主頁（http://www.by236.com）：海軍專家姚青生為您解密潛艇水下通信技術

激光通信探索

核心提示

我們先從一個簡單實驗說起，手機信號是依靠電磁波傳輸，如果將手機用防水袋包裹好放入水中，信號便會頓然消失，可見電磁波在水中傳輸會受到極大限制。

水下“龍宮”雖然美妙，但在水下如何與外界保持信息暢通一直是世界性難題，所以“龍宮飛鴻”成為各國長期探索研究的焦點。

探秘“龍宮”

說起水下“龍宮”，奇妙的小魚兒漫游在絢麗的珊瑚叢中，奇異可愛的貝類、海星、水母以及各種顏色的海草，在波浪涌動下翩翩起舞，構成五彩繽紛的美麗景象。

可是我們知道，潛艇通常工作在１５～５００ｍ水下，通信方式主要分為潛對岸、岸對潛和潛對潛等幾種。目前，世界各國廣泛采用的甚高頻和特高頻通信方式，主要是用于潛對岸、飛機及水面艦船，而岸對潛通信方式則主要是采用甚低頻和極低頻，因為其他無線電頻率電磁波在海水中衰減很快，無穿透海水能力。如果潛艇浮出水面伸出天線獲取信號，不僅會限制其機動性，而且在反潛技術空前發展的今天，隨時可對潛艇隱蔽性帶來安全威脅。

目前世界已被發現并運用的“龍宮飛鴻”手段有甚低頻、極低頻、藍綠激光、中微子通信、衛星中繼、高頻以及聲波等。由于海水是導電媒質，對電磁波具有很大的衰減作用，因而解決與潛航潛艇通信一直成為困擾各國的技術難題，從近些年軍事強國研究發展看，完全理想的“龍宮飛鴻”方法還沒出現，但相關領域核心項目已處于新技術革命的前夜。

水下對抗博弈

拉長電波 讓電磁波穿透海水

“龍宮”世界，奧妙無窮，但要想探秘“龍宮”，首先必須解決“龍宮飛鴻”技術難題。

世界海軍史上，日本是最早使甚低頻技術達到實用化的國家之一，早在1929年便建成了佐佐美通信站；第二次世界大戰中，德國海軍在馬德堡建立了甚低頻通信站；英國海軍也相繼在路格維建設起了發射頻率為甚低頻的通信站。上個世紀五十年代后期，彈道導彈核潛艇問世，為了盡可能提高自身隱蔽性，其通常在大深度游弋待令，甚低頻電波的入水深度已無法滿足通信要求。為解決這一難題，專家根據無線電波頻率越低穿透海水深度越大的原理，提出了超低頻通信方案。該方案用超低頻波來激勵大地與電離層間空腔產生諧振，使電波傳播到全球并實現海水大深度 “龍宮飛鴻”，從此超低頻系統為解決潛艇遠洋隱蔽通信立下汗馬功勞。

據悉，自1985年5月起，美國已先后在太平洋艦隊、地中海、西太平洋及北極冰蓋條件下成功實施對潛超低頻通信系統試驗；繼后，又相繼建起多個超低頻發射臺并交付海軍使用。目前，各軍事強國在成功運用該項技術的過程中，一直在努力探索和實現新突破。

藍綠激光 打開信息傳遞之窗

陽光照射到寧靜的水面，美不勝收。我們知道，海水呈現藍綠的顏色，是因為海水吸收了光譜其他色光的緣故。

早在20世紀70年代初，美國便率先發現了“海水窗口”，他們巧妙利用一定波長的藍綠激光，可由衛星或飛機中繼，為潛艇實現“龍宮飛鴻”開辟了嶄新途徑。

外軍試驗表明，潛艇在水下700米深左右可接收到激光信號，而在多云的白晝及夜間則不到600米。在1984年一項試驗中，戰斗機攜帶功率1瓦的激光器發送每秒數千比特速率信息，被水下300余米的潛艇接收到，且接受時潛艇航速不受限制。可見，激光通信具有穿透海水能力強、數據傳輸水平高、方向性好、設備輕小且能夠抗截獲、不易受核輻射影響等特點，因而為對潛通信帶來了新的希望。

但同時，人們也發現了它的致命缺陷：必須借助高空飛行的衛星或飛機，一旦衛星和飛機被擊毀，藍綠激光通信系統即會癱瘓，且激光通信也難以達到“以點蓋面”，所以各國又開始了對潛通信新的探索。

微觀量子互動

通信浮標 為潛艇戴上“助聽器”

浮標通信技術，是指主要通過潛艇所攜帶的浮標實現對潛艇通信的系統。對潛信息發射平臺位于岸上、衛星、飛機等，潛艇只在接受信息時才釋放浮標。

美、俄、英等國潛艇較早前便裝備了浮標通信系統。1962年古巴事件時，美潛艇因裝備有通信浮標系統顯示出了優異性能。2008年6月，美海軍進一步實現了計算機、衛星通信和聲學技術等浮標系統綜合集成，在巴哈馬群島海域投放浮標，順利實現了遠程聯絡。

目前，潛艇通信浮標分為六種，其中綜合通信浮標可通過短波發信機和超短波發信機向指揮中心發送信息；高速曳航浮標是一種可減小海水阻力、增強潛艇穩定性和隱蔽性的通信浮標；應急通信浮標是用于潛艇遇險救生、發射報警信號的通信浮標；消耗型無線電浮標是一種消耗型無線電系統，通信結束后會自動引爆并下沉；潛艇衛星終端浮標可以通過天線，向通信衛星定向發射和接收信息，然后由計算機進行信息處理。該方式速度快、容量大、方向性強、保密性能好；此外還有可回收系留光線浮標，可在水面特混編隊與深潛潛艇間建立起穩定的雙向通信。

量子通信 龍宮上演“詭異互動”

量子通信，是經典信息論和量子力學相結合的一門新興交叉學科。在微觀世界里，不論兩個粒子間距離多遠，一個粒子的變化都會影響另一個粒子，這一現象被愛因斯坦稱為“詭異的互動性”。

前不久，英國科學家成功研發的“量子羅盤”讓世人眼前一亮，使潛艇不僅可能擺脫戰爭中衛星被擊落、數據遭篡改等威脅困擾，而且將大大提高導彈發射精度和聯合作戰能力。

量子概念早有應用。第二次世界大戰中，波蘭和英國通過量子密鑰分配成功破譯了德國著名的“恩格瑪”密碼，并破解了德軍許多重大軍事行動。

而今，量子通信技術發展日新月異，日趨成熟。外電評析認為，具有顛覆性作用的“量子技術”未來將以獨到的技術優勢盡展風采，它可能會實現前所未有的高速和安全數據傳輸，徹底改變以往潛艇通信方式，為潛艇真正融入“龍宮”網絡中心戰開辟廣闊前景。