不要激光 不用量子！美国找到潜艇与飞机直接通信的革命性新方法

潛艇與飛機直接通信示意圖。 圖片來源：麻省理工學院網站

【環球網軍事報道】長期以來， 由于海水-空氣的物理隔絕對無線信號傳輸的限制， 在水下航行的潛艇通常無法與水面以上的任何物體直接通信。 這么多年以來也誕生了一些尖端技術來解決這一難題， 例如， 衛星通信， 天地激光通信技術， 乃至當前最熱門的、正在研究中的水下量子通信等。 如今又出現一種“革命性”的新方法， 可能在不久的將來改變潛艇在對外通信聯絡中的窘迫境地。

據美國癮科技網站8月22日報道， 美國麻省理工的研究人員最近開發出一種無線通信系統，

可以將數據從水下信號源傳輸到空中。 這種方法被稱為“平移聲學-射頻通信”（TARF）， 混合使用聲吶和雷達， 克服水和空氣對通信的限制。

這個方法的大致原理是：通過聲吶裝置向水面發送聲波信號， 這樣在水面形成不同頻率的微小振動， 這些特定的微小振動又對應于二進制比特代碼0和1。 然后在水面之上， 利用極高頻雷達（30GHz至300GHz）捕獲到這些與二進制比特代碼有關的微小信號， 最終將聲吶信號解碼、恢復成有意義的信息。

這實際上還是將比特代碼流處理成有意義數據的問題。 新的信號處理算法利用波浪頻率， 區分大的波浪與科學家要尋找的“微小波浪”之間的區別。

這種“平移聲學-射頻通信”并不需要完全靜止的海水，

只是目前的技術水平要求海面浪高不能超過6.3英寸， 也就是16厘米。 麻省理工學院希望進一步改進， 可以在“波濤洶涌”的海面環境中使用。

目前這種通信技術還處于早期階段， 但這是一個名副其實的里程碑！已經研制出的原型系統還無法傳輸照片或高度詳細的報告， 只能以每秒幾百比特的速率傳輸數據， 這個帶寬還比不上幾十年前上網用的撥號調制解調器。 而且， 這種方法也只能用于單向通信傳輸。

解決了潛艇水下通信的老大難問題， 將極大改變未來的海上作戰樣式。

但即使是這么一點點的數據已經足以開啟水上-空中通信的新能力， 足以滿足各種（潛艇作戰）應用的需求。

例如，

潛艇不需要浮出水面就可以將它們發現的情報信息直接發送到在海面上空盤旋的飛機（包括無人機）， 同時保持自己在水下安全。 而且也不需要使用水面艦艇作為聯絡中介， 避免水兵受到傷害， 并且在傳統艦艇不可用的情況下， 依然可讓潛艇對外通信成為可能。

此外， 監測海洋生物（或目標）的水下無人機也不需要經常從深潛中重新出現， 以向研究人員發送數據。

另一個有希望的應用是幫助搜索在水下失蹤的飛機， 作為聲學傳輸信標用于飛機的黑匣子， 如果它每隔一段時間發送一次信號， 你就可以使用該系統來接收信號。

隨著這種新型通信技術的成熟及應用， 將在很大程度上解決或緩解潛艇在水下作戰通信聯絡的老大難問題，

配合其他的通信聯絡手段， 顯著潛艇的生存、攻擊能力， 給未來的海上作戰帶來新的變化， 值得認真的研究應對。