人們一直在不斷髮展新的對潛通信技術，比如藍綠激光水下通信技術，但至今沒有進入實用階段，而且其即使實用化，也需要飛機攜帶，使用的便利性較差，通信距離更是無法與超長波、長波的數千甚至上萬公里相比。厚厚的海水掩護了核潛艇的行蹤，但同時也給核潛艇帶來了不少麻煩。

墨者善狩

不管是常規潛艇還是核潛艇都依靠長波電臺的信號傳輸，但是長波電臺和我們想象中的有點不太一樣，雖然長波電臺信號塔很高，天線很長，樣子看起來很唬人，但是漢子的身材蘿莉的心，通信速率真的堪憂。它所起到的作用也就是相當於90年代流行的BB機，發幾個字給潛艇“快上浮吧，有事跟你說”（有事跟你說這幾個字一般都省略），然後潛艇上浮打開天線利用衛星等高頻通信系統與地面指揮中心進行大數據的交換。大家有可能會覺得我說的太誇張，但是我們來看看長波通信的效率有多低就明白了。

（長波電臺信號塔）

美國海軍的長波電臺一般每次只發送三個事先約定好的暗號性質的字母來提醒航母上浮，而且發送這三個字母每次耗時需要十五分鐘以上。這種網速你別說看小電影、玩吃雞了，就是發個短信都會急死個人。那為什麼長波電臺的通信效率如此之低呢？

最主要的原因還是因為長波電臺所使用的超長波，這種長波雖然對比短波可以強有力的穿透百米以下的海水，但是工作頻率實在太低，而頻率越高意味著網速就越快，長波臺工作頻率只有30~300赫茲，而我們以前小靈通所使用的2G網的頻率都有890~960MHz，長波臺的通信速率通常不到300比特/s，每秒最多300個二進制數，理論上講就是每秒傳輸十幾個字還是沒問題的。

但是事實比想象更殘酷，因為長波電臺通常都是超遠距離通信，電波要經過電離層多次反射才能穿過海水被潛艇接受，能量損耗巨大，通信質量和效率也就隨著更低了。

然而還有比這個更悲催的事情還在後面，我們都知道軍用通信最講究的就是保密，所以你用長波電臺給潛艇發送消息時，不僅要發正文，還得加入保密信息，防止被敵人偽造和監聽。比如你給小明發個消息“回來吃飯吧”，為了保密，就得這樣“天王蓋地虎，提莫一米五，回來吃飯吧，小雞燉蘑菇”，這樣也就加大了需要傳輸的信息量，所以長波電臺15分鐘發送一句話確實也是沒有辦法，也正是因為這樣的蝸牛速度，長波電臺只能充當BB機，永遠也不能快樂的打電話，發語音，聊視頻，只能潛艇上浮用生命進行通信！
（潛艇上浮進行通信，被發現的幾率成倍增加）

軍史吐槽君

潛艇深潛水下，頭頂上厚重幽暗的海水不但隔絕了地方的窺探，也堵塞了潛艇聯絡外界的通道。在一般軍隊中無往不利方便快捷的短波通訊一旦進入海水，電磁波就會被迅速吸收衰竭。一般柴電潛艇還能借助短暫的上浮時間與外界聯繫，但是如果對需要長久潛伏在水下的核核潛艇來說，很難收到外界的通訊，但是又必須與外界通訊，否則在潛伏中就無法收到可能的發射核彈的命令。那麼既然如此，核潛艇又該如何與外界通訊呢？目前全世界的主流做法是用能穿透數百米海水的長波通訊，但是長波通訊又有佔地面積大且傳輸緩慢的缺點。而我國卻有著其他國家沒有的獨特量子通信方法。

目前對於大多數國家來說，長波電臺還是核潛艇必備的通訊方法，畢竟波長短的電磁波容易被海水吸收，無法起到通訊效果。所以就需要使用甚長波乃至波長高達一百萬米的超長波來對潛伏在水底的核潛艇進行通訊。但是這種超長的電磁波也有其缺點：首先，長波傳輸速度緩慢，每分鐘的傳輸速度僅僅只有十個字節，而如果要傳遞一個字則需要花費足足五分多鐘。這在分秒必爭的戰場上是不能容忍的浪費。並且，為了達到超長波，就必須搭建足夠大的發射天線，美國的超長波通訊發射電臺天線長達一百三十五公里，這種高度導致只能放倒了建設。投入巨大不說，並且如此巨大的長波天線是水下核潛艇永遠無法裝備的，所以現在的核潛艇就只能接受幾個字母的長波信息，而無法回信。

而中國最近有了解決這一問題的獨門絕技：上海交大別出心裁的發明了水下光量子信息傳遞的方法，讓潛艇在水下能和陸地上實時量子通訊，不但速度很快，而且保密性也無與倫比的強。目前量子通訊技術中國世界領先，所以這種潛艇通訊方法也就只有中國能做到。

楠竹一

對水下下潛的潛艇通訊，還是靠著長波發信為主。最主要是海水對電磁波有效的阻擋...長波一般是波長為100～10千米(頻率為3～30千赫)的電磁波，潛艇在水下幾個主要的通訊手段和速率，粗略如下，未必完全準確。

VLF（甚低頻）\\LF(低頻)無線電通信，一般可以在水下15米以內接收到。還有ELF（極低頻）無線電通訊，可以有效穿透100-200米的海水。但是VLF最快的速度也就能到達每秒35個字節左右。ELF就更慢了，每分鐘也就10個字節左右。因為潛艇是需要進行有效的溝通，所以類似於互聯網通訊的“三次握手”一樣，也有個識別機制，再加上加密，所以這些通訊速度可以說慢的要死。大家熟知的核武器發射命令，一般就是靠著VLF接收。不過潛艇在水下100米時候待機，那就只能靠著ELF現收個類似“上來，有事”，然後在通過VLF進行核武發射命令通訊。

上述是一些水下長波通訊，美國人後來怕地面的長波臺被摧毀了，還搞了空中中繼通訊， 但是潛艇還是在水下繼續接收消息。不過潛艇也有HF\\VHF\\UHF通訊天線，但是這些天線都是應急使用，例如敵我識別或者艦隊內通訊。也有衛星天線，一般假設在潛望鏡上，也可以進行通訊。

還有其他的通訊手段，例如潛艇可以通過聲吶浮標在水下進行電波通訊。現在還有個激光通訊是正在興起的手段，不過也沒有辦法讓潛艇在深海待機時候通訊，所以還是靠著各種長波臺為主。

以上為個人對這個問題的粗淺的認識和資訊整合，僅供拋磚引玉，歡迎更多深入討論。

軍事天地

請教一下水下通信有什麼特色？。。喂，喂？你在聽嗎？。。是。那請問水下通信有什麼特色？。。。。。。喂，喂？

正好以前曾經關注這個問題，在此介紹一下潛艇和岸上到底在用什麼手段進行通信。

首先，水下通信的特點是由潛艇的特點決定的，潛艇有什麼特點？潛艇的特點就是一旦暴露了就是個死，所以戰時絕對不能暴露，至少要儘可能降低暴露的可能性。這種要求遠比潛伏的間諜要高得多，間諜只需要一個掩護的可靠身份就可以，而潛艇連影子都不能讓人瞧見，藏得越深越好。

在這種要求之下，岸上的指揮部和潛艇之間如何進行通信就成了一個大問題，因為通信過程的秘密性也必須得到保證，不能讓潛艇為了接收和發送信息而暴露，那連收屍的機會恐怕都不一定有。

現代潛艇都要求能最大程度的延長在水下潛伏的時間，而淹沒在幾十米乃至於幾百米水下的潛艇能使用什麼通信手段？隔著吸收電磁波能力很強的厚厚的海水層，水面上的絕大多數通信手段都是無效的。

首先，短波和超短波通信手段基本無效，因為它們穿透海水的能力連三兩米都不一定有，而且它們的通信距離對於潛艇的任務來說太短了，直接出局。

不過，不出局的通信手段也有很多，下面小編給大夥列了一下，為了做個對比，咱把商用蜂窩網絡手機放在了最左邊，可以看到信號最好的莫過於浮標通信，不過浮標通信在密集的航空反潛兵力面前那就是找死，所以還得有多種手段留給隱蔽通信適用，其中有個在海床附近反而能信號滿格的水下網絡通信嘿，這個放在最後面囉嗦。

從前一戰二戰時代的時候潛艇還曾經可以在水面上大搖大擺地航行，直接用天線接收長波信號，但現在不行，不過還有個替代手段，那就是通信浮標。沒錯，通信浮標很low很容易暴露，但它有個無與倫比的優點那就是通信帶寬特別大，直接連上衛星，佔據軍用帶寬看藍光電影、發直播視頻都不是問題。

所以浮標通信雖然很容易造成潛艇的暴露，但如果有己方的反潛機掩護的話，潛艇還是可以放心大膽地放出浮標來痛痛快快地跟指揮部煲上一通電話粥。上圖為德國U212A型潛艇的卡里斯托（Callisto）浮標通信系統。

現在美軍還研發了一種高大上的可以跨越水-空氣界面的通信手段，俗稱冒泡和解讀冒泡。主要原理是潛艇在水下用聲吶向水面發射聲波，聲吶波在海面會形成波紋，然後飛行在中高空的飛機通過雷達讀取制定位置的海面的波動。在飛機讀取了海面的波動後，用一套很複雜的算法把海面自然的波浪過濾掉，剩下就是潛艇用聲吶冒泡的結果，可以解讀出完整的句子哦。不過這種通信方式也有弱點，一個是通信速率比較低，靠冒泡每秒鐘都說不到一個字節，另一個弱點是用主動聲吶冒泡還是容易暴露。

目前最傳統也是用的最多的，其實還是甚長波和超長波通信（後者只有美國進入了實用階段）。其實長波通信的原理並不特別複雜，幾乎所有頻段的電磁波信號，包括廣播電視和手機信號在大氣層裡遇到了電離層，只要角度合適都是可以向地面反射的。而波長越長，電磁波在地面和電離層之間一次反射的距離就越遠，而且更重要是衰減更小。因此長波電磁波可以拿來實現遠距離通信，它可以繞過高山峽谷以很低的衰減率到達幾千公里外的地方被人接收。

除了可以繞開地形遮擋和空氣中衰減慢之外，長波還具備穿透海水的能力，雖然甚長波（對應頻率為甚低頻VLF，波長10-100公里）可以穿透幾十米深的海水。超長波（對應頻段為超低頻SLF，美英則喜歡稱之為極低頻ELF，波長1000-10000公里）則可以穿透150-250米深的海水。長波通信的這個優點非常適合遠程對潛通信，所以現在聯合國安理會五常的戰略核潛艇和攻擊型核潛艇都裝備了長波通信收信裝置，注意，是收信裝置。

核潛艇在水下接收甚長波信號時的狀態，一根拖曳纜拖帶著天線、饋線和穩定部分，保證天線部分穩定在水下6-9米深處，為了收一條30字節的報文，這種狀態一般需保持幾分鐘到十幾分鍾。雖然甚長波通信時潛艇本身可以保持在45-70米的深度，但拖曳天線距離水面仍然較近，反潛飛機藉助藍綠激光等手段發現水下這個深度的天線難度並不大，在很多熱帶海域，甚至用肉眼就可以發現水下5米深的運動物體。

為了提高安全性，美軍在21世紀列裝了超長波通信臺和潛用接收機，使用SLF頻段的超長波可穿透深度100米以上的海水，因此接收天線可以在水下100多米的地方接收信號。

如上圖，核潛艇接收超長波信號時自身可以保持在122米左右的深度，拖曳天線的最高點保持在120米，這樣反潛飛機就很難發現潛艇和天線了。

慢~~~~慢啊，不用一回長波通信真不知道啥叫真慢。

但是，超長波通信的傳輸速率太慢了，慢到3個字母需要15分鐘才能傳送完畢。按照這個通信速度計算，一部3個G的高清電影需要30643年才能傳輸完畢（前提還得是不會中途掉線），也就是說從原始人畫巖畫的時代開始一直傳到今天才能用超長波傳完一部高清電影。

這個速率太慢了，寫一句詩7個字也得傳送1小時45分鐘，所以用這種手段傳送命令是不現實的，美軍把超長波作為呼叫自己核潛艇的BP機來用，嗯，是的，作為網絡原住民的你可能幾乎沒聽說過這玩意，其實就是上面這個玩意，小編暴露一下年齡，我還真是曾經用過一年這東西。

超長波此時的作用就是給處於深海的核潛艇一個“滴”的一聲提醒，意思是你該上浮到比較淺的深度收聽命令了。收到這個信息之後核潛艇就會上浮到45-70米，開始準備接受甚長波通信傳送的命令，命令內容是絕對保密的，小編認為可能就是如下格式：

軍迷都以為核導彈跟電影裡說的一樣，艇上有半截密碼，國家元首的核手提箱裡有另外半截，把這兩截密碼對到一起，再由兩個人同時轉動鑰匙才能發射核導彈。切，雖然現實中確實是類似這種設計，但至少美國空軍和海軍在冷戰時代可不是完全相信這套辦法能保證對蘇聯迅速進行毀滅性的核報復。2001年之後不斷有消息披露出來，那就是美國軍方戰略核力量可以在國家領導階層瞬間全滅的情況下照樣發動核反擊，為啥呢，因為他們可以不需要總統的那半截密碼。

別跟別人亂講是我跟你說的這事兒。

那麼這些核潛艇為啥不裝長波發射裝置，沒有發射裝置那不就是個收音機嗎？沒錯，現在核潛艇上的長波通信站就是個巨型收音機，其收信主機重達幾噸，還得拖曳幾千米長的天線和饋線，就是為了當收音機用的。之所以只能有收音機，因為TM長波臺的發射裝置太大了。

美國的東北——緬因州的卡特勒甚長波通信站的天線陣，分為北陣和南陣兩群，總面積

21平方公里，工作頻率24千赫，發射總功率達到21兆瓦，豎有26根243-304米高的鋼塔。這個通信站的佔地面積相當於兩座明代西安城，可以說相當大了，但其實它在各國長波臺當中也只能算是中等大小。

來稍稍體會一下長波天線陣的大小，上圖是卡特勒通信站的一個重錘，重錘的作用是拉緊天線，使之在冬天結冰和降雪時不會下垂到地面，這樣的重錘每根天線塔下都有一個。

再看看所謂長波天線，這根總線連同外部絕緣的直徑至少有400毫米。

現在終於明白為啥核潛艇只有收音機而沒有發射機了吧。

除了浮標、跨界面和長波通信之外，藍綠激光通信在最近幾十年內崛起了。波長470-540納米的藍綠激光在水中的衰減率很低，在美國和法國的試驗中可以穿入水下300米，我國的實用化裝置也已達到了100米的實用通信深度。

藍綠激光的好處很多，它可以直接由在軌衛星與水下潛航狀態的潛艇通信。而且藍綠激光的上行和下行帶寬相當牛掰，在較淺的深度，速度甚至可以達到每秒幾十上百K，收發中等尺寸圖片都夠了。藍綠激光通信的技術進展保密程度高，在這兒就不多費口舌了，不過未來30年內藍綠激光將是水下通信的主流手段之一，這是毫無疑問的。

最後是水下網絡通信，用小編的話說，水下網絡通信分為固定電話和蜂窩移動電話兩種。

固定電話相當於在海底蓋了很多電話亭，這些電話亭的位置是絕對保密的，電話亭和陸上指揮部用光纜連接，核潛艇跑到電話亭附近，釋放出一個“飛行插頭”，在聲信號引導下與電話亭連線，這就是打固定電話啊。

水下網絡通信的移動電話則是這些電話亭改成了蜂窩基站，利用水聲通信（其實就類似於主動聲吶）想周圍一定範圍內發送信息，潛艇如果沒有處在高威脅區域，也可以使用通信聲吶給水下基站發送信號。

水下網絡通信特別適合大把撒錢的土豪，比如川總的美國海軍，所以毫無疑問是美國海軍首先立的項，不過近年來西太平洋的幾個國家也開始大力開展水下網絡通信試驗和鋪裝。未來的水下估計得需要用卡子搞搞排線了，要不中美日印的水下網線說不定都纏到一起了。

處於海底的美軍艇長能跟他們的總統直接通電話可能不再是夢想，中國海軍什麼時候能達到這個技術水平，這只是個時間問題，而且不會花很長時間了。

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關鍵字: 軍事 核潛艇 長波

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