【前言】
聖地牙哥無人載具的發展奠基於其深厚的軍事工業歷史,自20世紀中葉 Ryan Aeronautical在此研發出全球首批無人偵察機(Firebee)以來,這座城市便開始了在無人系統領域的領頭羊角色。隨著General Atomics與Northrop Grumman等跨國巨頭的進駐,聖地牙哥從單純的硬體製造地,演變為整合航太國防、網路資安與海洋工程的跨域技術中樞與重要試驗場域。現今,聖地牙哥的發展核心更由純「遠端遙控」全面轉型至「邊緣運算 AI 與群體智慧(Swarm Intelligence)」,整個完整地智慧海事產業生態系亮點在於跨域協同(Cross-domain Coordination),如讓空中無人機自動引導水面載具,並精確投放水下自動探測器,甚至組建海上無人艦隊。此外,針對「GNSS-Denied(無 GPS 環境)」的慣性導航技術,以及將無人船轉化為「數據節點」的數位孿生技術(Digital Twin),正成為區域研發的重中之重。
↑圖片來源:SEASATS
一、聖地牙哥無人載具發展
聖地牙哥作為全球藍色經濟與軍事科技的重鎮,在無人載具(包含水面、水下及空中)領域擁有極其完整的產業鏈與發展生態系,其無人載具發展已從單一硬體製造,走向「海、空、潛」一體化的跨域協同(Cross-domain Synergy)聚落。其發展重點與優勢包含:
- 全方位的無人載具生態系:聖地牙哥的發展涵蓋了自主航行無人船舶(MASS)、水面無人載具(USV)、水下無人載具(UUV/AUV)以及無人機(UAV),並專注於 AI 自主演算法、水下通訊技術與能源管理系統的研發。
- 美國海軍「無人艦隊」核心實驗場:聖地牙哥是美國唯一擁有完整無人水面、水下實驗編隊的軍港。包含了專責測試中大型無人艦的「第一無人水面艦分隊(USDIV-1)」,以及負責開發自主系統神經中樞與跨域協同技術(如無人機引導水面艦釋放水下機器人)的「海軍資訊作戰中心(NIWC Pacific)」。
- 「產官學」三螺旋推動機制:頂尖的科研機構「斯克里普斯海洋研究所(SIO)」與 StartBlue[1]加速器持續將學術研究轉化為新創企業;區域組織 TMA BlueTech 則推動集群效應;而聖地牙哥港的「藍色經濟孵化器(Blue Economy Incubator)」更提供港口水域作為法規沙盒(Regulatory Sandbox),讓當地企業在繁忙港口中測試避險與導航技術。
↑圖說:StartBlue獲得NOAA聯邦級別獎項與資金新聞 (來源:StartBlue)
二、當地重要產業代表與技術
(一)Seasats
l 載具類型:專注於長續航、低成本且易於部署的自主水面無人載具(ASV),如Lightfish、Quickfish與Heavyfish。
l 核心技術:其產品定位為高機動性與持續性監測,透過太陽能與電力混合驅動,具備長達6個月的續航力,能在不需要母船支持的情況下完成跨洋航行任務。其技術核心為高度模組化的載荷系統(可在幾分鐘內隨插即用Plug and Play),支援多達50多種的感測器,操作者可以在幾分鐘內更換如EO/IR相機、側掃聲納、水質監測儀等,並具備抗GPS干擾與在6級海象下運作的能力。此外,搭載「Seasats Compute Stack」邊緣運算與自主導航系統,能在設備端進行影像處理與識別,整合 AIS(船舶自動識別系統)與 LiDAR 數據,以自動避碰功能在繁忙航道安全航行。戰略方面,當 GNSS(全球衛星導航)信號被干擾或欺騙時,載具能透過慣性導航與預設模型比對運動軌跡,確保任務不中斷或受影響。
l 主要應用領域:國防安全部分,可長時間進行海上監管(ISR),監測非法捕魚、走私或幽靈船隊,在偵測倒威脅後立即啟動攔截;科研探測部分,可長期追蹤採集海洋溫度、鹽度等數據 ,且靜音推進系統因不會對海洋生物造成驚擾,可監測鯨魚遷徙或有害赤潮;商業部分,則可協助港口與航道的水下地形測繪,提供高精度3D深度數據。
↑圖說:SEASATS產品性能介紹 (photo credit: SEASATS)
(二)SubSeaSail (SSS):
l 載具類型:該公司開發方向為「100%再生能源、長續航、超低成本」的自主水面與水底雙棲載具(AUSVs)。與傳統的大型無人艦艇完全不同,強調以極簡的機械結構實現極高的海上生存能力。SubSeaSail 的載具被稱為USSV (Unmanned Semi-Submersible Sailing Vessel),包含半潛式ISR(情報、監視與偵察)載具 HORUS™及高速三體船HERMES™ 等。
l 核心技術:100%能源自給,動力來自風能推進,與太陽能提供電子元件供電,並採用半潛式結構(Semi-Submersible),船體與壓載艙大部分時間處於水下,僅有透明的硬式翼帆 (Wingsail)露出水面,不僅極大程度減少了波浪阻力與雷達截面積(RCS),使其具備天然的低隱身特性,且在惡劣海況下極為穩定。此外,SSS 研發了一種獨特的全機械式自動調帆機構,無需馬達或複雜電子設備即可根據風向自動調整翼帆角度。這意味著全船僅需一個控制舵機的電機即可航行,功耗極低。其最獨特的技術是「可反覆潛水」能力,載具能下潛至 100 公尺深以躲避惡劣氣候或敵方偵測,並具備全球首創的多體船自動扶正技術,大幅降低了設備損失的風險與營運成本。
l 關鍵應用:由於其自身推進極其安靜,是佈署被動聲納陣列以追蹤潛艇的絕佳平台,因此經常用於邊境防禦偵察與反潛作戰,並可以極低的營運成本組建「無人船隊」,駐守在海洋保護區(MPAs)或經濟海域(EEZ)進行非法行為監控,也可投入科學與環境監測。
↑圖說:HORUS™佈放及下潛過程 (photo credit: SSS)
↑圖說:三體船HERMES™ (photo credit: SSS)
(三)Teledyne Marine (旗下尚有 SeaBotix 與 Oceanscience):Teledyne Marine透過一系列戰略收購,將數十家頂尖的水下技術公司整合在一起,被視為全球海洋科技(Marine Tech)領域的航空母艦,提供從海底到海面的全方位產品與技術。
l 載具類型:開發自主水下航行器(AUV)、水面無人船(USV)以及水下探測器,包含長續航、靠浮力驅動的自主載具Slocum Sentinel Glider,能連續在海洋中航行數月收集數據、高度模組化的水下機器人Gavia AUV,以及其他微型遙控潛水器(ROV,如 LBV/vLBV 系列)與無人水面遙測船(USV,如 Z-Boat、Q-Boat)。
l 核心技術:在微型ROV 領域具有領先地位,核心技術包含強大的向量推進器(Vectored Thrusters)低阻力細臍帶纜線,使其能在強大洋流中保持姿態穩定。同時具備強大的感測器垂直整合能力(結合DVL多普勒流速儀與慣性導航),並可搭載高解析度3D聲納、螢光感測器、水下照明與相機、海洋地球物理調查所需的震源與感測系統等各類儀器設備。
l 主要應用:Teledyne Marine的技術支援著多個關鍵領域,如提供國防安全目的的反潛作戰、港口防衛;投入海洋科學與基礎設施的海洋調查、港口航道測繪;更能在發展離岸風電的同時,提供建設監控、油氣田開發及水下管道檢查,或在船舶擱淺或漏油事故中,能在極度混濁的水下精確掃描船體損傷或追蹤水下沉降油污。
↑圖說:Slocum Sentinel Glider 於冰島試驗截圖 (photo credit: Teledyne Marine)
↑圖說:Z-Boat 1800進行港口航道測繪 (photo credit: Teledyne Marine)
(四)Saronic Technologies
l 載具類型:能像生產汽車一樣,以高度自動化、標準化的方式生產不同尺寸的「自主船隊」,主要為高性能自主水面艦艇(ASV),如輕便可手投、隱身性高的近岸Spyglass;搭載多模態感測器與 AI 邊緣運算的Cutlass;及尺寸較大、可續航1,000+哩、時速35+節的Corsair;以及屬於大型物流載具,可運送標準40呎貨櫃或作為無人機母艦的Marauder。
l 核心技術:採用Autonomy-First Design(自主優先設計),從零開始設計船體,確保硬體完全適配 AI 感測、能源管理與高機動性的需求;創建一套統一的Echelon 指揮系統,容許單一操作員同時指揮數十部不同型號的無人艦艇,並針對高對抗性環境優化,即使通訊被干擾或GPS訊號遺失,載具仍能利用視覺感測與慣性導航完成任務,另外亦具備邊緣運算能力,在載具端即能進行目標識別與避碰,不依賴雲端伺服器,大幅縮短反應延遲。
l 主要發展:Saronic Technologies是當前美國國防科技領域最受矚目的獨角獸之一,具備大規模生產能力的自主艦艇整合技術,也獲得高達3億9200萬美元的海軍合約。2025 年7月在聖地牙哥市中心建立了高達8萬平方英尺的大型生產設施,可將德州生產的標準化船體,根據美軍特定任務需求裝配感測器、無人機發射架或電子戰模組,此外也設有大型備件倉庫、培訓教室與模擬中心,作為美國海軍的培訓與維修基地。
↑圖說:Saronic Technologies無人機艦隊利用被動感測器、先進演算法及強大的邊緣運算能力,辨識並追蹤目標 (photo credit: Saronic Technologies)
(五)跨國國防企業
Leidos:開發著名的「海獵號 (Sea Hunter)」與「Seahawk」中大型無人艦,其核心為 LAVA 自主系統架構,具備高度的演算法整合能力。
Northrop Grumman:核心在於海空聯合自主作戰系統,如配合海軍無人艦隊進行監控的 MQ-4C Triton 高空無人偵察機。
General Atomics:正積極開發大型水下無人載具(LDUUV),專注於長續航與高能效推進系統,用於隱蔽偵察。
(六)其他特色新創
Ocean Aero:研發出獨特的「跨介質」載具Triton,核心技術在於水面風帆航行與潛艇潛水模式的自主切換。
Shield AI:開發名為 Hivemind 的人工智慧自主飛行軟體,使得無人機能在缺乏 GPS 訊號的狹窄空間(如船艙內部)中進行自主探測與飛行。
*以上資料為科技組自行蒐整*