對潛通信常見手段及其未來發(fā)展

91180部隊(duì)11分隊(duì) 賈鑫鐸

對潛通信常見手段及其未來發(fā)展

91180部隊(duì)11分隊(duì) 賈鑫鐸

潛艇通信是決定潛艇生存能力和戰(zhàn)斗力的重要因素，也是許久以來一直阻礙潛艇作戰(zhàn)效能充分發(fā)揮的難題。本文闡述潛艇通信采取各種通信手段及其各自獨(dú)具特點(diǎn)以及對潛通信未來發(fā)展走向。

甚低頻；極低頻；藍(lán)綠激光；中微子

一、前言

潛艇是一種既能在水面航行，又能在水下作戰(zhàn)的軍艦，是海軍中極為重要的作戰(zhàn)兵器之一，在上個(gè)世紀(jì)五十年代，核動(dòng)力的裝置，潛艇的作戰(zhàn)威力更為顯著。隨著潛艇作戰(zhàn)威力的日益提高，潛艇本身固有的一些弱點(diǎn)也逐漸暴露，潛艇的遠(yuǎn)程通信就是諸多弱項(xiàng)中極為薄弱的一點(diǎn)。當(dāng)潛艇潛入水下，除了聲納以外，它幾乎是個(gè)瞎子和聾子，得不到水面上一定范圍內(nèi)的敵方態(tài)勢，上級指揮部的命令等信息。而對潛通信是決定潛艇生存能力和戰(zhàn)斗力的重要因素，也是許久以來一直阻礙潛艇作戰(zhàn)效能充分發(fā)揮的難題。

潛艇通信包括岸基對潛、潛艇對岸、潛艇與潛艇、潛艇與飛機(jī)、潛艇與艦艇之間的外部通信和潛艇內(nèi)部通信等。為減少潛艇暴露的可能，通信方式多以隱蔽、單向非實(shí)時(shí)和低截獲潛艇水下通信為主。對潛的通信多指潛艇水下通信，通信手段多采用電磁波通信、水聲通信，及正在研發(fā)的中微子通信。

二、電磁波通信

電磁波通信，多在對海水有較大穿透能力的低頻段和可見光頻段進(jìn)行，包括甚低頻通信(3-30千赫)、極低頻通信(30-300赫)及藍(lán)綠激光通信等。

（一）采用甚低頻頻段是海軍遠(yuǎn)程水下對潛指揮的最有效通信手段，它通常指頻率規(guī)定在3～30KHz之間、波長為10～100km的空間波，它的傳輸速率可以達(dá)到70比特。這種通信手段主要用于岸對潛能信方式，通常是在潛望狀態(tài)或水面航行狀態(tài)，可使用甚低頻這種通信方式。這是主要因?yàn)槠渌鼰o線電頻率的電磁波在海水中衰減很快，無法穿透海水，如果潛艇浮至近海面伸出天線接收的話，限制了潛艇的機(jī)動(dòng)性。在反潛技術(shù)日益發(fā)展的今天，對潛艇的隱蔽性非常不利的。為此許多國家建有甚長波電臺，是指揮潛艇最重要的通信設(shè)備。

（二）采用極低頻頻段的通信方式：它是指頻率被定義在3kHz以下的無線電信號。這種電磁波在海水中傳播是的衰減比甚低頻頻段的要小，因而能使?jié)撏г?00m的安全深度上接收信號。

（三）采用藍(lán)綠激光的通信手段：它對潛通信主要有三種方案：一種是岸基方式，這種方案比較靈活，通信距離遠(yuǎn)，可用于全球范圍內(nèi)光束所照射到的海域中。二種是天基方式，這種方案把大功率激光器置于衛(wèi)星上完成上述通信功能，地面通過電通信系統(tǒng)對衛(wèi)星上設(shè)備實(shí)施控制和聯(lián)絡(luò)。還可以借助一顆衛(wèi)星與另一顆衛(wèi)星的星際之問的通信，讓位置最佳的一顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)與指定海域的潛艇通信。這種方法不論是隱蔽性還是有效性都不容置疑，應(yīng)該說它是激光對潛艇通信的最佳體制，當(dāng)然實(shí)現(xiàn)的難度也很大。第三種方式是空基方式．將大功率激光器置于飛機(jī)上，飛機(jī)飛越固定海域時(shí)，即光束以一定形狀的波束(15km長、lkm寬的矩形)掃過目標(biāo)海域，完成對水下潛艇的廣播式通信。使用藍(lán)綠激光這種通信方式使?jié)撏У陌踩疃却蟠筇岣?，由于激光能穿透幾千米的海水，甚至直至海洋深處，因此可以與水深幾百米的潛艇進(jìn)行通信，這樣，潛艇不用上浮到接近海面的位置，就能與地面進(jìn)行通信，大大提高了潛艇的安全深度，保證了潛艇具有良好的靈活性和隱蔽性。由于其頻率高、耗能少藍(lán)綠激光通信時(shí)，工作頻率在1012-1014Hz，通信頻帶寬，信息傳輸能力很強(qiáng)，同時(shí)，海水和大氣層對藍(lán)綠光波能量損耗極小，使通信的準(zhǔn)確性和可靠性增強(qiáng)，這樣不僅提高了潛艇的生存能力，而且能夠及時(shí)協(xié)調(diào)潛艇與地面、海面和空中的作戰(zhàn)行動(dòng)。這種通信方式安全性好激光波束的寬度小，方向性好，抗截獲、抗干擾、抗摧毀能力強(qiáng)，且不受電磁波及核輻射的影響，因此，潛艇在深海處就能夠與地面進(jìn)行通信，避免了敵方的測向、偵察和監(jiān)視，更便于隱蔽作戰(zhàn)。

（四）隨著激光技術(shù)的發(fā)展，人們又把目光投向衛(wèi)星對潛激光通信。激光是極高頻、頻段在10千千赫以上（波長3-30微米）的電磁波，通過衛(wèi)星將信息發(fā)送或反射至潛艇。激光通信傳輸速率快，比極長波系統(tǒng)快幾十萬倍，具有方向性好、亮度高、能量集中、保密性強(qiáng)和有很強(qiáng)的抗核破壞能力等特性。激光通信設(shè)備可以做得輕便而經(jīng)濟(jì)，尤其天線小，一般天線僅幾十厘米，重量不過幾千克。激光通信的這些特點(diǎn)，可使?jié)撏г谒伦罴寻踩埠綘顟B(tài)完成通訊任務(wù)。

三、水聲通信

是利用音頻或超音頻機(jī)械波在水中傳遞信息。主要用于潛艇與潛艇之間、潛艇與水面艦艇之間的戰(zhàn)術(shù)協(xié)同通信。既可傳輸話音又能傳輸電報(bào)，通信距離可達(dá)數(shù)十千米。研究表明，在水下600-2000米有一聲道，聲波在其中傳輸遠(yuǎn)達(dá)數(shù)千千米，是一種極有發(fā)展?jié)摿Φ膶撏ㄐ欧绞健?/p>

四、中微子通信

目前，在科學(xué)家們的努力下，一種全新的潛艇通信方式——中微子通信已初見端倪，它是一種用中微子作為載體的通信方式。它對潛通信深度大，傳輸速率高，通信距離不限，但技術(shù)要求高，實(shí)現(xiàn)難度大，尚處在探索階段。中微子的特性被揭示后，立即引起了通信專家們的注意，他們認(rèn)為，利用中微子進(jìn)行通信比利用電磁波更加優(yōu)越。中微子是一種質(zhì)量極小，又不帶電的中性基本微粒。它能以近光速進(jìn)行直線傳播，并極易穿透鋼鐵、海水，以至整個(gè)地球，而本身能量損失很少，因此是一種十分誘人的理想信息載體，把它用作媒質(zhì)進(jìn)行水下、地下和星際間的通信，那么地球上任意兩點(diǎn)之間可進(jìn)行直線通信，其傳播的準(zhǔn)確度和速度是現(xiàn)代一切通信手段所無法比擬的。如果能將中微子通信技術(shù)應(yīng)用到對潛通信上，那么在傳播過程中，同樣無衰減，且不易被截獲，此外它還具有保密性強(qiáng)、不污染環(huán)境等特點(diǎn)。可是中微了的產(chǎn)生和檢測極為困難，還有待人們作進(jìn)一步的努力。

五、結(jié)束語

為了滿足潛艇快速隱蔽、安全可靠，適應(yīng)其水下活動(dòng)的需要，保證其水下的安全性，所以對潛通信是決定潛艇生存能力和戰(zhàn)斗力的重要因素，也是許久以來一直阻礙潛艇作戰(zhàn)效能充分發(fā)揮的難題。長期以來，世界各國海軍力求解決的就是如何保持潛艇戰(zhàn)斗行動(dòng)隱蔽性，又能保證對潛通信的可靠和不間斷性，鑒于戰(zhàn)略核潛艇以及常規(guī)潛艇在現(xiàn)代以及未來戰(zhàn)爭中的重要作用，各國還迫切希望為其提供更多優(yōu)良的通信手段。

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[2]枊樹要.激光對潛通信原理及發(fā)展[J].現(xiàn)代物理知識,2005.

[3]夏維華.潛艇通信系統(tǒng)綜述[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò),2002.

[4]劉峰等.藍(lán)激光對潛通信方案研究[J].艦船電子工程,2007.