國(guó)內(nèi)外對(duì)潛通信的發(fā)展現(xiàn)狀

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上國(guó)內(nèi)外對(duì)潛通信的發(fā)展及現(xiàn)狀曲曉慧 王紅星1 引言目前已被發(fā)現(xiàn)并研究的能用于對(duì)潛通信的手段有甚低頻、極低頻、藍(lán)綠激光、中微子通信、衛(wèi)星中繼及高頻等。由于海水是導(dǎo)電媒質(zhì)，對(duì)電磁波具有很大的衰減作用，因而解決與潛航潛艇的通信問(wèn)題成為非常困難的技術(shù)難題，各國(guó)都在積極探索對(duì)潛通信的手段，從國(guó)內(nèi)外研究的情況來(lái)看，完全理想的對(duì)潛通信手段是不存在的，各種手段都既有利又有弊。這些手段包括甚低頻、極低頻、藍(lán)綠激光、中微子通信、衛(wèi)星中繼、高頻以及聲波等。其中衛(wèi)星中繼和高頻無(wú)法對(duì)潛航狀態(tài)下的潛艇進(jìn)行通信。本文首先將國(guó)外的研究情況和各種通信系統(tǒng)的特點(diǎn)結(jié)合在一起介紹，然后介紹國(guó)內(nèi)的研究情況2 國(guó)

2、外對(duì)潛通信的研究和發(fā)展21 甚低頻對(duì)潛通信甚低頻對(duì)潛通信是指通過(guò)頻率為330kHz的無(wú)線電波借助大氣電離層和地球表面對(duì)潛艇進(jìn)行通信。該對(duì)潛通信系統(tǒng)為單向式，通常采用多次重播方法，確保潛艇在一定時(shí)間內(nèi)接收到指揮所的指令。根據(jù)發(fā)信臺(tái)的機(jī)動(dòng)性可分為固定式(岸臺(tái))對(duì)潛通信系統(tǒng)和移動(dòng)式對(duì)潛通信系統(tǒng)兩大類。(1)固定式甚低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)。固定式對(duì)潛通信系統(tǒng)是國(guó)外研究得最早、技術(shù)最成熟、最基本的對(duì)潛通信手段。美國(guó)在第二次世界大戰(zhàn)后為實(shí)現(xiàn)全球?qū)撏ㄐ牛嗬^在本土和國(guó)外建立了11個(gè)500kW以上功率的甚低頻固定發(fā)信臺(tái)，其中6個(gè)設(shè)在國(guó)外，構(gòu)成全球嚴(yán)密的對(duì)潛通信網(wǎng)，分別向活動(dòng)在大西洋北部、北冰洋、地中海、印度洋和澳

3、大利亞地區(qū)海域航行深度小于30米的潛艇發(fā)送信息。繼美國(guó)后，前蘇聯(lián)也加快了大功率甚低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)的建造。從60年代起，在本土上相繼建立 3個(gè)2000kW的大功率甚低頻電臺(tái)。此外還在東南亞、中亞地區(qū)和非洲東海岸建立了專用對(duì)潛通信系統(tǒng)和中繼通信臺(tái)，共建立了30個(gè)固定發(fā)射臺(tái)，其中11個(gè)輸出功率為500千瓦，5個(gè)輸出功率為400500千瓦，確保了前蘇聯(lián)潛艇的有效指揮通信。固定式對(duì)潛通信系統(tǒng)存在的主要缺點(diǎn)是： 發(fā)信臺(tái)規(guī)模龐大。這是由于海水對(duì)電磁波的衰減所致。海水對(duì)電磁波的衰減為分貝/米，其中f為工作頻率，為了增大潛艇收信深度一方面要降低工作頻率，同時(shí)又要增大輻射功率，這就促使甚低頻臺(tái)的規(guī)模必須大。通常把

4、幾十千瓦級(jí)的甚低頻臺(tái)稱為小型甚低頻臺(tái)，100千瓦以上的為中型甚低頻臺(tái)，大于500千瓦的為大型甚低頻臺(tái)。由于發(fā)信機(jī)功率大，隨之帶來(lái)的是大的供電系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)，致使發(fā)信臺(tái)的規(guī)模龐大。發(fā)信天線規(guī)模巨大。一般大功率臺(tái)的天線系統(tǒng)占地面積56平方公里乃至十幾平方公里，由20座左右200多米至300米的鐵塔支撐，地網(wǎng)要用上千公里的銅線；中功率臺(tái)的天線占地也要有12平方公里，需近l0座200米左右高塔支撐，幾百公里的地網(wǎng)銅線。發(fā)信臺(tái)的各種設(shè)備可以用防護(hù)工事保護(hù)，天線卻無(wú)法保護(hù)，所以天線是發(fā)信臺(tái)的薄弱環(huán)節(jié)，最易被摧毀且難于短期修復(fù)。目前國(guó)外傾向于采用地下天線網(wǎng)、大型環(huán)形天線和定向低架天線，以提高抗毀力且少占地，

5、其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是效率極低。(2)移動(dòng)式甚低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)。除固定甚低頻發(fā)射臺(tái)外，國(guó)外還大力發(fā)展移動(dòng)式甚低頻發(fā)射系統(tǒng)，包括車載臺(tái)和機(jī)載臺(tái)。到1986年，美國(guó)特康姆公司已研制出第一套使用氣球天線的車載甚低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)。車載甚低頻臺(tái)生存能力比固定岸臺(tái)強(qiáng)，可相對(duì)機(jī)動(dòng)靈活配置，效率高，占地面積小。它的不足之處是氣球天線的管理和操作維護(hù)要比固定鐵塔天線復(fù)雜，日常的消耗(氮?dú)獾难a(bǔ)充，車輛和升降裝置的維護(hù))比固定鐵塔天線要多，氣球的使用壽命為10年，相當(dāng)于每年要投入氣球價(jià)格110的更新費(fèi)用。另一種機(jī)動(dòng)臺(tái)是機(jī)載臺(tái)。美國(guó)海軍從1962年開始研制機(jī)載甚低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)，即“塔卡木”系統(tǒng)。該系統(tǒng)原本是

6、一種低頻甚低頻應(yīng)急通信手段，用來(lái)增大對(duì)彈道導(dǎo)彈核潛艇的通信距離，增強(qiáng)持久性和抗毀能力。后來(lái)美國(guó)海軍尋求能在前方基地迅速部署開通使用的通信系統(tǒng)，所以“塔卡木”系統(tǒng)得到進(jìn)一步發(fā)展，至今已經(jīng)歷了五代的發(fā)展歷程?，F(xiàn)在該系統(tǒng)已不是應(yīng)急通信手段，而作為一種具有可部署性、機(jī)動(dòng)性、抗毀性的獨(dú)立自備式機(jī)載通信系統(tǒng)，用于戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)通信。它可以與“空中指揮所”、總統(tǒng)的E一4型飛機(jī)、衛(wèi)星和火箭緊急通信系統(tǒng)、地面甚低頻發(fā)信臺(tái)保持聯(lián)系。22 極低頻對(duì)潛通信極低頻是指頻率為30300Hz(波長(zhǎng)為100010000km )范圍內(nèi)的無(wú)線電波。極低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)也可分為固定式通信系統(tǒng)和移動(dòng)式通信系統(tǒng)。(1)固定式極低頻對(duì)潛通信系

7、統(tǒng)。由于海水對(duì)無(wú)線電波的衰減系數(shù)正比于頻率的平方根，故很容易想到用降低頻率的辦法來(lái)達(dá)到增加深度的目的。隨著彈道導(dǎo)彈核潛艇的出現(xiàn)，為增強(qiáng)戰(zhàn)略核威懾，提高其生存能力，解決戰(zhàn)略核潛艇在80米以下30節(jié)高速航行時(shí)的對(duì)潛通信，國(guó)外進(jìn)一步發(fā)展和裝備第二代即極低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)。國(guó)外采用極低頻對(duì)潛通信主要有美國(guó)和前蘇聯(lián)，其中美國(guó)最早，耗資巨大，技術(shù)先進(jìn)，系統(tǒng)完整。美國(guó)為解決北極星彈道導(dǎo)彈核潛艇的通信問(wèn)題，于1958年開始研制極低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)，其后進(jìn)行了多次成功的實(shí)驗(yàn)，如1972年，美國(guó)威斯康星州的實(shí)驗(yàn)設(shè)備向在地中海水下對(duì)120米處，以16節(jié)航速行駛的潛艇發(fā)送了一份20字符的電文，1976年進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)又實(shí)現(xiàn)

8、了與在北冰洋9米厚冰層下120米深處以l6節(jié)行駛的潛艇進(jìn)行的通信聯(lián)絡(luò)。1982年、1983年在拉菲特和俄亥俄級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇上安裝了這類接收機(jī)，以收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但極低頻電波的輻射很困難。為得到足以保證遠(yuǎn)距離、大深度通信的輻射功率，極低頻發(fā)射天線要有幾百甚至幾千公里長(zhǎng)，而且天線場(chǎng)地的導(dǎo)電率要盡可能低，發(fā)信機(jī)要有幾兆瓦甚至幾十兆瓦的功率，因此極低頻發(fā)信臺(tái)規(guī)模巨大，價(jià)格昂貴。此外，極低頻通信的速率很低。由于這些原因，美國(guó)的極低頻計(jì)劃經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究實(shí)驗(yàn)，遭到種種反對(duì)和詰難，延續(xù)了30來(lái)年，直到80年代末才在實(shí)驗(yàn)設(shè)施的基礎(chǔ)上建成了小規(guī)模對(duì)潛發(fā)信臺(tái)。艇上的極低頻收信系統(tǒng)在90年代初安裝完畢。美國(guó)海軍在反復(fù)

9、研究的基礎(chǔ)上，決定最佳頻率選定為76赫茲，采用了一秒鐘從72到8O赫茲之間進(jìn)行16次變換(擴(kuò)頻MSK)的調(diào)頻系統(tǒng)，天線以90公里和45公里長(zhǎng)兩種天線相互結(jié)合作為一組在地面上展開。根據(jù)環(huán)境條件等因素，設(shè)置的地方選擇威斯康星州和密執(zhí)安州兩處。分別把135公里長(zhǎng)的天線，每?jī)山M在木制的7l9米的支柱上展開。在威斯康星州把兩組天線設(shè)置成x形，以東太平洋、北大西洋、地中海以及北冰洋中潛航的潛艇為對(duì)象。密執(zhí)安州的天線，在距離威斯康星州以東大約24O公里的地方，設(shè)置成F形，一組南北方向，一組東西方向，其作用距離比威司康星州X形天線大，是以在更遠(yuǎn)的地方進(jìn)行潛航的潛艇為對(duì)象的。目前美利用它傳送緊急行動(dòng)信息，或告知

10、它浮至合適的深度接收用其它通信系統(tǒng)傳送的信息，起一種傳呼的作用。前蘇聯(lián)也大力研制和建設(shè)極低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)，1983年開始使用，建成過(guò)兩個(gè)發(fā)射臺(tái)，一個(gè)在里加，一個(gè)在哥麥爾，工作頻率80赫茲。前蘇聯(lián)的所有彈道導(dǎo)彈潛艇和奧斯卡C級(jí)制導(dǎo)導(dǎo)彈核潛艇都配備有ELF通信天線，一種是折疊偶極子，一種是帶有正向浮力的漂浮電纜天線。蘇聯(lián)解體后，原來(lái)的臺(tái)已經(jīng)撤走，目前的發(fā)射臺(tái)設(shè)在與芬蘭交界的科拉半島的科拉鎮(zhèn)附近，輻射能力比美國(guó)的強(qiáng)l0多分貝。陸基固定式極低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是： 不用鐵塔高天線，而用埋地天線，其生存能力比甚低頻強(qiáng)得多。 笨重的發(fā)射設(shè)備也隨天線轉(zhuǎn)入地下，能防核破壞，可靠通信范圍達(dá)全球。固定式極低頻對(duì)

11、潛通信系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)： 極低頻通訊的天線效率非常低，在遠(yuǎn)離幾千公里的水下接收，要發(fā)出一點(diǎn)點(diǎn)強(qiáng)度的信號(hào)，也需要幾兆瓦的電力。并且這個(gè)信號(hào)還必須克服在地球周圍產(chǎn)生的磁暴所引起的極高電平的電磁噪聲干擾。 由于在低頻帶，帶寬窄，只能允許以很低的數(shù)據(jù)率傳輸，只允許用短碼發(fā)射無(wú)線電信息。發(fā)出簡(jiǎn)單的電報(bào)，也需要較長(zhǎng)的時(shí)間。用甚低頻通信系統(tǒng)一分鐘可以發(fā)出67個(gè)字碼，而極低頻通信系統(tǒng)發(fā)出三個(gè)字碼就需要4分鐘，其速度之慢大約是甚低頻的185。 架設(shè)巨大的天線，既要受到附近居民的反對(duì)，又極難防止外部的破壞活動(dòng)和攻擊，不能確保其安全。(2)移動(dòng)式極低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)。美國(guó)于80年代后期研制了一個(gè)由高空氣球發(fā)射天線等組成

12、的車載式機(jī)動(dòng)ELFVLF實(shí)驗(yàn)通信系統(tǒng)，并于1987年2月19日到4月15日，在美國(guó)佛羅里達(dá)州的庫(kù)得約凱進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得到了可喜的結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由電氣、機(jī)械(含高空氣球)及系繩天線子系統(tǒng)組成。電氣子系統(tǒng)包括將信號(hào)發(fā)送到天線所需的全部組件。它由一個(gè)25千瓦的ELFVLF功率放大器、激勵(lì)器和3180米長(zhǎng)的垂直單極天線組成，可在72赫160赫間發(fā)射8或16波特的MSK連續(xù)波信號(hào)。電氣子系統(tǒng)都裝在一個(gè)雙輪拖車上。一個(gè)ELF 調(diào)諧電感，可在50300亨范圍內(nèi)連續(xù)變化，以使天線在72160赫頻段內(nèi)調(diào)諧。采用ELF 帶寬電阻，以降低調(diào)諧ELF 天線的Q值，以便能發(fā)送MSK信號(hào)。機(jī)械子系統(tǒng)由起貨卡車、系留器械及

13、高空氣球組成，可置于車上。由IID 7B型7000立方米的充氦氣球支撐3810米的系留天線，可工作于30米秒風(fēng)速下，并在系留時(shí)承受45米秒的地面風(fēng)速。系留天線子系統(tǒng)由系留天線自身、電暈抑制終端處理裝置及反饋線組成。這種可移動(dòng)的高空氣球支撐的垂直偶極子(D)天線系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)ELF 機(jī)動(dòng)通信的關(guān)鍵之一這種機(jī)動(dòng)極低頻通信系統(tǒng)的特點(diǎn)是： 小的VED天線能輻射大的功率； VED天線不受地理?xiàng)l件限制，便于機(jī)動(dòng)； 天線帶寬寬，可提高信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率； 可建立一套混合的ELFVLF系統(tǒng)； 體積小、重量輕、高效率的固態(tài)發(fā)射機(jī)。在上述機(jī)載式機(jī)動(dòng)ELF 對(duì)潛通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，美國(guó)目前正在研究機(jī)載極低頻對(duì)潛通信系統(tǒng)

14、。23 藍(lán)綠激光對(duì)潛通信系統(tǒng)早在60年代中期，美國(guó)海軍就開始了用藍(lán)綠激光對(duì)海底進(jìn)行探測(cè)、快速繪制海底剖面圖、以及激光脈沖通過(guò)大氣層、海水、水生植物等的衰減和散射特性的研究，同時(shí)開展了最佳接收方法和信號(hào)處理技術(shù)的研究，并研制出兩個(gè)實(shí)用系統(tǒng)裝在直升飛機(jī)對(duì)海底進(jìn)行實(shí)踐。這些工作可認(rèn)為是對(duì)潛激光通信的前期工作。1977年美國(guó)海軍提出了藍(lán)綠激光對(duì)潛通信的課題，并隨之與國(guó)防遠(yuǎn)景規(guī)劃局開始著手執(zhí)行激光通信方面的研究工作。70年代以后，美國(guó)全面開展了激光對(duì)潛通信的研究工作， 主要對(duì)激光器和激光接收器、光束和光脈沖通過(guò)云層后產(chǎn)生的擴(kuò)散和展寬、激光信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了比較深入的研究并提出了四種方案

15、：星載藍(lán)綠激光對(duì)潛通信系統(tǒng)、機(jī)載藍(lán)綠激光對(duì)潛通信系統(tǒng)、一次反射式陸基藍(lán)綠激光對(duì)潛通信系統(tǒng)、二次反射式藍(lán)綠激光對(duì)潛通信系統(tǒng)。通過(guò)多方面的比較，偏重于前兩種方案的研究。但由于經(jīng)費(fèi)方面的困難(估計(jì)一個(gè)星載藍(lán)綠激光對(duì)潛通信系統(tǒng)要投資20億美元)，美國(guó)建立全球星載藍(lán)綠激光對(duì)潛通信系統(tǒng)為時(shí)尚遠(yuǎn)。80年代美國(guó)開始研制藍(lán)綠激光對(duì)潛通信系統(tǒng)，重點(diǎn)放在激光器和接收器方面并進(jìn)行了多次海上實(shí)驗(yàn)。有代表性的幾次是1980年成功地在夏威夷地區(qū)進(jìn)行了藍(lán)綠激光穿透2800米厚的云層再射入海水的實(shí)驗(yàn)。1981年5月在美國(guó)西海岸的圣地亞哥海域從12000多米高度的卜39飛機(jī)上向水下300米深的“海豚”號(hào)潛艇進(jìn)行了激光通信實(shí)驗(yàn)。1

16、985年春季，在加利福利亞圣克利門蒂附近，利用裝在洛克威爾公司“劍套”衛(wèi)星上的激光器與“海豚”號(hào)潛艇進(jìn)行了激光通信實(shí)驗(yàn)，結(jié)果非常令人滿意。1986年在太平洋艦隊(duì)訓(xùn)練中，成功的進(jìn)行了藍(lán)綠激光通信的戰(zhàn)術(shù)表演。同年，把飛機(jī)上的藍(lán)綠激光傳送到冰層下的潛艇。1988年7月進(jìn)行了機(jī)載藍(lán)綠激光技術(shù)防護(hù)概念實(shí)驗(yàn)。19891991財(cái)政年度撥款對(duì)藍(lán)綠激光技術(shù)和系統(tǒng)進(jìn)行了一系列研究，完成了一系列技術(shù)上的實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)。到1991年為止，美國(guó)海軍完成了藍(lán)綠激光通信試驗(yàn)的初級(jí)階段并實(shí)施了激光通信的可行性和系統(tǒng)性試驗(yàn) 結(jié)果表明藍(lán)綠激光的確能通過(guò)云層和海洋被深海接收器接收，機(jī)載藍(lán)綠激光能在幾乎是全天候的氣象和各種海洋條件下對(duì)潛

17、艇發(fā)送高速數(shù)據(jù)。但由于其它原因至今沒有正式使用。為研究藍(lán)綠激光對(duì)潛通信，美國(guó)已花了近2億美元。前蘇聯(lián)也曾積極研究藍(lán)綠激光對(duì)潛通信系統(tǒng)。1983年曾在塞瓦斯托波耳附近進(jìn)行空間轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)驗(yàn)，即把藍(lán)綠激光束發(fā)射到空間軌道上的反射鏡，然后再轉(zhuǎn)發(fā)給水下的導(dǎo)彈潛艇。近幾年來(lái)，英國(guó)也開展了藍(lán)綠激光對(duì)潛通信實(shí)驗(yàn)。24 中微子對(duì)潛通信要滿足對(duì)潛通信的“隱蔽、準(zhǔn)確、及時(shí)、不間斷”，即使使用藍(lán)綠激光通信也不能完全達(dá)到這一點(diǎn)。而采用中微子束來(lái)代替電磁波傳遞信息的中微子通信方式，可穿透海水及地球?qū)崿F(xiàn)全球通信。它具有不易截獲、幾乎無(wú)衰減、抗電磁干擾及熱核爆炸引起的輻射干擾、不污染環(huán)境、通信質(zhì)量好、保密性極強(qiáng)等特點(diǎn)，是對(duì)深潛航

18、潛艇通信的理想手段。中微子通信應(yīng)用高能加速器產(chǎn)生中微子束作“載波”，當(dāng)質(zhì)子流的能量被加速到4千億電子伏時(shí)，從加速器中引射出來(lái)去轟擊鉛靶，從而獲得大量帶電介子和K質(zhì)子。然后用一個(gè)圓錐形(喇叭形)磁鐵來(lái)進(jìn)行校直和聚焦，其中K質(zhì)子很快衰變成r質(zhì)子，而r質(zhì)子在經(jīng)過(guò)一個(gè)直徑為1米，長(zhǎng)度為40O米的圓柱形衰變通道，瞬間內(nèi)發(fā)生衰變生成中微子，其數(shù)量為每脈沖1010個(gè)，從而得到所需要的高能中微子束“載波”，將所需信息調(diào)制到這種中微子束上。在接收端采用一種間接的探測(cè)技術(shù)來(lái)完成接收信息。如當(dāng)高能中微子束穿過(guò)深達(dá)四、五米的海水時(shí)，便與水原子核中的中子發(fā)生核反應(yīng)，生成高能的負(fù)肚子，由于負(fù)bt子在水中以099倍光速前進(jìn)

19、，超過(guò)了水中的光速(075倍光速)所以發(fā)生“契倫科夫效應(yīng)”，輻射出“契倫科夫光”。它是一種具有確定方向性，而且包含了038076微米范圍內(nèi)的所有連續(xù)分布的可見光。只要用高靈敏度的光電倍增陣列將契倫科夫光全部收集起來(lái)，也就探測(cè)到了中微子束“載波”，并將其所攜帶的信息，進(jìn)行解調(diào)、放大，便完成了中微子通信的全過(guò)程。中微子束有以下特性： 能量高而集中，在大氣和其他物質(zhì)中傳輸速度與光速很接近； 在大氣和其他物質(zhì)中傳輸衰減極小，如穿透地球后衰減小于1，可忽略不計(jì)； 在傳輸過(guò)程中不受任何物質(zhì)的影響，無(wú)旁瓣和散射損耗； 通信系統(tǒng)可建造在堅(jiān)固巖石中的指揮所內(nèi)，不影響其正常通信且發(fā)射機(jī)很?。?通信系統(tǒng)的生存能力極

20、強(qiáng)，不受陽(yáng)光和原子輻射的影響。因此，從理論上講，中微子是一種最理想的對(duì)潛通信系統(tǒng)。它的生命力很強(qiáng)，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?，其?yīng)用將是對(duì)潛通信系統(tǒng)的一次重大變革。盡管如此，中微子對(duì)潛通信系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用以前尚有大量問(wèn)題需要解決，其中最難以解決的是中微子接收問(wèn)題。由于接收速率和探測(cè)容量與中微子容量的立方成正比，要增大探測(cè)容量和提高接收速率，首先必須增大接收機(jī)的容量，而中微子發(fā)射機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中需要大量的水，又由于中微子通信是一種雙向通信系統(tǒng)，潛艇內(nèi)不可能提供大量的水，通信系統(tǒng)也不可能裝入潛艇內(nèi)。這些問(wèn)題目前是無(wú)法解決的。美國(guó)曾在1978年12月19日進(jìn)行了世界上第一次中微子通信試驗(yàn)，試驗(yàn)距離是6400米，其后

21、，又在伊利諾州和華盛頓之間進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)2700公里的地下試驗(yàn)。1986年美國(guó)還與前蘇聯(lián)合作進(jìn)行了中微子穿透地球的試驗(yàn)?，F(xiàn)在中微子通信還處于試驗(yàn)階段，隨著技術(shù)的進(jìn)步，中微子對(duì)潛通信的實(shí)際應(yīng)用，將成為跨世紀(jì)對(duì)潛通信的理想手段。25 衛(wèi)星中繼對(duì)潛通信衛(wèi)星中繼對(duì)潛通信系統(tǒng)可以用特高頻、超高頻或極高頻對(duì)潛艇進(jìn)行通信，也可用藍(lán)綠激光進(jìn)行對(duì)潛通信。前者已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，而后者屬于前面所述藍(lán)綠激光對(duì)潛通信的一部分，但其難度很大，尤其對(duì)激光器和接收器件的要求很高，目前尚未實(shí)現(xiàn)，所以這里只討論后者。由于海水對(duì)電磁波的衰減與頻率成正比，所以，衛(wèi)星通信不能穿透海水。對(duì)潛通信時(shí)，潛艇必須將天線浮出水面接收信號(hào)，很顯然這大大降低了

22、潛艇的隱蔽性。但有時(shí)對(duì)潛艇通信時(shí)對(duì)其隱蔽性要求不高，而要求快速發(fā)射大量的信息，這時(shí)用衛(wèi)星通信是非常理想的。衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是 (1)通信距離遠(yuǎn)、范圍廣。這是由于通信衛(wèi)星位置高，不受地形影響所帶來(lái)的突出優(yōu)點(diǎn)。(2)通信容量大。衛(wèi)星通信可使用ll0千兆周的微波波段，有很寬的頻帶，可以傳輸幾路電視和幾千路電話。如果開通更高頻率的新波段，其通信容量將成倍地增大。(3)通信質(zhì)量高。衛(wèi)星通信使用微波波段，電波直接穿過(guò)電離層，基本上不受大氣層騷動(dòng)的影響，加上電波傳播途徑絕大部分在真空的宇宙空間，受到人為和自然的干擾小，通信穩(wěn)定可靠，通信質(zhì)量高。(4)通信靈活機(jī)動(dòng)。在通信覆蓋區(qū)域內(nèi)，凡是需要建立通信的地方，只要

23、設(shè)立固定的或移動(dòng)的衛(wèi)星通信地面站，均可利用衛(wèi)星進(jìn)行通信，這對(duì)于同在遠(yuǎn)洋活動(dòng)的艦船建立可靠、穩(wěn)定的通信具有特殊的意義。美國(guó)目前應(yīng)用特高頻頻段4顆艦隊(duì)衛(wèi)星和“填補(bǔ)”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)對(duì)潛通信。應(yīng)用特高頻的優(yōu)點(diǎn)是艇上天線跟蹤問(wèn)題易于解決，設(shè)備體積小，價(jià)格低。美國(guó)的潛艇衛(wèi)星通信網(wǎng)叫做潛艇衛(wèi)星通信信息交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)可作為岸基潛艇廣播機(jī)構(gòu)到潛艇的VLF和MFHF廣播線路的補(bǔ)充。每顆艦隊(duì)衛(wèi)星上皆有一個(gè)25KHz的信道被分配給這個(gè)系統(tǒng)。一個(gè)潛艇用衛(wèi)星信息交換系統(tǒng)網(wǎng)中可加入的潛艇多達(dá)120艘。該網(wǎng)的每個(gè)成員都有一個(gè)獨(dú)特的標(biāo)識(shí)號(hào)碼。它允許用電傳報(bào)進(jìn)行通播和發(fā)送格式化的計(jì)算機(jī)目標(biāo)指示信息，還允許岸站把信息存放在存儲(chǔ)器中，由潛艇“取走”。下一步發(fā)展是用軍星衛(wèi)星的極高頻信道代替艦隊(duì)衛(wèi)星。軍星衛(wèi)星有極高頻、超高頻和特高頻三個(gè)頻段，采用跳頻技術(shù)具有更高的抗干擾能力。衛(wèi)星中繼對(duì)潛通信是對(duì)潛通信的重要補(bǔ)充手段。26 高頻通信高頻通信是潛岸雙向通信。高頻通信要求潛艇上浮至潛望鏡深度，把高頻天線升出海面。但高頻通信易受天氣和上層大氣的影響，且通信距離和時(shí)間均受到一定的限制。岸對(duì)潛高頻發(fā)信一般與甚低頻發(fā)信同時(shí)進(jìn)行，實(shí)際上是甚低頻對(duì)潛通信的備份和補(bǔ)充。但潛對(duì)岸高頻發(fā)信則是潛艇發(fā)信的重要手段，而在無(wú)衛(wèi)星條件