謝謝邀請(qǐng)。與潛艇的通信是軍事通信領(lǐng)域的一個(gè)領(lǐng)域，它需要專門的技術(shù)手段，而且這種技術(shù)的門檻不低。大家知道無線電波在良好的電導(dǎo)體中無法很好的傳播，而海水恰恰是一個(gè)不錯(cuò)的電導(dǎo)體，因此潛艇在普通無線電頻率下無法和地面指揮實(shí)現(xiàn)無線電通信。

盡管上浮通信對(duì)于潛艇不利，但是潛艇的艦橋上還是有大量通信天線

一般潛艇通過多個(gè)互補(bǔ)的無線電系統(tǒng)進(jìn)行通信，幾乎涵蓋了所有軍用通信頻率。沒有一個(gè)通信系統(tǒng)或頻段可以支持所有海底通信的要求。潛艇艦載通信系統(tǒng)包括無線電天線和無線電室設(shè)備，包括無線電發(fā)射器/接收器和基帶套件。潛艇需要一套天線來提供必要的通信，導(dǎo)航和敵我識(shí)別（IFF）能力。與水面艦船天線相比，潛艇天線在設(shè)計(jì)，形狀，材料和性能方面有著非常不同的要求，因?yàn)闈撏У目臻g和重量限制，極端環(huán)境條件和隱身考慮因素。特高頻（UHF）衛(wèi)星通信提供相對(duì)較高的數(shù)據(jù)速率，但要求潛艇暴露可檢測(cè)的桅桿式天線，從而降低其最大的武器——匿蹤性。相反，極低頻（ELF）和甚低頻（VLF）廣播通信為潛艇提供了高度隱蔽性以及速度和深度上的靈活性，但數(shù)據(jù)傳輸率較低，潛艇需要特別設(shè)備，且只能進(jìn)行岸到潛艇的單向廣播通信。

各種潛艇通信方式和對(duì)于潛艇的影響，從左到右為使用低頻無線電單向通信；使用漂浮天線，和浮子通信發(fā)送器；使用指揮塔上的天線（半浮狀態(tài)）；安全浮上水面

ELF（極低頻）是指頻率在30到300赫茲之間，波長(zhǎng)在10000公里到1000公里之間的無線電波——這是唯一可以穿透數(shù)百米海水的無線電波段。美國(guó)海軍使用位于威斯康星州和密歇根州的巨大天線傳輸ELF信息通訊，該天線是由發(fā)射塔上長(zhǎng)達(dá)幾英里的電纜與下面的基巖一起構(gòu)成的。該頻段用于將短編碼的“拼寫字母”（PLSO）消息發(fā)送到潛在水下很深深度的潛艇。這些潛艇使用拖拽距離很長(zhǎng)的天線來接收消息。由于通信是單向的，因此它主要用于傳送預(yù)先安排好的信息或指示潛艇浮到水面附近以便進(jìn)行高速率通信。由于波長(zhǎng)的原因，環(huán)境因素對(duì)信號(hào)的強(qiáng)度沒有很大影響，因此這種通信方式非?？煽?。

位于美國(guó)威斯康辛州克雷姆湖的極低頻天線基地

VLF（甚低頻）是指頻率在3000到30000赫茲之間，波長(zhǎng)在100公里到10公里之間的無線電波率。該頻段可以穿透大約100米以內(nèi)的海水，并且可以傳輸比ELF更多的信息。因此當(dāng)潛艇無法浮出但可以接近水面時(shí)，它可用于陸地和潛艇間的通信。它可能會(huì)受到海洋中鹽度梯度的影響，但這些通常不會(huì)對(duì)近水面的潛艇造成問題。自然界中存在天然VLF輻射，但是通常與ELF一樣，環(huán)境條件變化不會(huì)對(duì)它產(chǎn)生強(qiáng)烈影響，因此它也被作為一種可靠的全球通信方式。VLF的發(fā)射天線需要很大，因此它主要用于從陸地指揮中心到水面艦艇和潛艇的單向通信。它也可以向多個(gè)衛(wèi)星進(jìn)行廣播，由后者將消息中繼到地面。美國(guó)海軍將VLF系統(tǒng)作為戰(zhàn)爭(zhēng)期間全球通信的備份系統(tǒng)，在高頻通信因?yàn)楹吮o法進(jìn)行，或者衛(wèi)星被敵方摧毀后，保持通信。VLF還被用于飛機(jī)和船舶導(dǎo)航信標(biāo)以及用于傳輸標(biāo)準(zhǔn)頻率和時(shí)間信號(hào)。

位于卡特勒的甚低頻天線陣列

HF（高頻）是指頻率在3兆到30兆赫茲之間，波長(zhǎng)在100米到10米的無線電波率——這是海軍廣泛使用的通信頻段。相同的波段還用于遠(yuǎn)程雷達(dá)。由于天波傳輸模式，HF無線電可以遠(yuǎn)距離傳播，有時(shí)甚至可以傳播到地球的另一側(cè)。由于其多功能性和大覆蓋面積，這是一個(gè)非常擁擠的頻段。軍隊(duì)只能使用分散在整個(gè)頻段中的若干個(gè)頻率區(qū)域。最有效的傳輸需要相當(dāng)大的天線，因此它在有岸上站點(diǎn)參與通信時(shí)最有用。天線的尺寸限制了它在飛機(jī)上的使用，它也不能用于衛(wèi)星通信，因?yàn)闀?huì)被電離層反射。之前很多HF波段的應(yīng)用現(xiàn)在都被衛(wèi)星通信系統(tǒng)接管。HF使用的主要缺點(diǎn)是它非常容易受到電離層的影響，因此必須同時(shí)使用幾個(gè)頻率相互備份。

美國(guó)海軍正在投資新的和以前展示的技術(shù)，以便在各種航速和潛深上與潛艇進(jìn)行通信，以便協(xié)調(diào)反潛作戰(zhàn)。最常見的技術(shù)是使用拖曳天線或拖曳浮標(biāo)用于潛艇通信，這對(duì)潛艇的機(jī)動(dòng)性和隱蔽性添加了限制，因此對(duì)潛艇全力執(zhí)行反潛作戰(zhàn)產(chǎn)生了負(fù)面影響。可以穿透海水的機(jī)載激光器可以在不受浮線或浮標(biāo)限制的情況下和潛艇進(jìn)行水下通信。但是因?yàn)榧す獾闹赶蛐裕绾握业胶蜏?zhǔn)確的定位潛艇還是需要傳統(tǒng)的無線電手段來幫助。

空潛通信使用藍(lán)綠激光一度被認(rèn)為使非常有前途的通信手段，但是首先要飛機(jī)能夠進(jìn)入潛艇出沒的海域通訊，其次要能準(zhǔn)確的找到潛艇。

美國(guó)海軍的“來自海上”戰(zhàn)略的直接任務(wù)之一是繼續(xù)將其潛艇資源全面整合到遠(yuǎn)征任務(wù)部隊(duì)中。要成為一個(gè)聯(lián)合定制前進(jìn)單元（Joint Tailored Forward Element，JTFE）內(nèi)海軍任務(wù)大隊(duì)的有效單位，潛艇必須與海軍和聯(lián)合通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全互操作。潛艇需要能夠調(diào)整其能力，以優(yōu)化它們對(duì)聯(lián)合特遣部隊(duì)（JTF）和海軍部隊(duì)指揮官的支持。

飛機(jī)，水面艦艇和潛艇等多種資產(chǎn)之間的協(xié)調(diào)對(duì)于有效的反潛戰(zhàn)至關(guān)重要。將潛艇整合到整體反潛戰(zhàn)中，真正成為廣闊海域進(jìn)行反潛搜索和跟蹤的最有效平臺(tái)，在傳統(tǒng)上一直受到潛艇在大深度時(shí)有限通信能力的限制。潛艇通信曾經(jīng)局限于僅傳達(dá)任務(wù)支持信息和潛艇所必需的最小指揮和控制通信。

新時(shí)代網(wǎng)絡(luò)中心站為對(duì)潛通信提出了新挑戰(zhàn)

而在未來的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)戰(zhàn)法下，需要通過傳感器，武器控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，使整個(gè)戰(zhàn)區(qū)部隊(duì)的能力大于各個(gè)平臺(tái)的簡(jiǎn)單加總。在這種情況下，潛艇繼續(xù)執(zhí)行各種任務(wù)，包括情報(bào)收集，識(shí)別和告警（I＆W），反潛戰(zhàn)，反水面作戰(zhàn)，對(duì)陸打擊和水雷戰(zhàn)，必須是聯(lián)網(wǎng)的傳感器和平臺(tái)一個(gè)組成部分。

因此，潛艇的未來任務(wù)需要在通信連接和帶寬支持上的革命。目標(biāo)是允許潛艇在沒有當(dāng)前深度和速度限制的情況下進(jìn)行通信，并且具有足夠的帶寬實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接和回傳，以最大化潛艇收集數(shù)據(jù)和情報(bào)的有效性。

這些先進(jìn)通信的開發(fā)已經(jīng)開始，并和基于IP架構(gòu)的窄帶通信系統(tǒng)的開發(fā)相結(jié)合。接下來是開發(fā)更高數(shù)據(jù)傳輸速率的天線和寬帶通信系統(tǒng)，并最終實(shí)現(xiàn)允許在各種深度和速度上進(jìn)行雙向通信的漂浮有線天線。

先進(jìn)通信方式的開發(fā)已經(jīng)開始，對(duì)潛通信正在進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代

最終，水下數(shù)據(jù)交換和通信能力將成為部署無人駕駛潛水器和傳感器，使它們和其他有效載荷形成分布式網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵推動(dòng)因素。