现代探雷器：快速捕获“沉默杀手”

现代探雷器：快速捕获“沉默杀手”

■张星辉　欧春芳　刘涵

高低不平的一大片草地上，数架无人机携带探雷器飞行在空中。无论无人机姿态如何变化，它“腹”下探雷器的探头始终朝向地面……

前不久，瑞士苏黎世联邦理工学院自主系统实验室测试验证的一种新型远程探雷方案，引发外界关注。

之所以受到关注，是因为这个方案用无人机探雷代替了人工现地探雷，在“安全”与“快速”之间找到一个新契合点，既可降低人员安全风险，还能提升探雷速度。

无论是地雷还是水雷，都是战场上的“沉默杀手”，其布设目的都是为了毁伤目标或迟滞对手进攻速度，给对手行动按下“慢放键”。

探雷器的目的刚好相反，旨在更快地解除各种雷体威胁，恢复己方进攻速度，为己方行动按下“快进键”。

那么，探雷器的发展现状如何？它今后会以什么样的新面貌置身于战场？请看今日解读——

俄罗斯“叶子”扫雷车

以色列M-2190型车载式探雷器。

探雷重在“找不同”

在当前战场上，“发现即摧毁”已是不争的事实。相对而言，暴露在地面上的地雷显然更容易被清除。

能带来更大威胁的，是埋在地下或布设于水中的爆炸物。为排除这类“潜伏”起来的威胁，以探雷器为代表的各种探雷手段应运而生。

100多年来，地雷一直在发展。为“捕捉”到它，探雷器也在不断“进化”。

最早的探雷器是一种简单的金属探针，使用者通过将它不断刺入土壤并感受手感与听觉上的变化，来发现地雷。

后来，针对地雷有金属部件的特点，电子探雷器应运而生。

苏联工程师库德莫夫研制出的IMP-1型探雷器，是世界上第一种电子探雷器。波兰军官约瑟夫·克萨奇则进一步提高了电子探雷器的功效。1942年，在阿拉曼战役中，英国皇家工兵团使用约500具“波兰”探雷器，在德军构设的纵深达8千米的“魔鬼花园”雷区，清理并标识出183米宽的通道，为坦克和步兵扫除了前进障碍。

此后，电子探雷器渐渐成为应用最广泛的探雷器。

电子探雷器是通过探测由地雷引起的电磁场变化来发现地雷的，通常由探头、信号处理器和报警装置组成。

其工作原理是，探头靠近埋有地雷的地面时，其电磁场会激发地雷内部实心导体产生涡电流，形成新的电磁场反作用于探头，引起振荡器频率和耳机声调改变。通过耳机内声音的变化，使用者就能发现地雷。

二战后，为提升地雷防探测能力，一些国家开始使用非金属部件来制造地雷。这反过来又推动了探雷器的升级。

探测非金属材质的地雷需要新技术。于是，高频探雷、脉冲雷达探雷、红外成像探雷、声波共振探雷、核电四极矩共振探雷、中子探雷、气体探雷等技术，逐渐被应用于新探雷器中。

尽管所用技术名目繁多，但从本质上讲，这类探雷装置同样遵循着“找不同”的基本探雷思路，即通过探测装置，在磁性、超声波、微波、介电常数等方面，使地雷呈现出与周围地物不同的变化特征，从而发现地雷。

由此，探雷器的种类日渐丰富，形成了一个相对完善的体系，其探测距离、深度、灵敏度、抗干扰能力等性能不断攀升。

其实，不仅是探雷器，其他探雷方式也大多是在“找不同”上做文章。

化学探雷是通过喷撒水敏性化学药剂，来发现埋雷导致的土壤水分结构变化情况；动物探雷，是借助猪、鼠、狗、海豚等动物的灵敏嗅觉来达成目的；植物探雷，是通过改变拟南芥菜的基因，使其在附近布设有地雷时呈现出特定的颜色来达到探雷目的。

美国搭载多任务机载探雷单系统SMAMD的“火力侦察兵”无人直升机。

南非“哈士奇”2G地雷探测车。

“快速”探雷重要性日益凸显

在一些战争题材的影视作品中，人员、装备一旦被地雷或雷场困住，几乎是九死一生。“不能乱动”的窘境，往往会让受困者成为明显的靶子，也会让其他人员、装备行动减缓。

现实世界中，这类场景确实存在。解决此类问题的较好方法，就是在最短时间内，将一定区域内的地雷清除，开辟出一条或多条安全通路。这时，快速探雷的重要性就凸显出来。

为达到快速探雷的目的，一方面，现代便携式探雷器大多会同时采用多种探测技术，有的还被赋予人工智能，以此来提高探测灵敏度和准确率。另一方面，使用便携式探雷器时，通常会派出多个小组按一定要求同步作业，以加快探雷与排雷进度。

美军的AN/PSS-14型探雷器，兼有高灵敏度金属探测器与探地雷达，能够同时探测金属材质和非金属材质地雷。

俄罗斯PPO-2复合型探雷器，探测深度达70厘米，不仅可以探测爆炸物的埋藏深度，还能够区分雷体所用金属是有色金属还是黑色金属。

体型不大、重量较轻、可灵活作业，是便携式探雷器的优点。但其也有缺点，比如探雷的范围、速度有限，一旦强调快速，人员安全风险会陡然增大。

为实现在更大范围快速、安全地探雷，车载式探雷器和机载式探雷器问世。

车载式探雷器，顾名思义是安装在车上的探雷器，一般以轮式越野车或履带式装甲车为“坐骑”。这样的组合，不仅机动能力较强，作业速度也较快。

其探雷装置通常有探地雷达、红外探测系统等，加上全球定位系统的辅助，以及车载计算机对大量数据进行分析处理，车载式探雷器能对道路和开阔地带的雷区及简易爆炸物进行快速探测。

南非一家公司研制的“哈士奇”2G地雷探测车，安装了多种探测、识别爆炸物的传感器，以及搜寻臂、探地雷达等，对道路的探测宽度达到3米，最高机动速度达到72千米/小时。

俄罗斯的“叶子”扫雷车可遥控操作。借助所安装的探雷器和超高频辐射模块，它可在一些重要路线或阵地上探测、排除地雷等爆炸物。

有些国家制造的车载式探雷器，装有金属传感器、热中子分析器和红外/紫外成像仪等。一般先由金属传感器和红外/紫外成像仪快速探测出土壤中的多个疑似目标，然后再由热中子分析器加以分析和确认，从而加快探雷进程。

以色列的M-2190型车载式探雷器、加拿大的“金格斯”遥控道路探雷系统、德国的MSG1型微波道路探雷车，也具有一定代表性。

机载式探雷器，通常安装在直升机、低空飞行器、无人机等平台上，主要用于在较大范围内对敌布设的雷场、抗登陆障碍场等实施快速探测。

美国海军自20世纪90年代开始研究机载快速探雷系统，如“火力侦察兵”无人直升机搭载的海岸战场侦察分析系统COBRA和多任务机载探雷单系统SMAMD等。

COBRA系统基于多光谱传感器，能够探测和定位海滩区域的地雷。SMAMD的核心设备是一套光电系统。无人直升机搭载它从雷场上空飞过，就能发现和定位地雷、水雷，探测结果可通过数据链实时发送给其他平台。

奥地利的希伯尔camoopter无人机载探测系统整合了多种传感器，有自动和人工干预两种作业模式，可执行对目标的监视、搜索、定位以及对雷场和地表弹药的探测等任务。采用自动模式作业时，系统将根据预先设定的程序进行飞行控制，同步在远程数字终端地图上显示路线、即时位置、任务数据和已探明的雷场信息，从而快速、准确地为排雷提供数据支撑。

驶入信息化智能化“深水区”

地雷与水雷的性能在不断提升，使得探雷器的功能也“水涨船高”。无论探雷器的形式、机理发生怎样的变化，其目标始终未变，那就是更好更快地探测到地雷或水雷。

随着科技发展和创新运用，今后探雷器与爆炸物的“矛”“盾”之争，将不可避免地进入信息化、智能化“深水区”。为适应这种新变化，探雷器的发展也会呈现出一些新特征、新趋势。

探测技术复合化。今后，雷场的设置会更加复杂，这意味着探雷器的多功能与多模式或将成为新常态，也就是说，同一个探雷器将能解决更多问题。多功能，是指利用多个传感器、采用多种探测技术来探测地雷；多模式，是指针对不同地形与环境，有不同的作业模式可选，从而提高探雷准确率、降低虚警率。如此，就可扩大探雷的覆盖面，增强其针对性，探雷的综合效能就会进一步提升。

探测方式无人化。人工探排雷作业危险系数较高，随着无人系统和人工智能技术的发展，用探排雷无人系统取代人工排雷、实现探排雷一体化是大势所趋。探排雷的速度较快，能适应比较复杂严苛的作业环境……这些特点，无疑会使更多探排雷机器人进入战场，提高探排雷效率。美国的“派克波特”探排雷机器人、俄罗斯的“乌兰-6”多功能扫雷机器人、加拿大无人机制造商Draganfly研制生产的无人机探雷系统等，已出现在战场上。今后，探排雷无人系统通过采用复合传感器、导航定位系统以及更完善的人工智能，将变得更加“聪明”，也能更好地满足安全、快速、灵活等探排雷要求。

探测作业体系化。近年来，美国陆军工程兵按照“地形塑造”概念，一直在寻求可联网、可控制、可回收的智能地雷。这类地雷，能通过火炮、无人机、机器人地面车辆等多种平台快速部署。一些地雷还具备自我报告、远程自毁等能力。通过与其他火力协同，这类地雷的威胁性更大。若沿用传统探测方式，不仅速度慢，而且易被敌发现和袭击。与此相适应，今后的探排雷作业中，大概率会出现也能进行联网操作的智能探排雷机器人，与现有的车载式探雷器、机载式探雷器一起，构成立体化、多功能的探排雷系统，确保短时间内完成大范围的探排雷任务。

探测平台自主化。集警戒、侦察和战斗功能于一体的智能地雷，是构成网络化智能雷场的重要单元。智能地雷不仅可通过声音、震动、红外等特征识别目标及敌我属性，相互之间还能通过网络共享情报信息，确定由哪些雷体采用哪种方式来实施攻击。要有效应对网络化智能雷场，加速推进地雷探测平台的自主化势在必行。一方面，要使探雷器具有通信、定位、导航和敌我识别能力，以便融入战场侦察情报系统；另一方面，要使各型探雷器具有同步采集并实时回传数字化信息的能力。这样，依据这些信息，情报分析中心就可以快速生成战场态势和地雷分布区域图，为遂行探排雷任务提供全面、科学的决策支持，帮助实施者用最佳路径与选择来高效完成探排雷任务。

（本文图片为资料图片    供图：阳　明）