2020-03-02 13:12:26 佚名

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既然你問的是潛艇水下雙向通信，那麼有關超低頻、甚低頻一類的戰略通信方式就不用說了，因為戰略通信只能通過陸上基站發出的VLF或ELF信號，對潛艇進行單向通信。戰略通信距離一般不超過8000公里，潛艇可以在水下40-70米深度（技術好些的能在100米左右深度）通過拖曳浮標天線接收信息。這樣子我們就省卻了講解戰略通信的內容，直接跳入潛艇戰術通信範疇。

▲潛艇戰略與戰術通信示意圖

一、潛艇戰術通信之“聲吶通信”（雙向通信、技術成熟、缺點明顯）

聲吶作為潛艇上最為重要的傳感器，大家可能以前只是瞭解其在導航、測距、避撞、測繪海底地貌等方面的應用，其實這些都是聲吶探測功能的使用。但是，聲吶很早就作為潛對潛、潛對艦之間的聲波水下通信手段，可能並不為大眾所熟知。下面我們就以一個例子來說明“聲吶通信”的特點：

▲美軍水面艦艇綜合聲吶系統示意圖

看見上圖裡的AN/WQC-2型聲吶組件了麼？這款聲吶當時裝備了美軍絕大多數的水面艦船和潛艇，這就是潛艇和潛艇之間（潛潛）、潛艇和艦船之間（潛艦）進行雙向水聲通信的關鍵設備“通信聲吶”。美國海狼級攻擊核潛艇上的AN/BQQ-5型綜合聲吶系統內，也集成了AN-WQC-2系統。

▲AN/WQC-2通信聲吶技術參數

利用聲吶進行水聲通信，

依賴的是聲波傳輸特性和聲能轉換技術。首先，聲類似於一種機械振動波，其在海水中的衰減只有電磁波的千分之一，在200Hz頻率下聲波能在水中傳播數百公里，20000Hz頻率下其水中衰減速率也只有大約不到3db/km，所以聲波通信具備良好的水下傳播特性；其次，水聲通信的原理就是電信號和聲信號的能量轉換，工作時現將需要傳輸的文字、聲音、圖像等信息在系統裡轉換成電信號，通過編碼器進行數字化“加工”，在依靠水聲換能器（聲吶系統本身部件之一）轉換成聲信號，通過發射機以聲波的形式發出。

聲波信號通過海水作為介質傳遞到目標艦艇位置，目標艦艇通過艇上通信聲吶中的“接收機”接收攜帶通信內容的聲信號，換能器在把聲信號轉化為電信號並傳遞給解碼器，解碼器可以將電信號解碼還原成文字、聲音或者圖像信息，這樣就完成了聲吶通信，潛潛間和潛艦間反向的通信也遵照上述過程。通過上文，我們可以看出來，聲吶通信的本質類似於艦艇主動聲吶工作的過程，只不過信息發出艇的艇艏陣通信組件充當了主動聲吶，主動向外發出水聲信號而已。這樣做雖然可以保障水下中遠距離雙向通信的可靠性，但是容易暴露目標，使潛艇位置被敵方偵測到，這也和潛艇主動聲吶一般不開機一個道理。

▲Model 5400-1 UWT水下通信電話示意

當然，各位通過上文的講述大致瞭解了水聲通信的基本情況，想必各位還想知道潛艇到底能不能“打水下電話”。答案顯然是肯定的，我們知道信息接受單位的解碼器將信號最終還原成文字、圖像、聲音信息後，文字和圖像信號能夠通過設備顯示到接收艦艇的顯示屏上。如果你是想用直接通話進行聯絡，還需要類似上圖這樣的水下電話設備UWT（Underwater Telephone），其聲信號傳遞方式仍然是上文所述，只是這個設備可以讓兩艘潛艇間或者水面戰艦和潛艇間直接通話，具體實現方式就不在這裡細說了，下面說說水聲通信的傳輸速度，各位肯定都經常用無線網語音通話，方式與之類似（傳遞介質不同），無線語音通話質量的好壞與“網速”息息相關：

▲水下電話使用示意

現代潛艇利用通信聲吶進行水聲通信時，其通信速率與距離的關係一般能達到40km·kbps，也就是說當兩艘潛艇距離40公里時（或者艇艦之間），其通信速率為1kbps(每秒1千字節)。這速度當然比不上咱們現在的光纖寬帶，但是對於軍用通信，尤其是水下通信來說是夠用了，畢竟不能讓你隨便“煲電話粥”不是？並且這東西隨著水聲技術的進步，通信距離和速度肯定也會越來越強。