[科学技术]国外海军潜艇通信技术与装备发展探讨

王晓钢

摘 要：伴随科学技术水平的不断提升，许多先进技术在军事领域当中得到广泛应用。本文基于网络中心战下，简要分析了外军潜艇的通信方式，指出了国外潜艇通信的现有、新兴技术与设备，望能为此领域研究提供些许借鉴。

关键词：海军潜艇;通信技术;外国;装备

潜艇实为一种具有战略威慑力的武器装备，其能够在海底深处长时间巡航，是一种隐蔽性优良的武器系统。所以，潜艇通信应能够保证潜艇的安全与隐蔽。在此情况下，国外海军为了使潜艇自既往的“单打独斗”的作战方式转变为“网络中心站”的方式，以及更好的应对当今电子对抗技术的总体发展需要，需要不断革新技术，提升潜艇通信技术水平，持续发展相关装备。现阶段，潜艇通信常用通信方式主要有两种，分别为水声通信、无线电通信，此外，还有一些新型方式，比如量子通信、中微子通信、蓝绿激光通信等，本文就此探讨如下。

1.基于网络中心战下的外军潜艇通信方式分析

在现代战争体系当中，潜艇单凭“寂静”且独立的作战方式，已经难以满足当前海军的发展需要，不管是为了保障潜艇远程打击目标信息获取与武器精确打击上，还是为了能够与整个间断之间保持有效通信与协同作战，潜艇作为整个“网络中心战”的重要构成，均发挥着关键性作用。

针对美国海军所提出的“网络中心战”构想而言，其实际就是通过共享信息来得到战术、战略优势。为了能够使潜艇部队更好的融合到“网络中心战”当中，潜艇需要根据自身情况，应积极参与到可以与联合部位互沟通、互操作的信息网络架构当中。对于此些网络来讲，除了能够为部队协同提供所需要的通用作战图（COP）之外，还能够提供完善且优质的信息处理能力，因而能够为战斗人员作出准确决策提供支持，使其更高水平的执行联合作战任务，此外，还能更为高效且全面的分配部队，促进战术响应时间的减少。美国海军的基本目标就是开发一种先进的水声与射频通信网络，把水下力量、水面力量及空中力量融合起来。为了能够更好的满足“网络中心战”所需要的信息交换与数据需求，潜艇通信装备需开展深层次改革，借助网络计算机把各种通信线路相连接，为潜艇以空前速率收发信息提供便利。美国“网络中心战”下的潜艇作战，其核心要素即为潜艇通信支持系统（SCSS），其对于海军多种通信部件与能力均适用，可以尽可能规避仅依赖单纯一种通信设备的状况。潜艇通信支持系统乃是潜艇的重要外部通信系统，潜艇通信支持系统选用商业技术与标准协议，将既往落后的技术以及“烟囱”式体系结构淘汰掉，采用先进且实用的客户机/服务器系统互联体系结构，且提供一种无线电室（开放体系结构），经广泛、无缝连接的共享通用链路，来实现数据交换，将潜艇C41系统的潜力最大化发挥出来。

2.国外潜艇通信现有、新型技术与装备

2.1现有技术与装备

2.1.1无线电通信

（1）SLF/VLF通信。诸如甚低频（VLF）、超低频（SLF）等频段对潜通信的基本优点就是较强的抗干扰能力、高可靠性及较小的受电离层扰动干扰等，即便在一些嚴峻情况下（比如核爆、磁暴等），同样可以实现远距离通信;但其也有不足，即发射机有着较低的天线效率、费用昂贵及规模庞大等，另外，在战时还容易遭受攻击，带宽窄而导致较小的通信容量，以及较低的传输速率。（2）HF/VHF/UHF/SHF/EHF通信。高频（HF）至极高频（EHF）对于潜通信频段不仅用作空对潜、舰对潜、潜对舰、潜对岸的通信，而且还用于潜艇与潜艇之间以及潜艇与卫星之间的通信。此些频段的信号无法穿透海水，所以，需把桅杆天线露出水面，或者是选用无线电通信浮标、拖曳天线等。比如传统的HF/VHF/UHF，其对潜通信装备主要有AN/URC-93、88UHF电台以及Link11、16、22数据链。许多UHF/SHF/EHF对潜通信系统，都选用卫星通信方式。美国许多频段的双向卫星通信在潜艇通信当中，发挥着关键性作用。UHF频段“特高频后续星”等能够为潜艇提供灵活且简便的战术组网通信，因而不仅能够实现全球覆盖（除高纬度地区外），还能够实现高数据速率通信;EHF频段可以提供低截获概率、高保密的话音与电传通信。

2.1.2水声通信

（1）水声通信装备。美国海军采用ATM885型水声调制解调器，自潜深130m的“海豚号”潜艇上，将E-mail成功发送给中继浮标站。借助多个水声调制解调器之间的相互通信，使得不同潜艇间可实现双向通信。（2）水声通信网络。伴随各种水下水声通信装备以及水面浮标等的不断研发成功，以美国为代表的多个国家已经成功构建了先进的水声通信网络，比如持久濒海水下监视网络、海网等。美国海军从上个实际90年代末便已经启动的水下网络重点项目“海网”，能够在浅海等恶劣环境下，借助水声网络，在辽阔还与上开展高水平、高质量的数据传输，且支持多种水下节点的加入，比如潜航器、潜艇等。“海网”体系架构包含选用远程通信声纳无线声链路的移动节点与固定节点。网络骨干由自主固定节点组成。针对海床上的固定转发器节点来分析，其通过水下传播信道交换，且对水声调制数据进行处理。

2.2新兴技术与装备

（1）蓝绿激光通信。此种通信实际就是利用波长为0.47～0.54μm的高能蓝绿激光，经不同平台（比如飞机、卫星等），实现对潜的双向通信。2010年，美国国防高级研究计划局发布了一份战术中继信息网络项目广泛机构公告，证实成功研发一款蓝光潜艇通信系统。针对此系统而言，其在2012年环太平洋演习中得到应用，要求借助中高空飞机当作平台，且包含上、下行链路接收机。（2）中微子通信。中微子实际就是原子核中的质子或者中子发生衰变时所形成的产物，其最为突出的特征即为可以沿着直线传播，能够穿透地层，进入深海传送信心，且在传播时，不会出现折射、反射、传播衰减及散射等情况，不容易被堆放侦查、干扰等。2012年，美国费米国家加速实验室开展了一次中微子通信试验，利用1台2.5英里长的粒子加速器，把信息编码成中微子束，然后发射且穿过厚度为240m的岩石。现阶段，国外在研究中微子上，仍然处于初级阶段，所以，此领域在潜通信领域中的应用，仍有较长路要走。

3.结语

综上，潜艇因可以借助水层掩护开展对敌突袭、隐蔽活动，且续航力、作战半径大，可远离基地，所以，许多国家均十分重视其自身的潜艇发展。在当今“网络中心战”时代背景下，潜艇被赋予了更多作战任务，包含远程精确打击等;此些任务对于潜艇通信能力提出了更多且更严格的要求，确保高效的传输潜艇指挥控制、水下安全等尤为必要。

参考文献：

[1]顾靖华， 曾广会， 杨健. 外军潜艇脱险救生技术概况及发展趋势[J]. 舰船科学技术， 2015（03）：93-96.

[2]刘峰， 韩海玉. 国外对潜通信技术发展现状[J]. 海军大连舰艇学院学报， 2016， 029（005）：93-96.

[3]李春光， 刘洋， 李奔. 国外微型潜艇装备技术发展研究[J]. 舰船科学技术， 2020， 42（05）：190-193.

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2021/06/11