國外海軍潛艇通信技術與裝備發展探討

王曉鋼

摘 要：伴隨科學技術水平的不斷提升，許多先進技術在軍事領域當中得到廣泛應用。本文基于網絡中心戰下，簡要分析了外軍潛艇的通信方式，指出了國外潛艇通信的現有、新興技術與設備，望能為此領域研究提供些許借鑒。

關鍵詞：海軍潛艇;通信技術;外國;裝備

潛艇實為一種具有戰略威懾力的武器裝備，其能夠在海底深處長時間巡航，是一種隱蔽性優良的武器系統。所以，潛艇通信應能夠保證潛艇的安全與隱蔽。在此情況下，國外海軍為了使潛艇自既往的“單打獨斗”的作戰方式轉變為“網絡中心站”的方式，以及更好的應對當今電子對抗技術的總體發展需要，需要不斷革新技術，提升潛艇通信技術水平，持續發展相關裝備?，F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、藍綠激光通信等，本文就此探討如下。

1.基于網絡中心戰下的外軍潛艇通信方式分析

在現代戰爭體系當中，潛艇單憑“寂靜”且獨立的作戰方式，已經難以滿足當前海軍的發展需要，不管是為了保障潛艇遠程打擊目標信息獲取與武器精確打擊上，還是為了能夠與整個間斷之間保持有效通信與協同作戰，潛艇作為整個“網絡中心戰”的重要構成，均發揮著關鍵性作用。

針對美國海軍所提出的“網絡中心戰”構想而言，其實際就是通過共享信息來得到戰術、戰略優勢。為了能夠使潛艇部隊更好的融合到“網絡中心戰”當中，潛艇需要根據自身情況，應積極參與到可以與聯合部位互溝通、互操作的信息網絡架構當中。對于此些網絡來講，除了能夠為部隊協同提供所需要的通用作戰圖（COP）之外，還能夠提供完善且優質的信息處理能力，因而能夠為戰斗人員作出準確決策提供支持，使其更高水平的執行聯合作戰任務，此外，還能更為高效且全面的分配部隊，促進戰術響應時間的減少。美國海軍的基本目標就是開發一種先進的水聲與射頻通信網絡，把水下力量、水面力量及空中力量融合起來。為了能夠更好的滿足“網絡中心戰”所需要的信息交換與數據需求，潛艇通信裝備需開展深層次改革，借助網絡計算機把各種通信線路相連接，為潛艇以空前速率收發信息提供便利。美國“網絡中心戰”下的潛艇作戰，其核心要素即為潛艇通信支持系統（SCSS），其對于海軍多種通信部件與能力均適用，可以盡可能規避僅依賴單純一種通信設備的狀況。潛艇通信支持系統乃是潛艇的重要外部通信系統，潛艇通信支持系統選用商業技術與標準協議，將既往落后的技術以及“煙囪”式體系結構淘汰掉，采用先進且實用的客戶機/服務器系統互聯體系結構，且提供一種無線電室（開放體系結構），經廣泛、無縫連接的共享通用鏈路，來實現數據交換，將潛艇C41系統的潛力最大化發揮出來。

2.國外潛艇通信現有、新型技術與裝備

2.1現有技術與裝備

2.1.1無線電通信

（1）SLF/VLF通信。諸如甚低頻（VLF）、超低頻（SLF）等頻段對潛通信的基本優點就是較強的抗干擾能力、高可靠性及較小的受電離層擾動干擾等，即便在一些嚴峻情況下（比如核爆、磁暴等），同樣可以實現遠距離通信;但其也有不足，即發射機有著較低的天線效率、費用昂貴及規模龐大等，另外，在戰時還容易遭受攻擊，帶寬窄而導致較小的通信容量，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）對于潛通信頻段不僅用作空對潛、艦對潛、潛對艦、潛對岸的通信，而且還用于潛艇與潛艇之間以及潛艇與衛星之間的通信。此些頻段的信號無法穿透海水，所以，需把桅桿天線露出水面，或者是選用無線電通信浮標、拖曳天線等。比如傳統的HF/VHF/UHF，其對潛通信裝備主要有AN/URC-93、88UHF電臺以及Link11、16、22數據鏈。許多UHF/SHF/EHF對潛通信系統，都選用衛星通信方式。美國許多頻段的雙向衛星通信在潛艇通信當中，發揮著關鍵性作用。UHF頻段“特高頻后續星”等能夠為潛艇提供靈活且簡便的戰術組網通信，因而不僅能夠實現全球覆蓋（除高緯度地區外），還能夠實現高數據速率通信;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。美國海軍采用ATM885型水聲調制解調器，自潛深130m的“海豚號”潛艇上，將E-mail成功發送給中繼浮標站。借助多個水聲調制解調器之間的相互通信，使得不同潛艇間可實現雙向通信。（2）水聲通信網絡。伴隨各種水下水聲通信裝備以及水面浮標等的不斷研發成功，以美國為代表的多個國家已經成功構建了先進的水聲通信網絡，比如持久瀕海水下監視網絡、海網等。美國海軍從上個實際90年代末便已經啟動的水下網絡重點項目“海網”，能夠在淺海等惡劣環境下，借助水聲網絡，在遼闊還與上開展高水平、高質量的數據傳輸，且支持多種水下節點的加入，比如潛航器、潛艇等。“海網”體系架構包含選用遠程通信聲納無線聲鏈路的移動節點與固定節點。網絡骨干由自主固定節點組成。針對海床上的固定轉發器節點來分析，其通過水下傳播信道交換，且對水聲調制數據進行處理。

2.2新興技術與裝備

（1）藍綠激光通信。此種通信實際就是利用波長為0.47～0.54μm的高能藍綠激光，經不同平臺（比如飛機、衛星等），實現對潛的雙向通信。2010年，美國國防高級研究計劃局發布了一份戰術中繼信息網絡項目廣泛機構公告，證實成功研發一款藍光潛艇通信系統。針對此系統而言，其在2012年環太平洋演習中得到應用，要求借助中高空飛機當作平臺，且包含上、下行鏈路接收機。（2）中微子通信。中微子實際就是原子核中的質子或者中子發生衰變時所形成的產物，其最為突出的特征即為可以沿著直線傳播，能夠穿透地層，進入深海傳送信心，且在傳播時，不會出現折射、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，美國費米國家加速實驗室開展了一次中微子通信試驗，利用1臺2.5英里長的粒子加速器，把信息編碼成中微子束，然后發射且穿過厚度為240m的巖石?，F階段，國外在研究中微子上，仍然處于初級階段，所以，此領域在潛通信領域中的應用，仍有較長路要走。

3.結語

綜上，潛艇因可以借助水層掩護開展對敵突襲、隱蔽活動，且續航力、作戰半徑大，可遠離基地，所以，許多國家均十分重視其自身的潛艇發展。在當今“網絡中心戰”時代背景下，潛艇被賦予了更多作戰任務，包含遠程精確打擊等;此些任務對于潛艇通信能力提出了更多且更嚴格的要求，確保高效的傳輸潛艇指揮控制、水下安全等尤為必要。

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