潜艇外出执行任务,为达成“隐蔽歼敌”的目的,必须长时间在大洋下行进和潜伏,特别是战略弹道导弹核潜艇,要在水下潜行2~3个月实施机动作战,这么长时间里潜艇怎样接收指令执行任务呢?目前潜艇与外界的通信主要分岸对潜、潜对岸、舰对潜(潜对舰)、空对潜(潜对空)和潜对潜五大类型。
传统对潜通信方式
岸对潜通信,是指从陆地沿海岸设置的通信基站对水下潜艇进行通信。它主要利用无线电波来实现,不过,由于信号频率太低、波长太长,通信带宽很窄,潜艇基本只能按照事先约定的时间,释放出拖曳天线和浮标天线,单向接收岸上通信基站发送的信息。
潜对岸、舰对潜和空对潜通信,主要采用频率较高的高频、甚高频、特高频和超高频,这些频段的无线电波基本不能穿透海水,在通信过程中潜艇要释放拖曳天线或浮标天线到水面,收发高频信号等。这些通信方法的通信频带较宽、速率快、容量大,且能实现双向通信,尤其对特高频和超高频无线电波来说。缺点在于潜艇在通信时隐蔽性变差、机动能力下降,容易暴露被追踪。
最受欢迎的方式是利用水声通信。这种方式通信距离更远,既能单向也能双向传输信号,基本不影响潜艇的隐蔽性和机动能力,但其通信传输速率不高、容量有限、时延较大,还要受到多种干扰。
对潜通信的新方法
应该说,目前的对潜通信方式最大问题在于不稳定,影响到潜艇与水上和空中等平台联合作战的战术协同能力。因此,多年来人们一直在探索对潜通信的新方法,并已经取得了一定突破,比如蓝绿激光、量子和中微子对潜通信等方法。
蓝绿激光对潜通信
是指以蓝绿激光为信息载体,达成对潜信息交换的一种激光通信方法。由于海水对光波波段中0.45~0.55微米范围内的蓝绿光损耗较小,它可以作为水中通信的一个窗口,通过飞机和卫星构建蓝绿激光通信系统,实现与深达700米左右的潜艇之间的通信联络。
蓝绿激光对潜通信,由于同时利用了激光聚束能力强、方向性好等特性,因此基本能克服目前岸对潜通信方式存在的主要问题,大幅提升潜艇通信的安全深度和可靠性,增强了潜艇的机动和生存能力,被认为是未来很有希望的对潜通信手段。
量子对潜通信
可以理解为是融入量子技术的蓝绿激光对潜通信方法,又称为海水量子通信,最先是由英国国际防务公司研究人员提出的。它是利用量子通信技术的基本原理,在实施对潜蓝绿激光通信时,随机地生成一个无法破解的密钥,如果有人试图获取密钥或拦截通信信息,干扰到通信正常实施时,通信方式会迅速改变,从而保证信息的安全。因此,量子对潜通信最重要的优势就是极大地强化了保密性和安全性。在日益临近的量子通信技术实用化和工程化的推动下,对潜量子通信有着远大的应用前景。
中微子对潜通信
利用中微子作为信息载体,是进行信息交换的一种新型对潜通信方法。中微子在传输时沿直线行进,且无损耗,能穿透钢铁和海水乃至整个地层传播。中微子对潜通信近似光速、且容量大、具有传输多路双向视频和语音信号的强大传输能力,有效克服了水中通信的各种障碍,而且保密性好,近年来被誉为是对潜通信近似理想的方式。
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