國(guó)外海軍潛艇通信技術(shù)與裝備發(fā)展探討

王曉鋼

摘 要：伴隨科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，許多先進(jìn)技術(shù)在軍事領(lǐng)域當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用。本文基于網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)下，簡(jiǎn)要分析了外軍潛艇的通信方式，指出了國(guó)外潛艇通信的現(xiàn)有、新興技術(shù)與設(shè)備，望能為此領(lǐng)域研究提供些許借鑒。

關(guān)鍵詞：海軍潛艇;通信技術(shù);外國(guó);裝備

潛艇實(shí)為一種具有戰(zhàn)略威懾力的武器裝備，其能夠在海底深處長(zhǎng)時(shí)間巡航，是一種隱蔽性優(yōu)良的武器系統(tǒng)。所以，潛艇通信應(yīng)能夠保證潛艇的安全與隱蔽。在此情況下，國(guó)外海軍為了使?jié)撏ё约韧摹皢未颡?dú)斗”的作戰(zhàn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬W(wǎng)絡(luò)中心站”的方式，以及更好的應(yīng)對(duì)當(dāng)今電子對(duì)抗技術(shù)的總體發(fā)展需要，需要不斷革新技術(shù)，提升潛艇通信技術(shù)水平，持續(xù)發(fā)展相關(guān)裝備?，F(xiàn)階段，潛艇通信常用通信方式主要有兩種，分別為水聲通信、無(wú)線電通信，此外，還有一些新型方式，比如量子通信、中微子通信、藍(lán)綠激光通信等，本文就此探討如下。

1.基于網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)下的外軍潛艇通信方式分析

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)體系當(dāng)中，潛艇單憑“寂靜”且獨(dú)立的作戰(zhàn)方式，已經(jīng)難以滿足當(dāng)前海軍的發(fā)展需要，不管是為了保障潛艇遠(yuǎn)程打擊目標(biāo)信息獲取與武器精確打擊上，還是為了能夠與整個(gè)間斷之間保持有效通信與協(xié)同作戰(zhàn)，潛艇作為整個(gè)“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”的重要構(gòu)成，均發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。

針對(duì)美國(guó)海軍所提出的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”構(gòu)想而言，其實(shí)際就是通過(guò)共享信息來(lái)得到戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。為了能夠使?jié)撏Р筷?duì)更好的融合到“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”當(dāng)中，潛艇需要根據(jù)自身情況，應(yīng)積極參與到可以與聯(lián)合部位互溝通、互操作的信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)當(dāng)中。對(duì)于此些網(wǎng)絡(luò)來(lái)講，除了能夠?yàn)椴筷?duì)協(xié)同提供所需要的通用作戰(zhàn)圖（COP）之外，還能夠提供完善且優(yōu)質(zhì)的信息處理能力，因而能夠?yàn)閼?zhàn)斗人員作出準(zhǔn)確決策提供支持，使其更高水平的執(zhí)行聯(lián)合作戰(zhàn)任務(wù)，此外，還能更為高效且全面的分配部隊(duì)，促進(jìn)戰(zhàn)術(shù)響應(yīng)時(shí)間的減少。美國(guó)海軍的基本目標(biāo)就是開(kāi)發(fā)一種先進(jìn)的水聲與射頻通信網(wǎng)絡(luò)，把水下力量、水面力量及空中力量融合起來(lái)。為了能夠更好的滿足“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”所需要的信息交換與數(shù)據(jù)需求，潛艇通信裝備需開(kāi)展深層次改革，借助網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)把各種通信線路相連接，為潛艇以空前速率收發(fā)信息提供便利。美國(guó)“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”下的潛艇作戰(zhàn)，其核心要素即為潛艇通信支持系統(tǒng)（SCSS），其對(duì)于海軍多種通信部件與能力均適用，可以盡可能規(guī)避僅依賴單純一種通信設(shè)備的狀況。潛艇通信支持系統(tǒng)乃是潛艇的重要外部通信系統(tǒng)，潛艇通信支持系統(tǒng)選用商業(yè)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，將既往落后的技術(shù)以及“煙囪”式體系結(jié)構(gòu)淘汰掉，采用先進(jìn)且實(shí)用的客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)互聯(lián)體系結(jié)構(gòu)，且提供一種無(wú)線電室（開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)），經(jīng)廣泛、無(wú)縫連接的共享通用鏈路，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，將潛艇C41系統(tǒng)的潛力最大化發(fā)揮出來(lái)。

2.國(guó)外潛艇通信現(xiàn)有、新型技術(shù)與裝備

2.1現(xiàn)有技術(shù)與裝備

2.1.1無(wú)線電通信

（1）SLF/VLF通信。諸如甚低頻（VLF）、超低頻（SLF）等頻段對(duì)潛通信的基本優(yōu)點(diǎn)就是較強(qiáng)的抗干擾能力、高可靠性及較小的受電離層擾動(dòng)干擾等，即便在一些嚴(yán)峻情況下（比如核爆、磁暴等），同樣可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信;但其也有不足，即發(fā)射機(jī)有著較低的天線效率、費(fèi)用昂貴及規(guī)模龐大等，另外，在戰(zhàn)時(shí)還容易遭受攻擊，帶寬窄而導(dǎo)致較小的通信容量，以及較低的傳輸速率。（2）HF/VHF/UHF/SHF/EHF通信。高頻（HF）至極高頻（EHF）對(duì)于潛通信頻段不僅用作空對(duì)潛、艦對(duì)潛、潛對(duì)艦、潛對(duì)岸的通信，而且還用于潛艇與潛艇之間以及潛艇與衛(wèi)星之間的通信。此些頻段的信號(hào)無(wú)法穿透海水，所以，需把桅桿天線露出水面，或者是選用無(wú)線電通信浮標(biāo)、拖曳天線等。比如傳統(tǒng)的HF/VHF/UHF，其對(duì)潛通信裝備主要有AN/URC-93、88UHF電臺(tái)以及Link11、16、22數(shù)據(jù)鏈。許多UHF/SHF/EHF對(duì)潛通信系統(tǒng)，都選用衛(wèi)星通信方式。美國(guó)許多頻段的雙向衛(wèi)星通信在潛艇通信當(dāng)中，發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。UHF頻段“特高頻后續(xù)星”等能夠?yàn)闈撏峁╈`活且簡(jiǎn)便的戰(zhàn)術(shù)組網(wǎng)通信，因而不僅能夠?qū)崿F(xiàn)全球覆蓋（除高緯度地區(qū)外），還能夠?qū)崿F(xiàn)高數(shù)據(jù)速率通信;EHF頻段可以提供低截獲概率、高保密的話音與電傳通信。

2.1.2水聲通信

（1）水聲通信裝備。美國(guó)海軍采用ATM885型水聲調(diào)制解調(diào)器，自潛深130m的“海豚號(hào)”潛艇上，將E-mail成功發(fā)送給中繼浮標(biāo)站。借助多個(gè)水聲調(diào)制解調(diào)器之間的相互通信，使得不同潛艇間可實(shí)現(xiàn)雙向通信。（2）水聲通信網(wǎng)絡(luò)。伴隨各種水下水聲通信裝備以及水面浮標(biāo)等的不斷研發(fā)成功，以美國(guó)為代表的多個(gè)國(guó)家已經(jīng)成功構(gòu)建了先進(jìn)的水聲通信網(wǎng)絡(luò)，比如持久瀕海水下監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)、海網(wǎng)等。美國(guó)海軍從上個(gè)實(shí)際90年代末便已經(jīng)啟動(dòng)的水下網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)項(xiàng)目“海網(wǎng)”，能夠在淺海等惡劣環(huán)境下，借助水聲網(wǎng)絡(luò)，在遼闊還與上開(kāi)展高水平、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸，且支持多種水下節(jié)點(diǎn)的加入，比如潛航器、潛艇等?！昂＞W(wǎng)”體系架構(gòu)包含選用遠(yuǎn)程通信聲納無(wú)線聲鏈路的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與固定節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)骨干由自主固定節(jié)點(diǎn)組成。針對(duì)海床上的固定轉(zhuǎn)發(fā)器節(jié)點(diǎn)來(lái)分析，其通過(guò)水下傳播信道交換，且對(duì)水聲調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2.2新興技術(shù)與裝備

（1）藍(lán)綠激光通信。此種通信實(shí)際就是利用波長(zhǎng)為0.47～0.54μm的高能藍(lán)綠激光，經(jīng)不同平臺(tái)（比如飛機(jī)、衛(wèi)星等），實(shí)現(xiàn)對(duì)潛的雙向通信。2010年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局發(fā)布了一份戰(zhàn)術(shù)中繼信息網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目廣泛機(jī)構(gòu)公告，證實(shí)成功研發(fā)一款藍(lán)光潛艇通信系統(tǒng)。針對(duì)此系統(tǒng)而言，其在2012年環(huán)太平洋演習(xí)中得到應(yīng)用，要求借助中高空飛機(jī)當(dāng)作平臺(tái)，且包含上、下行鏈路接收機(jī)。（2）中微子通信。中微子實(shí)際就是原子核中的質(zhì)子或者中子發(fā)生衰變時(shí)所形成的產(chǎn)物，其最為突出的特征即為可以沿著直線傳播，能夠穿透地層，進(jìn)入深海傳送信心，且在傳播時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)折射、反射、傳播衰減及散射等情況，不容易被堆放偵查、干擾等。2012年，美國(guó)費(fèi)米國(guó)家加速實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了一次中微子通信試驗(yàn)，利用1臺(tái)2.5英里長(zhǎng)的粒子加速器，把信息編碼成中微子束，然后發(fā)射且穿過(guò)厚度為240m的巖石。現(xiàn)階段，國(guó)外在研究中微子上，仍然處于初級(jí)階段，所以，此領(lǐng)域在潛通信領(lǐng)域中的應(yīng)用，仍有較長(zhǎng)路要走。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上，潛艇因可以借助水層掩護(hù)開(kāi)展對(duì)敵突襲、隱蔽活動(dòng)，且續(xù)航力、作戰(zhàn)半徑大，可遠(yuǎn)離基地，所以，許多國(guó)家均十分重視其自身的潛艇發(fā)展。在當(dāng)今“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”時(shí)代背景下，潛艇被賦予了更多作戰(zhàn)任務(wù)，包含遠(yuǎn)程精確打擊等;此些任務(wù)對(duì)于潛艇通信能力提出了更多且更嚴(yán)格的要求，確保高效的傳輸潛艇指揮控制、水下安全等尤為必要。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧靖華， 曾廣會(huì)， 楊健. 外軍潛艇脫險(xiǎn)救生技術(shù)概況及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 艦船科學(xué)技術(shù)， 2015（03）：93-96.

[2]劉峰， 韓海玉. 國(guó)外對(duì)潛通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 海軍大連艦艇學(xué)院學(xué)報(bào)， 2016， 029（005）：93-96.

[3]李春光， 劉洋， 李奔. 國(guó)外微型潛艇裝備技術(shù)發(fā)展研究[J]. 艦船科學(xué)技術(shù)， 2020， 42（05）：190-193.