Totale Überwachung auf See

von Seka Smith

In den kommenden Jahren wird sich die U-Boot-Jagd komplett verändern und die USA werden einen weiteren Meilenstein auf diesem Sektor setzen.

Die DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) forscht gegenwärtig an einem neuen Programm zur Ortung und Verfolgung von U-Booten. Unter dem Akronym DASH verbirgt sich das Distributed Agile Submarine Hunting Program.

Kooperationspartner bzw. Auftragnehmer bei diesem Programm sind die Unternehmen Bluefin Robotics, die Science Applications International Corporation (SAIC), Applied Physical Sciences (APS) und die Woods Hole Oceanographic Institution.

DASH: Orten & Verfolgen

DASH besteht grundsätzlich aus zwei Systemen: zum einen aus TRAPS (Transformational Reliable Acoustic Path System) und SHARK (Submarine Hold at RisK).

TRAPS ist ein am Meeresgrund fest installiertes Ortungssystem, das mit einem Passivsonar ausgestattet ist. Die Aufgabe von TRAPS besteht darin, weite Bereiche des Ozeans aus der Tiefe zu überwachen. Wird ein U-Boot geortet, sendet die Tiefseebodensonde ein Signal an eine Überwasserdrohne, die wiederum das Signal an einen Satelliten und von dort aus an den Kommandostand weiterleitet.

“Each deep node is the maritime equivalent of a satellite, and is referred to as a subullite. The significant field of view, along with the advantage of low-noise phenomena at extreme depths will permit a scalable number of collaborative sensor platforms to detect and track submarines over large areas”, sagt Andy Coon, Programmleiter der DARPA und für DASH zuständig.

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Der SHARK-Prototyp wird durch Bluefin Robotics zu Wasser gelassen.

SHARK hingegen ist eine an der bzw. dicht unter der Wasseroberfläche operierende Drohne – auch UUV (Unmanned Underwater Vehicle) genannt. Wird ein potentielles U-Boot entdeckt, wird eine Unterwasserdrohne ausgeschickt, um das U-Boot zu verfolgen. Das Ziel des Programms ist die Entdeckung und Verfolgung der leisesten diesel-elektrischen U-Boote. Hinweise deuten daraufhin, dass SHARK auch von Schiffen und U-Booten eingesetzt werden wird, um die bemannten Einheiten zu unterstützen.

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SHARK ist eine Aktivsonar-Drohne, die U-Boote verfolgen soll.

Im Februar 2013 hat SHARK seinen ersten Testeinsatz in der Tiefsee absolviert. Die DARPA konzentrierte sich bei der Konzeption von SHARK auf Materialien, die auf dem freien Markt erworben werden können, um Kosten zu sparen. Die Herausforderung war dabei, kommerzielle Systeme militärischen Anforderungen unter Tiefseebedingungen anzupassen.

Technische Daten des SHARK-Prototyps (angelehnt an Bluefin-21):

Durchmesser 530 mm
Länge 4,93 m
Trockengewicht 750 kg
Tauchtiefe 4.500 m
Ausdauer 25 h bei 3 Knoten mit Standardbeladung
Geschwindigkeit bis zu 4,5 Knoten
Energiesystem Neun 1.5 kWh Lithiumpolymer-Batterien
Kommunikation RF, Iridium and Akustikkommunikation, Ethernet via Shore Power Cable

Andy Coon, Leiter des DASH-Programms

“The goal is not only to show we can address the most challenging problem in ASW [anti-submarine warfare], but that we can do so with systems that are scalable and affordable,” sagt Andy Coon und erklärt: “A single deep sea node provides a field of view with significant coverage allowing for a limited number of nodes to scale to large areas. Within the trade space of deep ocean sonar, we need to get creative to achieve affordable hardware and operations. We purposely have avoided increasing the size and complexity of arrays to achieve our aims. This is a gamble, but we believe the potential payoff will be high.”

Seit Februar 2008 ist Andy Coon Mitglied des DARPA Strategic Technology Office. Er ist Initiator und Leiter verschiedener U-Boot-Jagd-Programme, wie Non-Traditional Active Sonar program (NTAS), the Distributed Agile Submarine Hunting (DASH) program, Assured Arctic Awareness (AAA) program oder das Upward Falling Payloads (UFP) program. Coon ist ehemaliger Leiter des Center of Excellence for Research in Oceanographic Sciences (CEROS).

Vor seiner Tätigkeit bei DARPA war Coon von Dezember 1999 bis zum Februar 2008 Angestellter bei BBN Technologies, bei der er für die US Navy und die DARPA Forschungsprogramme leitete, so u.a. das Distant Thunder Active Sonar program, ONR Littoral Actice Multistatic program und das CEROS UAV-Enabled Wireless Network for Littoral ASW sowie mehrere Programme für das Office of Naval Research, bei dem es um Aktivsonar-Programme mit einem Fokus auf Signal- und Informationsverarbeitung ging.

Vor seiner Anstellung bei BBN war Coon dreizehn Jahre lang Angestellter des John Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHU-APL). Coon hat einen BSEE-Abschluss der University of Maryland (1987) und einen MSEE der John Hopkins Whiting School of Engineering (1992).

U-Boot-Jagd á la Américaine

Die Forschungen der DARPA im Bereich der U-Boot-Jagd werden die Unterwasserkriegsführung verändern. Die Entwicklung, der Bau und der Unterhalt konventioneller und atomgetriebener U-Boote ist teuer. So kostet die deutsche U 212 A-Klasse jeweils 400 Mio. Euro je Einheit und die amerikanische Los Angeles-Klasse jeweils 900 Mio. Euro. Zusätzlich sind Kosten für Treibstoff, Mannschaft und bei der Außerdienststellung für die Entsorgung zu bezahlen.

Ebenfalls steht die nukleare Trias der nuklearen Abschreckung auf dem Spiel. Man stelle sich vor, die US Navy hat mit ihrem ausgedehnten Unterwasser-Spionageprogramm die Möglichkeit die Ozeane fast lückenlos zu überwachen. Feindliche U-Boote mit Nuklearbewaffnung würden dauerhaft überwacht – und im Ernstfall sofort zerstört – werden können. In Zukunft hängt sich eine Unterwasserdrohne an die Fersen eines U-Bootes ohne selbst je bemerkt zu werden.

Wohin DASH führt, ist eindeutig. Die maritime Zukunft wird bewaffnete Drohnen erleben. Die Ortung und Verfolgung ist der Anfang. Die Möglichkeit zur Zerstörung der nächste logische Schritt.

Die Tiefseewassersonden werden in signifikanter Tiefe des maritimen Raumes installiert werden – selbst vor Küsten potentieller Gegner und Militärhäfen. So wird man eine fast unbegrenzte Überwachung der Ozeane erreichen. Die Herausforderung der DARPA und der beteiligten Unternehmen werden darin liegen, die Kosten der DASH-Komponenten möglichst niedrig zu halten, die Energieversorgung für eine lange Zeit autonomer Operabilität und die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems sicherstellen zu können.

Links

Bluefin Robotics

Science Applications International Corporation (SAIC)

Applied Physical Sciences (APS)

Woods Hole Oceanographic Institution

Fotos

DARPA, Bluefin Robotics

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4 Responses to Totale Überwachung auf See

  1. Seka Smith says:

    Vielen Dank für den Hinweis, Felix!

  2. Felix says:

    Das gab es schon im Kalten Krieg: http://en.wikipedia.org/wiki/SOSUS

  3. Hajo says:

    Hmm, und der SHARK müsste noch “ein wenig” aufgebohrt werden, um auch wirklich die Aufgaben leisten zu können, die oben beschrieben werden. Zumindest die Prototypenwerte sind nicht geeignet, einem “feindlichen” U-Boot wirklich folgen zu können – da fehlt es an Ausdauer und Gescwhindigkeit, bzw., wenn das Zielobjekt einmal wirklich aufs Gas drückt, ist die Drohne auch schon nach weniger als den maximalen 25 Stunden abgehängt.

    Aber alles in allem eine interessante Idee…

  4. Seka Smith says:

    Genau das ist noch das Problem, Hajo!

    Die Geschwindigkeits- und Ausdauerwerte der Drohnen sind noch zu gering als dass die UUVs einem Atom-U-Boot folgen könnten. Zwei Möglichkeiten sehe ich, um das Problem zu lösen:

    1. Der Prototyp wird schrittweise die nötige Geschwindigkeit & Ausdauer entwickeln können (technische Problemlösung)

    2. Die Drohnen werden in spezifizierte Abstände gebracht und lösen sich gegenseitig in der Verfolgung ab (würde das Reichweiteproblem lösen)

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