现在的水下通信技术


现在的水下通信技术

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尽管目前对无线电通信的发明人,业界还有所争议 。但不可否认的是,无线电通信确实极大地改变了我们的世界 。从之前的车马邮差到现在的千里传音,世界正因此而越来越成为一个小小的村庄 。
而且,人类还在不断地扩展着无线通信的范围 。从开始的只有楼上楼下的距离,到现在的地面与太空的距离,甚至我们还在向宇宙深处发射人类信号 。无线通信正在成为人类探索宇宙深空的有力工具 。
然而,尽管无线通信的触角已经伸向了外太空,但对地球本身的某些区域而言,它又似乎并没有达到理想的预期值 。
比如要想在水中获得和地面、太空中相似的无线通信效果,难度就很不小 。
自带天线的水下通信“远古时代”对人类来说,水下的信号传播主要集中在海洋里 。
与空气相比,水体对虽然也能进行进行信号传播,但由于在这个过程中信号会由于水的阻挡、吸收等作用而变得微弱乃至消失 。这就令无线信号在水中的呈现出传播速度慢、通信距离短的特征 。
但作为在海底活动最为频繁的潜艇来说,难道因为无线信号传输太难就要一年半载地保持沉默吗?至少从信息价值的角度来说,半年入港更新一次信息未免黄花菜都凉了 。因此,为了应付潜艇的通信,专家们也是想了很多办法 。

  • 自带天线

既然无线通信不靠谱,那我给弄根线不就完了吗?上个世纪的很多潜艇顶部都会安装几根天线,在需要向外界传播信息的时候上浮潜艇,将天线送到离海面很近或者完全露出海面,然后再完成发报任务 。另外,有的潜艇会采用放出来一个漂浮物,利用上面的天线进行短波通信 。
相信即便是对通信技术零接触的朋友也能读出来:潜艇就是为了出其不意地进行水下打击,这样公开暴露出天线或者漂浮物,那不就明摆着给敌人一个活靶子?所以,这招紧急情况下用用可以,如果频繁地暴露,估计离被击沉也不远了 。

  • 长波通信

由于短波的频率较高,其在水中的衰减也就愈甚 。那么,潜艇在通信的时候采用长波就成为了比较可行的办法之一 。长波的优势是其可以深入到水中20米左右的深度,而经过一系列的配套设施建设,长波的通信距离可达上千公里、深度超过百米 。这样对潜艇在通信时保持安全性是有很大的作用的 。
【现在的水下通信技术】但长波也有长波的问题 。要想实现上千公里的潜艇通信,对发信设施的要求是非常高的 。一般的长波通信天线可长达数百米,而美国为了进行超长波通信,建设了两个距离超过200公里的发信基站,天线总长达到了135公里 。这个长波电台的辐射范围约7000-8000公里,深度达到110,可以说是相当强悍了 。
那么,陆地有条件建设这种东西给潜艇发信号,但要想让潜艇也这么做,看起来显然是不现实的 。一边游弋一边拖个几百米的大尾巴,怎么想怎么觉得太滑稽 。
这种听起来原始而麻烦的水中通信解决方案,正体现了水下通信的难度 。但技术不能总是原地徘徊,在各种需求不断提升过程中,水下通信的方案也越来越多地被提了出来 。
从卫星到二进制:为了更迅捷的水下通信1977年,美国为了应对潜艇通信问题,提出了以卫星和蓝绿激光为手段的技术方案 。
蓝绿光通信属于激光通信的一种,而海水对这种蓝绿波段的可见光吸收是很小的,因此蓝绿光在海水中具有极强的穿透力 。不仅如此,蓝绿光对产生极端天气的云层等都有很强的穿透力,再加上光束的方向确定性,其成为了海洋激光通信的绝佳载体 。

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