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未来水下作战,如何在水下保持与外界“飞鸿传书”

2019-03-02 09:36 | 海峡网 |
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未来水下作战,如何在水下保持与外界“飞鸿传书”

制图:贺逸舒

  浩瀚的“龙宫”虽然神奇,但如何在水下保持与外界的“飞鸿传书”,依旧是一道尚未完全攻破的世界性难题。除了把低频电磁波、声波和光波作为主要水下信息通信载体外,美国麻省理工学院的研究人员日前推出了一套“平移声学-射频通信”系统,通过综合运用声呐和雷达技术,试图实现潜艇等“深海巨兽”与水面舰艇乃至飞机、卫星之间的高速通信。

  长期以来,制约水下作战的重要因素,就是无法建立起水下通信的“信息高速路”。信息化战争战场态势瞬息万变,战机稍纵即逝,只有建立高效稳定的水下通信系统,才能充分挖掘出水下作战的巨大潜能。尤其是伴随着军事物联网的快速发展,未来水下作战对潜艇、无人潜航器等战场节点的网络通信提出了新的更高要求,推动着人们对于水下通信技术不断进行研究探索。

  探秘“龙宫”—

  电磁波通信成了“旱鸭子”

  水下通信一般是指水上实体与潜艇、无人潜航器等水下目标的通信或水下目标之间的通信。由于海洋环境中各种复杂因素的存在,使得水下通信一直滞后于地面、空中和空间通信的发展,也成为制约信息化战场水下作战战力提升的瓶颈。

  说起通信,人们广泛使用的电磁波在水下衰减很快,穿透海水传输数据的能力相对薄弱,是个不折不扣的“旱鸭子”。譬如,我们把手机用防水袋包裹好放入水中,信号就会大幅度衰减,这就是电磁波在水中传输能力的简单验证。

  给航行在大洋深处的潜艇发一封电报,要多久?现有的技术水平大概是30分钟。目前,世界各国广泛使用的通信方式,主要是甚低频和超低频等长波通信手段。日本是最早实现甚低频技术实用化的国家,早在1929年就建成了佐佐美通信站。第二次世界大战期间,德国和英国海军也相继建成了甚低频通信站。从20世纪50年代开始,伴随着弹道导弹潜艇的诞生,利用超低频率电磁波面向全球传播的超低频通信方案应运而生,为潜艇远洋隐蔽通信立下了汗马功劳。从1985年起,美国先后多次完成超低频通信试验,各军事强国也加大了对超低频通信系统的研究。

  即便是目前相对较为成熟的超低频通信系统,也只能穿透100米深的海水,且系统传输速率慢、造价昂贵,限制了长波通信的进一步发展。当长波手段用于对潜通信时,需要超大功率的无线电发射机和大尺寸天线,空间使用“寸土寸金”的潜艇只能配备通信接收机,也就意味着在水下的潜艇只能“听”。如果潜艇需要向岸上发报,就必须上浮或者施放通信浮标。承担水下“潜伏”任务的潜艇,如果时不时露出水面获取信号,极易将自身暴露在先进反潜技术面前。如果不能实现高效稳定的水下通信,根本不知道对手在哪里的潜艇只能蹲守在海里“碰碰运气”,甚至还会严重贻误战机。

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