潜艇在水下是如何通信?天线?声呐?

@瘦驼 老师发的图片上面,潜艇好像有条天线

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9个答案
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照片上至少可以看到三个天线。
两根鞭子一样的是短波天线,那有个网盘和两个螺旋的是卫星通讯天线。咱们一般见的卫星天线是锅状的,用于厘米波,苏联这个是714MHz,分米波,如果做成锅状就太大了。
这几个天线都只能用于水面通讯,水下么近距几公里以内可以用超声波,远距的就不行了,要用频率为几十到几百Hz的超长波,但这因为频率太低,发射天线要几百到上千公里长,所以潜艇只能收不能发,同时信息传递量极低,发个几十字的电文要用十几二十分钟,所以一般只用于高等级战备下的开火命令传送。
另一个方法是放出个浮筏,用浮筏上的天线进行短波通信,但这样的话暴露了附近有潜艇。
美国在七十年代研究了一种方法,用卫星发射蓝绿激光,这个颜色的光线在海水里穿透力最强,但也只能在透明海水里传几百米,所以要用卫星基本垂直向下,可以与卫星下方水下几百米的潜艇通讯,用一颗同步卫星可以与接近三分之一海里的潜艇通讯。但之后没见报道,不知道现在是否在实用。

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因为潜艇在深水中潜航时是不能用短波通信的,必须使用甚长波或超长波通信。物理学告诉我们,电磁波在水中有着不同于空气中的传播特性。海水对电磁波能量的吸收作用很强,但对于不同波长的电磁波又有所不同。波长越短、频率越高,在海水中的衰减就越厉害。因此短波在水中的衰减是很快的,几乎无法穿过海水传播,而波长更长的长波、甚长波、超长波在海水中的衰减程度就要小得多,能够进入几十米至几百米的水中。
甚长波通信是波长10万~1万米(频率为3~30千赫)的无线电通信,又称甚低频通信。甚长波在海水中的传输衰减较小,入水深度可达20米,主要用于对潜艇单向发信。 第二次世界大战后,随着潜艇作用的不断增强,甚长波通信在海军中得到了很大发展。世界上许多国家建有甚长波电台。甚长波电台由发射机、天线系统、供电设备等组成,主要用于对潜艇和远洋水面舰艇发信,是指挥潜艇最重要的通信设备。甚长波电台的规模都较庞大,其发射机输出功率小者十几千瓦,大者数兆瓦,天线高度多在200米以上,天线场地占地面积一般为数平方公里。其天线系统抗毁能力较差,在战时是敌方打击的重要目标。为此有的国家建造了车载或机载通信用甚长波电台,其天线分别用气球升举或飞机拖拽,以取得较好的通信效果。
甚长波通信传输衰减小,稳定可靠,但是通信的频带较窄,只能传输低速电报,不能通话。此外,发信机及天线庞大,效率低,要实现全球通信,需建兆瓦级的大功率发信机和巨大的天线,投资大,运行费用高。
由于甚长波的入海深度不能满足潜艇作战行动的要求,人们又积极开发波长更长的超长波通信。超长波通信是波长为100万~10万米(频率为30~300赫)的无线电通信,又称超低频通信。
超长波在海水中的传输衰减很小,入水深度超过100米。超长波发信台可用于对深潜潜艇发信。1958年,美国为解决“北极星”弹道导弹核潜艇的大深度通信问题,首先提出用超长波进行通信的设想,并进行了长期的研究试验。美国的超长波电台于1986年建成并投入使用。该电台由两部分组成,一部分位于威斯康星州,另一部分位于密执安州,两地相距258公里,两部分可以联合工作亦可以分别单独工作。其天线总长135公里,发信机共8部,一半工作,一半备用,总功率5. 28兆瓦;通信速率极低,一般只能用预先约定意义的几个字母的组合进行信号通信,发3个字组组合的信号约需15分钟;在7000~8000公里范围内能保证对水下1 00余米的潜艇进行通信。
虽然超长波通信的速率较低,但科学技术正不断推进着通信技术的变革。目前,科学家们又在研究既有较大入水深度,又有极高通信速度的蓝绿激光对潜通信系统。相信在不远的将来,人们在和潜艇通话时一定可以像陆地通信一样灵便畅通。

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神的克雷尔游戏策划,兵器爱好者

2013-05-15 17:08

其实潜艇在水下通讯有专用的长波电台的。苏联和美国都有,由于长波的性质,可以做到几千公里距离上的通讯。

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支持者: 轩之756 两米

在水中与外界通讯——利用无线电波
潜艇要遂行军事任务必须要与外界有安全可靠的通信方式,短波在水中不能使用,因为短波在水中衰减得太快,为了解决此问题,可以采用浮标天线或浮力天线,即把天线通过一根长长的绳索施放到水面,这样潜艇在水下也可发射信号。实际上,这样仍然存在一个潜艇自我暴露的问题,因为潜艇在远距离用短波通信,其信号本身就不保密,可能被敌方截获破译,并测出潜艇的位置,而且露出水面的浮标天线也有被敌方雷达探测到的可能。
目前潜艇在水下如不施放通讯浮标,是无法主动与岸上联络的,所以核潜艇只能被动地单方面接收岸上的无线电超长波信号或极长波信号,这是岸上向潜艇通信的主要方式。超长波的波长为1万到10万米,它能从空中钻入水里,在水中的衰耗比较小,穿透海水的深度最大可达30米,使水下的潜艇接收到岸上发来的电波。极长波的波长大于10万米,几乎可以在全球范围内实现对潜通信,穿透水层的深度达200米以上,即使在最大距离上也可达到水下80米左右。美国海军威斯康星州极长波通信试验基地于1972年做发射试验,一艘远在4600千米以外的大西洋水下120米处的美国黑鲹号核潜艇接收到了该台的信号。由于超长波和极长波发射设施非常庞大,占地达数平方千米,在潜艇上不可能安装,所以只能建在陆地,对潜艇来说,超长波通信和极长波通信只是单向广播式的通信,如果潜艇要接收岸上指挥机构的指令,必须按规定的时间和频率接收。潜艇在水下接收这种长波信号的深度是依据岸上长波发射台的发射功率大小决定的。由于极长波在单位时间内传送的信息量少,所以通讯速度很慢。据试验,发送20个英文字母需用几十分钟时间,只能给核潜艇发送一些预先规定好的简单易懂的信号,如给弹道导弹核潜艇发送发射核弹的命令等。
随着激光技术的发展,人们又把目光投向卫星对潜激光通信。激光是极高频、频段在10千千赫以上(波长 3—30微米)的电磁波,通过卫星将信息发送或反射至潜艇。激光通信传输速率快,比极长波系统快几十万倍,具有方向性好、亮度高、能量集中、保密性强和有很强的抗核破坏能力等特性。激光通信设备可以做得轻便而经济,尤其天线小,一般天线仅几十厘米,重量不过几千克。激光通信的这些特点,可使潜艇在水下最佳安全巡航状态完成通讯任务。

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支持者: 布欧 PauLo

楼上几位都说的很到位了,老夫就稍作补充吧

这是美帝的E6 潜艇中继通讯机,在机腹和机尾分别可以施放8公里和1.5公里长的甚低频(VLF)天线,然后拖着他们在空中环形飞行,便可以向战略核潜艇发出指令。

另外放几张各国的陆基甚低频天线阵列,你们体会一下。




私以为最后那个启动的时候可以召唤个神兽出来。。

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支持者: 胖胖陈

为啥我满脑子都是中微子通讯……被大刘的带上你的(我的?)眼睛给洗脑了

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晨风dicka通信与信息系统硕士 ICT项目经理

2013-09-03 11:55

潜艇水下通信是世界性难题。前面几位已经介绍的很好了。在水下只有长波可以使用,但长波传输信息的速度非常慢。传输个发射核导弹的命令,加上加密确认防篡改等信息,可能要很长时间才能接收完。如果不是特别要紧的战略任务,一般采取的方法是用长波通知潜艇上浮,然后在水面上采用常规通信手段。
建议看一部叫做核艇风暴的电影,体会一下战略核潜艇通信出现问题后,有多么的恐怖。

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在水下通信一般都是用声音来传输,工作频带十几-几十KHz都有

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