监测系统可以由无人移动传感器、水下麦克风和人工智能组成。
本周，美国国防部的科学家们抵达了努纳武特（Nunavut）的德文岛（Devon Island），致力于建立一个监测北极水域的新系统。
加拿大国防研究与发展局（DRDC）的丹•赫特（Dan Hutt）博士表示：“从主权角度来看，监测北极水域非常重要；如果加拿大对北极地区拥有主权，那么我们就需要知道谁在那里。”
“这是解决方案的一部分。”
赫特是“加拿大北极水下哨兵实验”（Canadian Arctic Underwater Sentinel Experiment ，CAUSE）项目的负责人。该项目包括在加斯科因湾（Gascoyne Inlet）一个偏远的军事站开发和测试一些新技术。
这个军事站距离比奇岛（Beechey Island）非常近， 那里发现了富兰克林探险队的坟墓。
该军事站其实是一种对冷战的回归，冷战时期，该军事站用来监视所有穿过北极地区的苏联潜艇。沿着兰开斯特海峡（Lancaster Sound）最常见路线行驶的船只都必须从该军事站的监测范围内通过。
现在，在该军事站进行的工作与其过去监测潜艇很类似。
赫特说：“国防研究与发展局正在投入相当多的资金来寻找其他各种创新方式，重点监控从北极地区通往加拿大的道路。
人工智能和流动传感器
花费约为1600万美元的“加拿大北极水下哨兵实验”有几个目标：开发可以在北极海底保留数年的水下麦克风，并配备持久的电源；研发可以在牵引传感器的同时对北极进行巡逻的自主水下航行器；甚至开发可以分析声音的人工智能软件，而不是投入人力分析师来不断监控北极地区。
赫特说：“到我们拥有具备成熟的人工智能技术的计算机，来可靠地分析大量的声音数据，并辨别出一艘船、一条鲸鱼或是一艘潜艇的声音，还有一段很长的路要走。”
“我们现在的技术还不够可靠，至少在操作使用上是不够可靠的。目前还一直需要有个人参与其中。”
自主水下航行器也面临着一些挑战，比如能够在冰层下工作，需要具有远距离工作的能力，能够在水下站停靠，并在没有人为干扰的情况下传输数据。
该项目可能是军方将取代二十世纪八十年代建造的陈旧的北美预警系统（North Warning System）雷达线的一种方式，北美预警系统的雷达线目前正在密切关注着北极地区，监测船只、导弹和其他威胁。
该项目还计划监测越来越多通过西北航道的民用船舶，不管是这些船舶是用于旅游还是航运。由于许多较小的船只没有大型船舶的跟踪系统，再加上水面上的监测系统较少，也没有深水港口来容纳海岸警卫队的舰船，因此在加拿大北极群岛的“冰迷宫”中，搜索和救援工作呈指数级增长。
民间科学家参与
军方已经与民间组织在科学研究方面进行合作。加拿大政府与加拿大海洋观测网络中心（Ocean Networks Canada）签署了一份合同，该中心运营“金星”（VENUS）和“海王星”（NEPTUNE）传感器阵列——位于英属哥伦比亚海岸的巨型水下“实验室”，监测海洋生物和船舶噪音，并在海底进行其他监测。
加拿大海洋观测网络中心的科学家目前正在加斯科因湾探索一种在水下铺设耐冰电缆的技术，也在北极地区的其他地点进行测试，以了解这些地点对海洋观测系统的适应性。
加拿大海洋观测网络中心的副主任理查德•杜威（Richard Dewey）表示，北极的观测站就像正在进行测试的“加拿大北极水下哨兵实验”一样，是科学家们长期进行测量的一个重要机会。
杜威说：“北极不仅仅是在方便我们研究船只进入的夏季存在；我们想知道北极一年四季的情况。”“这些天文时间序列为我们提供了持续的参考，以便观察事物在时间上是如何变化的。”
“加拿大北极水下哨兵实验”项目中在加斯科因湾进行测试的传感器正在进行中，这是一项关于如何在极端环境中工作的测试。一些设备在冬季的时候已经被放置在了海洋中，而该研究团队将执行的任务之一是恢复这些设备并检查它的进展情况。如果设备还在那里的话，就执行此任务。
赫特说:“冰山总是有可能把这些设备冲走的。”
编译：李晓伟