人们一直在不断发展新的对潜通信技术，比如蓝绿激光水下通信技术，但至今没有进入实用阶段，而且其即使实用化，也需要飞机携带，使用的便利性较差，通信距离更是无法与超长波、长波的数千甚至上万公里相比。厚厚的海水掩护了核潜艇的行踪，但同时也给核潜艇带来了不少麻烦。

墨者善狩

不管是常规潜艇还是核潜艇都依靠长波电台的信号传输，但是长波电台和我们想象中的有点不太一样，虽然长波电台信号塔很高，天线很长，样子看起来很唬人，但是汉子的身材萝莉的心，通信速率真的堪忧。它所起到的作用也就是相当于90年代流行的BB机，发几个字给潜艇“快上浮吧，有事跟你说”（有事跟你说这几个字一般都省略），然后潜艇上浮打开天线利用卫星等高频通信系统与地面指挥中心进行大数据的交换。大家有可能会觉得我说的太夸张，但是我们来看看长波通信的效率有多低就明白了。

（长波电台信号塔）

美国海军的长波电台一般每次只发送三个事先约定好的暗号性质的字母来提醒航母上浮，而且发送这三个字母每次耗时需要十五分钟以上。这种网速你别说看小电影、玩吃鸡了，就是发个短信都会急死个人。那为什么长波电台的通信效率如此之低呢？

最主要的原因还是因为长波电台所使用的超长波，这种长波虽然对比短波可以强有力的穿透百米以下的海水，但是工作频率实在太低，而频率越高意味着网速就越快，长波台工作频率只有30~300赫兹，而我们以前小灵通所使用的2G网的频率都有890~960MHz，长波台的通信速率通常不到300比特/s，每秒最多300个二进制数，理论上讲就是每秒传输十几个字还是没问题的。

但是事实比想象更残酷，因为长波电台通常都是超远距离通信，电波要经过电离层多次反射才能穿过海水被潜艇接受，能量损耗巨大，通信质量和效率也就随着更低了。

然而还有比这个更悲催的事情还在后面，我们都知道军用通信最讲究的就是保密，所以你用长波电台给潜艇发送消息时，不仅要发正文，还得加入保密信息，防止被敌人伪造和监听。比如你给小明发个消息“回来吃饭吧”，为了保密，就得这样“天王盖地虎，提莫一米五，回来吃饭吧，小鸡炖蘑菇”，这样也就加大了需要传输的信息量，所以长波电台15分钟发送一句话确实也是没有办法，也正是因为这样的蜗牛速度，长波电台只能充当BB机，永远也不能快乐的打电话，发语音，聊视频，只能潜艇上浮用生命进行通信！
（潜艇上浮进行通信，被发现的几率成倍增加）

军史吐槽君

潜艇深潜水下，头顶上厚重幽暗的海水不但隔绝了地方的窥探，也堵塞了潜艇联络外界的通道。在一般军队中无往不利方便快捷的短波通讯一旦进入海水，电磁波就会被迅速吸收衰竭。一般柴电潜艇还能借助短暂的上浮时间与外界联系，但是如果对需要长久潜伏在水下的核核潜艇来说，很难收到外界的通讯，但是又必须与外界通讯，否则在潜伏中就无法收到可能的发射核弹的命令。那么既然如此，核潜艇又该如何与外界通讯呢？目前全世界的主流做法是用能穿透数百米海水的长波通讯，但是长波通讯又有占地面积大且传输缓慢的缺点。而我国却有着其他国家没有的独特量子通信方法。

目前对于大多数国家来说，长波电台还是核潜艇必备的通讯方法，毕竟波长短的电磁波容易被海水吸收，无法起到通讯效果。所以就需要使用甚长波乃至波长高达一百万米的超长波来对潜伏在水底的核潜艇进行通讯。但是这种超长的电磁波也有其缺点：首先，长波传输速度缓慢，每分钟的传输速度仅仅只有十个字节，而如果要传递一个字则需要花费足足五分多钟。这在分秒必争的战场上是不能容忍的浪费。并且，为了达到超长波，就必须搭建足够大的发射天线，美国的超长波通讯发射电台天线长达一百三十五公里，这种高度导致只能放倒了建设。投入巨大不说，并且如此巨大的长波天线是水下核潜艇永远无法装备的，所以现在的核潜艇就只能接受几个字母的长波信息，而无法回信。

而中国最近有了解决这一问题的独门绝技：上海交大别出心裁的发明了水下光量子信息传递的方法，让潜艇在水下能和陆地上实时量子通讯，不但速度很快，而且保密性也无与伦比的强。目前量子通讯技术中国世界领先，所以这种潜艇通讯方法也就只有中国能做到。

楠竹一

对水下下潜的潜艇通讯，还是靠着长波发信为主。最主要是海水对电磁波有效的阻挡...长波一般是波长为100～10千米(频率为3～30千赫)的电磁波，潜艇在水下几个主要的通讯手段和速率，粗略如下，未必完全准确。

VLF（甚低频）\\LF(低频)无线电通信，一般可以在水下15米以内接收到。还有ELF（极低频）无线电通讯，可以有效穿透100-200米的海水。但是VLF最快的速度也就能到达每秒35个字节左右。ELF就更慢了，每分钟也就10个字节左右。因为潜艇是需要进行有效的沟通，所以类似于互联网通讯的“三次握手”一样，也有个识别机制，再加上加密，所以这些通讯速度可以说慢的要死。大家熟知的核武器发射命令，一般就是靠着VLF接收。不过潜艇在水下100米时候待机，那就只能靠着ELF现收个类似“上来，有事”，然后在通过VLF进行核武发射命令通讯。

上述是一些水下长波通讯，美国人后来怕地面的长波台被摧毁了，还搞了空中中继通讯， 但是潜艇还是在水下继续接收消息。不过潜艇也有HF\\VHF\\UHF通讯天线，但是这些天线都是应急使用，例如敌我识别或者舰队内通讯。也有卫星天线，一般假设在潜望镜上，也可以进行通讯。

还有其他的通讯手段，例如潜艇可以通过声呐浮标在水下进行电波通讯。现在还有个激光通讯是正在兴起的手段，不过也没有办法让潜艇在深海待机时候通讯，所以还是靠着各种长波台为主。

以上为个人对这个问题的粗浅的认识和资讯整合，仅供抛砖引玉，欢迎更多深入讨论。

军事天地

请教一下水下通信有什么特色？。。喂，喂？你在听吗？。。是。那请问水下通信有什么特色？。。。。。。喂，喂？

正好以前曾经关注这个问题，在此介绍一下潜艇和岸上到底在用什么手段进行通信。

首先，水下通信的特点是由潜艇的特点决定的，潜艇有什么特点？潜艇的特点就是一旦暴露了就是个死，所以战时绝对不能暴露，至少要尽可能降低暴露的可能性。这种要求远比潜伏的间谍要高得多，间谍只需要一个掩护的可靠身份就可以，而潜艇连影子都不能让人瞧见，藏得越深越好。

在这种要求之下，岸上的指挥部和潜艇之间如何进行通信就成了一个大问题，因为通信过程的秘密性也必须得到保证，不能让潜艇为了接收和发送信息而暴露，那连收尸的机会恐怕都不一定有。

现代潜艇都要求能最大程度的延长在水下潜伏的时间，而淹没在几十米乃至于几百米水下的潜艇能使用什么通信手段？隔着吸收电磁波能力很强的厚厚的海水层，水面上的绝大多数通信手段都是无效的。

首先，短波和超短波通信手段基本无效，因为它们穿透海水的能力连三两米都不一定有，而且它们的通信距离对于潜艇的任务来说太短了，直接出局。

不过，不出局的通信手段也有很多，下面小编给大伙列了一下，为了做个对比，咱把商用蜂窝网络手机放在了最左边，可以看到信号最好的莫过于浮标通信，不过浮标通信在密集的航空反潜兵力面前那就是找死，所以还得有多种手段留给隐蔽通信适用，其中有个在海床附近反而能信号满格的水下网络通信嘿，这个放在最后面啰嗦。

从前一战二战时代的时候潜艇还曾经可以在水面上大摇大摆地航行，直接用天线接收长波信号，但现在不行，不过还有个替代手段，那就是通信浮标。没错，通信浮标很low很容易暴露，但它有个无与伦比的优点那就是通信带宽特别大，直接连上卫星，占据军用带宽看蓝光电影、发直播视频都不是问题。

所以浮标通信虽然很容易造成潜艇的暴露，但如果有己方的反潜机掩护的话，潜艇还是可以放心大胆地放出浮标来痛痛快快地跟指挥部煲上一通电话粥。上图为德国U212A型潜艇的卡里斯托（Callisto）浮标通信系统。

现在美军还研发了一种高大上的可以跨越水-空气界面的通信手段，俗称冒泡和解读冒泡。主要原理是潜艇在水下用声呐向水面发射声波，声呐波在海面会形成波纹，然后飞行在中高空的飞机通过雷达读取制定位置的海面的波动。在飞机读取了海面的波动后，用一套很复杂的算法把海面自然的波浪过滤掉，剩下就是潜艇用声呐冒泡的结果，可以解读出完整的句子哦。不过这种通信方式也有弱点，一个是通信速率比较低，靠冒泡每秒钟都说不到一个字节，另一个弱点是用主动声呐冒泡还是容易暴露。

目前最传统也是用的最多的，其实还是甚长波和超长波通信（后者只有美国进入了实用阶段）。其实长波通信的原理并不特别复杂，几乎所有频段的电磁波信号，包括广播电视和手机信号在大气层里遇到了电离层，只要角度合适都是可以向地面反射的。而波长越长，电磁波在地面和电离层之间一次反射的距离就越远，而且更重要是衰减更小。因此长波电磁波可以拿来实现远距离通信，它可以绕过高山峡谷以很低的衰减率到达几千公里外的地方被人接收。

除了可以绕开地形遮挡和空气中衰减慢之外，长波还具备穿透海水的能力，虽然甚长波（对应频率为甚低频VLF，波长10-100公里）可以穿透几十米深的海水。超长波（对应频段为超低频SLF，美英则喜欢称之为极低频ELF，波长1000-10000公里）则可以穿透150-250米深的海水。长波通信的这个优点非常适合远程对潜通信，所以现在联合国安理会五常的战略核潜艇和攻击型核潜艇都装备了长波通信收信装置，注意，是收信装置。

核潜艇在水下接收甚长波信号时的状态，一根拖曳缆拖带着天线、馈线和稳定部分，保证天线部分稳定在水下6-9米深处，为了收一条30字节的报文，这种状态一般需保持几分钟到十几分钟。虽然甚长波通信时潜艇本身可以保持在45-70米的深度，但拖曳天线距离水面仍然较近，反潜飞机借助蓝绿激光等手段发现水下这个深度的天线难度并不大，在很多热带海域，甚至用肉眼就可以发现水下5米深的运动物体。

为了提高安全性，美军在21世纪列装了超长波通信台和潜用接收机，使用SLF频段的超长波可穿透深度100米以上的海水，因此接收天线可以在水下100多米的地方接收信号。

如上图，核潜艇接收超长波信号时自身可以保持在122米左右的深度，拖曳天线的最高点保持在120米，这样反潜飞机就很难发现潜艇和天线了。

慢~~~~慢啊，不用一回长波通信真不知道啥叫真慢。

但是，超长波通信的传输速率太慢了，慢到3个字母需要15分钟才能传送完毕。按照这个通信速度计算，一部3个G的高清电影需要30643年才能传输完毕（前提还得是不会中途掉线），也就是说从原始人画岩画的时代开始一直传到今天才能用超长波传完一部高清电影。

这个速率太慢了，写一句诗7个字也得传送1小时45分钟，所以用这种手段传送命令是不现实的，美军把超长波作为呼叫自己核潜艇的BP机来用，嗯，是的，作为网络原住民的你可能几乎没听说过这玩意，其实就是上面这个玩意，小编暴露一下年龄，我还真是曾经用过一年这东西。

超长波此时的作用就是给处于深海的核潜艇一个“滴”的一声提醒，意思是你该上浮到比较浅的深度收听命令了。收到这个信息之后核潜艇就会上浮到45-70米，开始准备接受甚长波通信传送的命令，命令内容是绝对保密的，小编认为可能就是如下格式：

军迷都以为核导弹跟电影里说的一样，艇上有半截密码，国家元首的核手提箱里有另外半截，把这两截密码对到一起，再由两个人同时转动钥匙才能发射核导弹。切，虽然现实中确实是类似这种设计，但至少美国空军和海军在冷战时代可不是完全相信这套办法能保证对苏联迅速进行毁灭性的核报复。2001年之后不断有消息披露出来，那就是美国军方战略核力量可以在国家领导阶层瞬间全灭的情况下照样发动核反击，为啥呢，因为他们可以不需要总统的那半截密码。

别跟别人乱讲是我跟你说的这事儿。

那么这些核潜艇为啥不装长波发射装置，没有发射装置那不就是个收音机吗？没错，现在核潜艇上的长波通信站就是个巨型收音机，其收信主机重达几吨，还得拖曳几千米长的天线和馈线，就是为了当收音机用的。之所以只能有收音机，因为TM长波台的发射装置太大了。

美国的东北——缅因州的卡特勒甚长波通信站的天线阵，分为北阵和南阵两群，总面积

21平方公里，工作频率24千赫，发射总功率达到21兆瓦，竖有26根243-304米高的钢塔。这个通信站的占地面积相当于两座明代西安城，可以说相当大了，但其实它在各国长波台当中也只能算是中等大小。

来稍稍体会一下长波天线阵的大小，上图是卡特勒通信站的一个重锤，重锤的作用是拉紧天线，使之在冬天结冰和降雪时不会下垂到地面，这样的重锤每根天线塔下都有一个。

再看看所谓长波天线，这根总线连同外部绝缘的直径至少有400毫米。

现在终于明白为啥核潜艇只有收音机而没有发射机了吧。

除了浮标、跨界面和长波通信之外，蓝绿激光通信在最近几十年内崛起了。波长470-540纳米的蓝绿激光在水中的衰减率很低，在美国和法国的试验中可以穿入水下300米，我国的实用化装置也已达到了100米的实用通信深度。

蓝绿激光的好处很多，它可以直接由在轨卫星与水下潜航状态的潜艇通信。而且蓝绿激光的上行和下行带宽相当牛掰，在较浅的深度，速度甚至可以达到每秒几十上百K，收发中等尺寸图片都够了。蓝绿激光通信的技术进展保密程度高，在这儿就不多费口舌了，不过未来30年内蓝绿激光将是水下通信的主流手段之一，这是毫无疑问的。

最后是水下网络通信，用小编的话说，水下网络通信分为固定电话和蜂窝移动电话两种。

固定电话相当于在海底盖了很多电话亭，这些电话亭的位置是绝对保密的，电话亭和陆上指挥部用光缆连接，核潜艇跑到电话亭附近，释放出一个“飞行插头”，在声信号引导下与电话亭连线，这就是打固定电话啊。

水下网络通信的移动电话则是这些电话亭改成了蜂窝基站，利用水声通信（其实就类似于主动声呐）想周围一定范围内发送信息，潜艇如果没有处在高威胁区域，也可以使用通信声呐给水下基站发送信号。

水下网络通信特别适合大把撒钱的土豪，比如川总的美国海军，所以毫无疑问是美国海军首先立的项，不过近年来西太平洋的几个国家也开始大力开展水下网络通信试验和铺装。未来的水下估计得需要用卡子搞搞排线了，要不中美日印的水下网线说不定都缠到一起了。

处于海底的美军艇长能跟他们的总统直接通电话可能不再是梦想，中国海军什么时候能达到这个技术水平，这只是个时间问题，而且不会花很长时间了。

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關鍵字: 通信 长波 海水

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