阿纳伯·达斯/印度海军（退役）指挥官
全球角力的中心已经向印度洋和太平洋转移。印太战略空间被认为是 21 世纪地缘政治和地缘战略互动的主要战场。全球越来越多的国家正在该地区部署资产，以确保其战略存在和利益。除美国外，印度、中华人民共和国和俄罗斯正在成为该地区的主要力量。在正在形成的多极全球秩序中，我们必须认识到海洋领域的重要性。
随着越来越多的国家装备现代潜艇，海浪下的威胁日益增加是这一不断变化的战略空间的一个突出特点。印太地区的安全合作伙伴需要了解水下领域感知 为何至关重要，以及如何改进以满足防御需求。
例如，冷战期间为水下监听开发的声纳技术在印度洋和太平洋等热带沿海水域不起作用。在缺乏定制声学信号处理算法的情况下，使用硬件绘制热带水域的场地特定特征是徒劳的。在印太水域，声纳性能下降约 60％，这是一个严重的局限性，必须加以解决。
领域意识
这些水域带来了多重机遇和挑战。它们在生物多样性和自然资源方面蕴藏大量财富。本区域的发展中经济体通常无法将科学技术和针对具体地点的研发（以便开展长期声学能力和能力建设）作为优先事项。此外，许多新兴国家缺乏探索水域、从中获得经济价值的能力。这两项因素致使其在战略安全和经济福祉方面依赖外部力量，且容易受到盘剥。
地区动荡可能有利于域外大国为了自己的既得利益操纵这些国家。非国家行为体往往在国家实体的支持下，在该地区开展活动。这些非国家行为者的破坏性和不对称优势是安全部队需要应对的主要问题，尤其是通过常规手段。此类优势只会强化水下领域感知的重要性。
正如浅水声学测量 工作所揭示的那样，在热带沿海水域开发水下领域感知是复杂的。浅水声学测量是在这些水域建立声学容量和能力的成熟方法。第一步是建模和模拟，以了解水下环境噪声和信道行为。
几十年来，美国在潜艇、浅水声学测量和水下领域感知研究方面一直处于领先地位。1958 年 8 月 3 日，世界上第一艘运行的核动力潜艇“鹦鹉螺”号（USS Nautilus）成为第一艘完成北极水下潜行的潜艇。
在此之前，斯克里普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography）于 1946 年启动了一项开创性的水下领域感知研究，并获得了美国海军的授权，以绘制鼓虾分布图。这种生物的声音测得 200 分贝，在相似条件下，比地球上最大的哺乳动物蓝鲸的声音还要大。海底某些地区的大量鼓虾会干扰水下通信和研究。斯克里普斯的研究表明，鼓虾主要存在于热带沿海水域，并且具有独特的发声模式，可以通过重叠用于声纳导航和监视的频率来对核潜艇造成声学干扰。
1988 年，有证据表明一艘核动力潜艇在印度维沙卡帕特南（Visakhapatnam）进行首次演习时，发生了这样的事件。当潜艇下潜时，整个声呐屏幕都消失了，不过船员进行了爆破声波传输解决了这个问题。有充分理由相信，该问题要归因于鼓虾。由于印太地区潜艇越来越多，需要认真考虑水下领域感知的这个方面。
前进之路
我们需要更多的研究来妥善规划潜艇部署。栖息地测绘，然后是声景测绘，是未来的发展方向。仅在印度次大陆周围的水域就有14个虾亚种，每个亚种的生态系统和生命周期都有独特的发声和变化。这需要针对具体地点进行大量的研发，并对结论进行反复的实地测试。
2000 年，一项名为亚洲海洋国际声学实验 的为期三年的浅水声学测量演习在南海和东海启动。海洋战略界意识到中国已经发展出重要的海上能力，要为潜在的部署做好准备， 水下领域感知至关重要。美国海军研究办公室资助了由华盛顿大学领衔的六所美国大学的亚洲海洋国际声学实验计划 ，在第一阶段开发模型并确定实验验证地点。在第二阶段，来自中国、新加坡、韩国、台湾、美国和其他地方的近 20 家机构收集了实地数据。中国意识到了美国的关切，但为了推进自己的水下领域感知计划，还是参与其中。
构建水下领域感知框架 需要根据最近的事件，确定当代全球秩序的背景，然后盟友和各方才能充分理解水下领域感知框架的相关性并试图向前推进。
2022 年 5 月 24 日，在国际社会正经历多个方面巨大动荡之际，在东京举行的四方安全对话 峰会将澳大利亚、印度、日本和美国的领导人聚集在一起。疫情的连锁反应，以及俄罗斯对乌克兰的入侵，为各个全球经济引擎带来了前所未有的危机。四方峰会与在瑞士举行的世界经济论坛会议时间重叠，后者是另一组全球领导人聚会，讨论“历史的转折点：政府政策与商业策略”。
四方首脑会议宣布了两项支持自由和开放的印太地区的主要声明。首先，海域感知 伙伴关系将为该地区各国提供商业卫星的新数据流。其次，四方安全对话引入了印太经济框架，这是一个由美国领导的 12 个国家组成的经济集团。这些国家占全球国内生产总值的 40％。经济框架主要基于四个支柱：贸易、供应链弹性、清洁能源和脱碳，以及税收和反腐败措施。联合声明称，该框架旨在“促进这些经济体的弹性、可持续性、包容性、经济增长、公平和竞争力”。
许多人认为海域感知公告是对四方议程的重大补充，也是迄今为止最具前景的倡议。尤其是满足了大多数区域伙伴的期望，即四方提供公共产品并满足印太战略空间中较小国家的需求。如果四方安全对话能够妥善实施海域感知伙伴关系，将改变整个地区的游戏规则，并让所有国家看到真正的价值。
跟踪改进
监测海上活动的旧有系统包括沿海雷达以及空中和水面巡逻。最近出现了自动识别系统，以监测国际水域的大型航运交通，并且一些国家许可渔船强制使用船舶监控系统来进行跟踪，并将识别数据、位置、航线和速度转发到附近的船只和接收站，无论是在岸上还是在太空。
然而，自动识别系统和船舶监控系统的覆盖范围并不全面，因为跨多个海洋区域的法律框架尚未要求安装此类系统。此外，非法捕捞活动和其他非法活动的从事者处心积虑地企图破坏其执行。因此，海上执法机构依靠沿海雷达以及空中和水面巡逻，范围有限。传统的地面自动识别系统和船舶监控系统转发器也存在同样的限制。沿海雷达和地面自动识别系统/船舶监控系统工作繁重且数量不足，无法应付印太地区非法活动的规模。
基于卫星的自动识别系统/船舶监控系统是覆盖大型海洋区域的良好替代方案，但尚未广泛使用。这些卫星系统配备电光和合成孔径雷达传感器，用于地球表面成像。地球同步轨道上的大型卫星向低地球轨道上的小型卫星星座的转变降低了卫星数据的成本。然而，对印太地区的发展中国家来说，持续监测专属经济区所需的天基遥感数据规模仍然令人望而却步。
成像卫星需要在分辨率和光圈之间进行权衡：较低的频率提供更好的覆盖范围，但分辨率较差，反之亦然。因此，需要混合系统来确保更大的区域由低分辨率的电光传感器或雷达覆盖，而使用高分辨率成像摄像机绘制更小的区域。
在分析方面，自动化和机器学习对于实时识别来自不同数据源的可疑行为至关重要。这些挑战包括各国监管框架参差不齐、能力局限性、数据隐私问题、各区域之间缺乏无缝合作以及缺乏针对特定地点的研发。
总部位于美国的 HawkEye360 是领先的商业运营商，四方安全对话成员计划与印太地区的合作伙伴购买和分享其数据。四方安全对话还将通过现有渠道促进数据处理和实时共享。
目前在印太地区运行的数据分析设施包括：
• 美国海军的 SeaVision 平台
• 印度洋信息融合中心
• 新加坡信息融合中心
• 澳大利亚出资建立的位于瓦努阿图的太平洋融合中心
• 太平洋岛屿论坛渔业局在所罗门群岛的渔业监测中心。
为这些中心提供高质量的数据将大大加强该地区的海域感知计划。
澳大利亚、英国和美国于 2021 年 9 月签署的安全协议将支持堪培拉购买常规武装、核动力潜艇，并促进包括海底能力在内的先进技术方面的合作。核动力潜艇舰队需要巨大规模的水下领域感知支持，从而令大型浅水声学测量演习成为澳英美联的必要举措。
近年来，中国为了加强水下领域感知，在印度洋地区进行了大量研究航行，超过法国、印度和美国的总和。自 2019 年以来，中国舰艇已经执行了数十次任务，勘测孟加拉湾、阿拉伯海和印度尼西亚西部水域的深水，这些水域被认为是澳大利亚和印度的重要潜艇作战区域。
印度浦那海事研究中心是 Nir Dhwani Technology Pvt 的合作机构，提出了一个水下领域感知框架，鼓励汇集资源并协同海上安全、蓝色经济、环境和灾害管理以及科技界利益攸关方的努力。即使是具有不同地缘政治倾向的国家也可以在环境和灾害管理问题上进行合作，从而鼓励在各种应用中更多地使用科学技术。（见上图。）
然而，在印太热带沿岸水域，核心需求仍将是声学容量和能力建设。没有有效的声纳，就没有可行的解决方案。在适当的推动下，设想的水下领域感知框架能够应对多种全球挑战。
全球秩序要求安全和增长不受阻断。通过实施水下领域感知框架，可以全面应对印太热带沿岸水域所面临的挑战和机遇。澳英美联盟、环印度洋区域合作联盟 （Indian Ocean Rim Association）和四方安全对话等伙伴论坛必须在其议程中优先考虑该框架并将其制度化。
