212A型潛艇作戰能力的源泉來源於其指揮與武器控制系統。在最初的第一批四艘潛艇中，裝備了挪威康斯博格公司研製的MSI-90U武器控制系統。該系統可與阿特拉斯電子公司研製的DBQS-40聲吶以及其他傳感器，尤其是兩具潛望鏡配合使用。
212A型潛艇“U-31”號正在進行海試的畫面。圍殼上的前水平舵用於降低噪音對聲吶作業的影響
MSI-90U系統是德國和挪威在20世紀80年代合作研製的潛用武器控制系統，最先安裝在挪威的德制“烏拉”級（210型）潛艇上。該系統使用的數據網絡與機械監控系統相同，用於蒐集和處理潛艇傳感器和通信系統獲取的信息。生成的態勢信息顯示在指揮中心的四個雙屏多功能控制檯上。這些控制檯與潛艇的武器系統（主要是魚雷）相聯，能夠對發現的敵方目標進行攻擊。MSI-90U系統可連續對多個目標快速發起攻擊：據公開資料顯示，可跟蹤25個目標，最多同時控制8件武器。
康斯博格公司研製的MSI-90U武器控制系統控制檯的細節畫面
DBQS-40聲吶是一種整合式聲吶系統，包括：艇首下部的一個柱狀被動陣列聲吶；魚雷發射管上方的一個避雷聲吶；左右舷艇側陣列聲吶、被動測距聲吶；圍殼後部的一個柱狀截擊陣列聲吶；一個拖曳式陣列聲吶，通過位於潛艇尾部、耐壓殼外面的絞盤布放；三個操作員控制檯。
還有一些用於分析潛艇自噪聲的傳感器，包括安裝在艇體外部的水聽器以及內部的結構噪聲傳感器。這些不同的陣列聲吶與三個控制檯相連，探測結果將會顯示在控制檯的彩色顯示屏上，這些控制檯還可對目標的聲音信號進行分析。雖然在其他相關技術領域取得了進步，但對聲吶操作員進行訓練，使其能夠將疑似敵方潛艇和其他船隻的聲音信號區別開來仍然十分重要。
212A型潛艇——“U-31”號艇
第一批212A型潛艇還配備了兩具常規潛望鏡，由歐洲宇航防務集團下屬的卡西迪安光電公司（Cassidian Optronics）生產。其中一個為SERO15攻擊潛望鏡，帶有光學和激光測距儀；另一個為SERO14搜索潛望鏡，帶有一個光學測距儀，熱成像傳感器、組合式電子支援系統和GPS天線。電子支援系統是德國海軍“U”版的FL1800型制式電子支援系統。圍殼內還裝有一部導航雷達以及一個供水面航行時使用的可升降式無線電通信桅杆。
212A型潛艇裝備有六具魚雷發射管以及相配套的操作和儲存設施。自動裝填系統位於下層甲板，通過旋轉器實現魚雷的自動裝填，備射魚雷儲存在六個單獨的彈膛內，每個彈膛均與相應發射管的內門相通，通過內門將魚雷推送至魚雷發射管內。魚雷通過霍瓦茲造船廠設計的水壓彈射系統進行發射，該系統利用兩個水罐及罐內的活塞實現水雷的無聲發射。每個水罐控制三具魚雷發射管，通過武器控制系統的控制檯或魚雷裝填系統的中央操縱檯進行魚雷的發射。為了騰出水罐的安裝空間，魚雷發射管的位置並不位於艇體中央，而是稍偏向左舷。
潛艇上可裝載多達12枚阿特拉斯電子公司研製的533 毫米DM2 A4型“海鱈”（Sea Hake）重型魚雷。該型魚雷採用光纖制導和主動/被動導引頭，內部裝有模塊式電池系統。魚雷射程越遠、航速越快，所需要的電池模塊的數量也相應增多。據公開資料顯示，在攜帶約250千克戰鬥部的條件下，射程可達50千米，航速可超過50節。 212A型潛艇還可用於佈雷行動，另外還對迪爾BGT防務公司研製的IDAS導彈（Interactive Defence and Attack System for Submarines，IDAS，潛射交互式防禦與攻擊系統）進行了試射。該型導彈為火箭助飛自導導彈，裝有一個紅外導引頭，可攻擊水面和空中目標。IDAS導彈被儲 存在貯運發射箱內，一個發射箱裝填四枚，可通過其中一具魚雷發射管進行發射。被動防禦系統為TAU-2000魚雷對抗系統，共有四個獨立的發射器，可向來襲魚雷發射干擾彈和餌彈。
魚雷發射系統是212A型潛艇上裝備的其中一種較為複雜的機械裝備
與第一批212A型潛艇相比，德國訂購的第二批212A型潛艇對作戰系統進行了多項改進，其中最顯著的是安裝了完全由德國研製的傳感器和武器綜合控制系統，替代了各自獨立的MSI-90U武器控制系統和DBQS-40聲吶系統； 還安裝了阿特拉斯電子公司研製的ISUS 90-40作戰系統。 ISUS 90-40作戰系統是一種模塊化、開放式架構的系統，已安裝在德國多個出口型潛艇上，該系統多功能控制檯的數量增至八個。此外，對聲吶硬件的升級包括增強了舷側陣列聲吶，在圍殼前部安裝了一個主動聲吶。ISUS 90-40作戰系統還集成了電子海圖信息顯示系統。不幸地是，由於資金存在問題，將不會為最後兩艘212A型潛艇採購新的拖曳陣列聲吶。在實際使用中，這就意味著已購得的拖曳陣列聲吶需在所有的212A型潛艇中共用。
第二批212A型潛艇的其他改進還包括換裝了SERO 400攻擊/搜索兩用潛望鏡，另一具潛望鏡則由OMS 100光電桅杆取代。前者的放大倍數包括1.5倍、6倍和12倍，裝有高分辨率靜物視頻攝像頭，該潛望鏡既可用於戰鬥，又可用於導航。光電桅杆可通過作戰系統的其中一個多功能控制檯進行遠程操縱，可進行預設和自動搜索，還可用於瞭望。與傳統的潛望鏡不同，光電桅杆無需穿過耐壓殼。
“U-34”號艇圍殼的近景，攝於該艇穿過基爾運河期間
潛艇的通信系統也進行了重大升級，尤其是加裝了北約標準的Link 11/16戰術數據鏈，用於與盟軍部隊進行信息交換。另一項重大改進是安裝了“卡利斯托”通信系統，該系統通過一個可升降式桅杆和連接在通信線纜上的浮標，使潛艇在深潛狀態下仍能繼續保持通信。潛艇上安裝了綜合性的火警探測和滅火系統，包括在機艙內安裝的氮氣滅火系統。潛艇內部還設有多個供氧點，在發生煙塵汙染或進水時，供艇員生存使用。
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