对潜通信常见手段及其未来发展

【摘要】潜艇通信是决定潜艇生存能力和战斗力的重要因素，也是许久以来一直阻碍潜艇作战效能充分发挥的难题。本文阐述潜艇通信采取各种通信手段及其各自独具特点以及对潜通信未来发展走向。

【关键词】甚低频；极低频；蓝绿激光；中微子

一、前言

潜艇是一种既能在水面航行，又能在水下作战的军舰，是海军中极为重要的作战兵器之一，在上个世纪五十年代，核动力的装置，潜艇的作战威力更为显著。随着潜艇作战威力的日益提高，潜艇本身固有的一些弱点也逐渐暴露，潜艇的远程通信就是诸多弱项中极为薄弱的一点。当潜艇潜入水下，除了声纳以外，它几乎是个瞎子和聋子，得不到水面上一定范围内的敌方态势，上级指挥部的命令等信息。而对潜通信是决定潜艇生存能力和战斗力的重要因素，也是许久以来一直阻碍潜艇作战效能充分发挥的难题。

潜艇通信包括岸基对潜、潜艇对岸、潜艇与潜艇、潜艇与飞机、潜艇与舰艇之间的外部通信和潜艇内部通信等。为减少潜艇暴露的可能，通信方式多以隐蔽、单向非实时和低截获潜艇水下通信为主。对潜的通信多指潜艇水下通信，通信手段多采用电磁波通信、水声通信，及正在研发的中微子通信。

二、电磁波通信

电磁波通信，多在对海水有较大穿透能力的低频段和可见光频段进行，包括甚低频通信(3-30千赫)、极低频通信(30-300赫)及蓝绿激光通信等。

（一）采用甚低频频段是海军远程水下对潜指挥的最有效通信手段，它通常指频率规定在3~30KHz之间、波长为10~100km的空间波，它的传输速率可以达到70比特。这种通信手段主要用于岸对潜能信方式，通常是在潜望状态或水面航行状态，可使用甚低频这种通信方式。这是主要因为其它无线电频率的电磁波在海水中衰减很快，无法穿透海水，如果潜艇浮至近海面伸出天线接收的话，限制了潜艇的机动性。在反潜技术日益发展的今天，对潜艇的隐蔽性非常不利的。为此许多国家建有甚长波电台，是指挥潜艇最重要的通信设备。

（二）采用极低频频段的通信方式：它是指频率被定义在3kHz以下的无线电信号。这种电磁波在海水中传播是的衰减比甚低频频段的要小，因而能使潜艇在100m的安全深度上接收信号。

（三）采用蓝绿激光的通信手段：它对潜通信主要有三种方案：一种是岸基方式，这种方案比较灵活，通信距离远，可用于全球范围内光束所照射到的海域中。二种是天基方式，这种方案把大功率激光器置于卫星上完成上述通信功能，地面通过电通信系统对卫星上设备实施控制和联络。还可以借助一颗卫星与另一颗卫星的星际之问的通信，让位置最佳的一颗卫星实现与指定海域的潜艇通信。这种方法不论是隐蔽性还是有效性都不容置疑，应该说它是激光对潜艇通信的最佳体制，当然实现的难度也很大。第三种方式是空基方式．将大功率激光器置于飞机上，飞机飞越固定海域时，即光束以一定形状的波束(15km长、lkm宽的矩形)扫过目标海域，完成对水下潜艇的广播式通信。使用蓝绿激光这种通信方式使潜艇的安全深度大大提高，由于激光能穿透几千米的海水，甚至直至海洋深处，因此可以与水深几百米的潜艇进行通信，这样，潜艇不用上浮到接近海面的位置，就能与地面进行通信，大大提高了潜艇的安全深度，保证了潜艇具有良好的灵活性和隐蔽性。由于其频率高、耗能少蓝绿激光通信时，工作频率在1012-1014Hz，通信频带宽，信息传输能力很强，同时，海水和大气层对蓝绿光波能量损耗极小，使通信的准确性和可靠性增强，这样不仅提高了潜艇的生存能力，而且能够及时协调潜艇与地面、海面和空中的作战行动。这种通信方式安全性好激光波束的宽度小，方向性好，抗截获、抗干扰、抗摧毁能力强，且不受电磁波及核辐射的影响，因此，潜艇在深海处就能够与地面进行通信，避免了敌方的测向、侦察和监视，更便于隐蔽作战。

（四）随着激光技术的发展，人们又把目光投向卫星对潜激光通信。激光是极高频、频段在10千千赫以上（波长3-30微米）的电磁波，通过卫星将信息发送或反射至潜艇。激光通信传输速率快，比极长波系统快几十万倍，具有方向性好、亮度高、能量集中、保密性强和有很强的抗核破坏能力等特性。激光通信设备可以做得轻便而经济，尤其天线小，一般天线仅几十厘米，重量不过几千克。激光通信的这些特点，可使潜艇在水下最佳安全巡航状态完成通讯任务。

三、水声通信

是利用音频或超音频机械波在水中传递信息。主要用于潜艇与潜艇之间、潜艇与水面舰艇之间的战术协同通信。既可传输话音又能传输电报，通信距离可达数十千米。研究表明，在水下600-2000米有一声道，声波在其中传输远达数千千米，是一种极有发展潜力的对潜通信方式。

四、中微子通信

目前，在科学家们的努力下，一种全新的潜艇通信方式——中微子通信已初见端倪，它是一种用中微子作为载体的通信方式。它对潜通信深度大，传输速率高，通信距离不限，但技术要求高，实现难度大，尚处在探索阶段。中微子的特性被揭示后，立即引起了通信专家们的注意，他们认为，利用中微子进行通信比利用电磁波更加优越。中微子是一种质量极小，又不带电的中性基本微粒。它能以近光速进行直线传播，并极易穿透钢铁、海水，以至整个地球，而本身能量损失很少，因此是一种十分诱人的理想信息载体，把它用作媒质进行水下、地下和星际间的通信，那么地球上任意两点之间可进行直线通信，其传播的准确度和速度是现代一切通信手段所无法比拟的。如果能将中微子通信技术应用到对潜通信上，那么在传播过程中，同样无衰减，且不易被截获，此外它还具有保密性强、不污染环境等特点。可是中微了的产生和检测极为困难，还有待人们作进一步的努力。

五、结束语

为了满足潜艇快速隐蔽、安全可靠，适应其水下活动的需要，保证其水下的安全性，所以对潜通信是决定潜艇生存能力和战斗力的重要因素，也是许久以来一直阻碍潜艇作战效能充分发挥的难题。长期以来，世界各国海军力求解决的就是如何保持潜艇战斗行动隐蔽性，又能保证对潜通信的可靠和不间断性，鉴于战略核潜艇以及常规潜艇在现代以及未来战争中的重要作用，各国还迫切希望为其提供更多优良的通信手段。

参考文献

[1]张杨等.激光通信及其在潜艇通信中的应用[J].光通信技术,2006.

[2]枊树要.激光对潜通信原理及发展[J].现代物理知识,2005.

[3]夏维华.潜艇通信系统综述[J].计算机与网络,2002.

[4]刘峰等.蓝激光对潜通信方案研究[J].舰船电子工程,2007.

推荐访问:未来发展 手段 常见 通信

---