2011核潜艇走进E时代 探秘大洋深处的网络

2011核潜艇走进E时代 探秘大洋深处的网络
2010年07月19日  　来源： 大洋网

洛克希德·马丁公司的新项目“深海快速通信系统”（CSD）将把深藏海底的核潜艇与美国国防部的全球信息网络连结起来，首次实现潜艇与陆空的双向通信交流。     人类目前的通信手段已经发达到不仅能在喜马拉雅山最高峰打电话，还能在国际空间站里玩微博。然而，网络化的信息上天容易入海难，直到若干年前，海底100米以上的潜艇只能靠15分钟传送一个三字符组的“龟速”ELF无线电信号与地面沟通，更别说打电话、发邮件了。     近年来，美国海军积极发展海底通信技术，洛克希德·马丁公司打造的一个新项目——“深海快速通信系统”（Communications at Speed and Depth，简称CSD）将把深藏海底的核潜艇与美国国防部的全球信息网络连结起来，首次实现潜艇与陆空的双向通信交流。该系统将于2011年1月投入测试，如果成功，美军潜艇将可在下潜时进行实时战术通信，大大提高行动的灵活性。 洛克希德·马丁公司的新项目“深海快速通信系统”（CSD）将把深藏海底的核潜艇与美国国防部的全球信息网络连结起来，首次实现潜艇与陆空的双向通信交流。     传统技术障碍     信息“上天容易入海难”单向慢速传输成瓶颈     人们目前已经能在喜马拉雅山最高峰打电话、在国际空间站里玩微博了，然而，网络化的信息仍停留在“上天容易入海难”的阶段，深度潜伏在海底的核潜艇可谓是世界上最难接收到通讯信号的地方。传统的潜艇利用ELF无线电通讯，ELF频段是被定义在3000赫兹以下的频率范围，潜艇能在100米的深度以上接收到该频段信号，如果采用先进接收设备和天线，它还可使潜艇在400米的深度上接收到信号。这种通信手段具有较强的抗干扰能力和受核爆炸影响较小的优点，常用于弹道导弹核潜艇通讯。     然而，这种通信手段有两个致命缺点：首先，它的传输能力较低。美国海军在上世纪70年代建立的“海员”系统，其信息传输速率每分钟只能传送10比特左右的信息。后来提出的“紧缩”ELF系统，据说需要15分钟才能传送一个三字符组，采用这种高度压缩的代码后，可用三字苻码组发送更多的报文。其次，这种系统在陆地的配套设施占地面积大，天线长度最短也要数十公里，由于岸站目标太大，容易遭到攻击破坏的危险十分大。第三，由于传输频率低速度慢，海底的潜艇只能单向接收外界发射的信号，而无法主动发送信息。长久以来，潜艇要把情报发送出去时，必须把“触角”伸出海平面甚至浮出水面，这极易导致潜艇暴露位置，成为攻击目标。尽管如此，ELF系统仍然是目前世界上占主流的深海通信手段。在全球仅有的几个ELF发射站里，美国就占了其中两个，一个位于密歇根州，一个位于威斯康星州。     最新技术突破     潜艇将与美军信息战“大脑”联网     深海潜艇尽管具有隐蔽性强的特点，但潜艇里面的人员与外界的交流十分困难。洛克希德·马丁公司“深海快速通信系统”（CSD）的项目负责人罗德·瑞恩兹表示：“人们以为在潜艇里能随时接听或拨打电话，其实这在海底是一件奢侈的事情。”为了改变这种情况，洛克希德·马丁公司决定打造一个“21世纪的潜艇通信系统”，使深藏在海底的潜艇与海面上的军舰那样，能够与美国国防部的“全球信息栅格”（简称GIG）联网。GIG是美军为陆海军士兵、飞行员、陆战队员和决策层，提供数据保密及非保密计算机网络连接的全球性信息网，包括所有自有和租借的通信与计算系统、软件、数据、安全服务以及获取信息优势所必需的服务，堪称“网路中心战”的“大脑”。     CSD系统与以往实现海底通信的类似尝试有许多相似之处，比如它同样是依靠浮标作为信号传输的媒介，它同样要求这些浮标露出海平面，不同的是，它能实现其他系统不能达到的双向通信功能，不仅能接受信号，更能发射信号。此外，与其他系统只有一个浮标不同，CSD系统要求潜艇在海面部署三个浮标：其中两个是与潜艇连接的固定浮标，第三个则是自由漂浮的声纳浮标。固定浮标利用光缆实现数据传输，这条光缆绵延数英里，使得潜艇无论在任何深度都能利用超高频无线电波（UHF）或通过“铱星”（Iridium）卫星网络以最快的速度与外界进行交流，这也是“深海快速通信系统”得名的原因。另一个自由移动的声纳浮标则把声学信号转换为无线电频率，它可由飞机从空中投放，或由潜艇在海底发射，与其他潜艇进行水下声学通信。所有的浮标都是消耗型无线电浮标，固定浮标的使用寿命约为一个半小时，声纳浮标能使用3天，通信结束后，所有浮标将自动引爆下沉。     从理论上来说，CSD系统能进行声讯通话，深海电话在未来将成为现实。瑞恩兹的团队去年4月曾尝试利用卫星进行通话，但“通话效果仍未达到理想程度”。电话并不是设计CSD系统的主要目的，美国海军很可能利用该系统与外界交换加密电码。这个“在一定深度和航速下进行通信的系统”使得美国海军潜艇可以在下潜状态时进行实时战术通信，有助于提高美国潜艇部队的行动灵活性。瑞恩兹认为：“CSD系统的价值在于，潜艇可以在不中断任务或者上浮到一定深度的情况下进行通信。很多时候，潜艇为了通信而上浮，增加了被探测到的可能性，也可能失去了对一个重要目标的跟踪监视。”     据悉，CSD浮标的订单价值高达3500万美元，由美国最大军火商洛克希德·马丁公司拿下，它将于两个次级承包商合作设计制造CSD浮标，它们分别是美国超级电子海洋系统公司（Ultra Electronics Ocean Systems）以及由美国斯帕顿电子公司和水下传感器系统公司组成的合资企业Erapsco公司。据悉，第一批浮标将于2011年1月投入测试，如果成功，CSD将成为全球第一个专为潜艇打造的海底双向通信系统。尽管浮标部署的具体深度属于保密信息，但瑞恩兹声称，连接浮标的光缆长度“以英里为单位”，且“长得足够令潜艇潜到一定深度时仍能保持正常网速。”     军火商争相研发深海通信系统     近年来，全球各大军火商纷纷加入研发海底通信系统的大军，它们提供的新技术也大大提高了潜艇的信息传输能力。比如，英国奎奈蒂克（QinetiQ）公司的“深海”计划能使美国海军的潜艇利用空中的蓝绿激光实现双向通信；美国雷神公司的“深海女妖”（Deep Siren）项目制造了消耗型的寻呼浮标，它们能把卫星信号转化成声学信号传递给海底的潜艇，但这种传递只能是单向的。另外，美军的高频主动极光研究项目（High Frequency Active Auroral Research Program，简称HAARP）也是其中的佼佼者，它尝试利用大气层作为天线的替代品，从阿拉斯加发射出的大功率高频电磁波束能激活地球的电离层，使它产生极端低频的波束，这种波束能穿过盐水折射到海底深处，为潜艇所接收。（信息时报）

http://news.xinhuanet.com/tech/2010-07/19/c_12346146.htm2011核潜艇走进E时代 探秘大洋深处的网络
2010年07月19日  　来源： 大洋网



    洛克希德·马丁公司的新项目“深海快速通信系统”（CSD）将把深藏海底的核潜艇与美国国防部的全球信息网络连结起来，首次实现潜艇与陆空的双向通信交流。

    人类目前的通信手段已经发达到不仅能在喜马拉雅山最高峰打电话，还能在国际空间站里玩微博。然而，网络化的信息上天容易入海难，直到若干年前，海底100米以上的潜艇只能靠15分钟传送一个三字符组的“龟速”ELF无线电信号与地面沟通，更别说打电话、发邮件了。
    近年来，美国海军积极发展海底通信技术，洛克希德·马丁公司打造的一个新项目——“深海快速通信系统”（Communications at Speed and Depth，简称CSD）将把深藏海底的核潜艇与美国国防部的全球信息网络连结起来，首次实现潜艇与陆空的双向通信交流。该系统将于2011年1月投入测试，如果成功，美军潜艇将可在下潜时进行实时战术通信，大大提高行动的灵活性。

洛克希德·马丁公司的新项目“深海快速通信系统”（CSD）将把深藏海底的核潜艇与美国国防部的全球信息网络连结起来，首次实现潜艇与陆空的双向通信交流。

    传统技术障碍
    信息“上天容易入海难”单向慢速传输成瓶颈
    人们目前已经能在喜马拉雅山最高峰打电话、在国际空间站里玩微博了，然而，网络化的信息仍停留在“上天容易入海难”的阶段，深度潜伏在海底的核潜艇可谓是世界上最难接收到通讯信号的地方。传统的潜艇利用ELF无线电通讯，ELF频段是被定义在3000赫兹以下的频率范围，潜艇能在100米的深度以上接收到该频段信号，如果采用先进接收设备和天线，它还可使潜艇在400米的深度上接收到信号。这种通信手段具有较强的抗干扰能力和受核爆炸影响较小的优点，常用于弹道导弹核潜艇通讯。
    然而，这种通信手段有两个致命缺点：首先，它的传输能力较低。美国海军在上世纪70年代建立的“海员”系统，其信息传输速率每分钟只能传送10比特左右的信息。后来提出的“紧缩”ELF系统，据说需要15分钟才能传送一个三字符组，采用这种高度压缩的代码后，可用三字苻码组发送更多的报文。其次，这种系统在陆地的配套设施占地面积大，天线长度最短也要数十公里，由于岸站目标太大，容易遭到攻击破坏的危险十分大。第三，由于传输频率低速度慢，海底的潜艇只能单向接收外界发射的信号，而无法主动发送信息。长久以来，潜艇要把情报发送出去时，必须把“触角”伸出海平面甚至浮出水面，这极易导致潜艇暴露位置，成为攻击目标。尽管如此，ELF系统仍然是目前世界上占主流的深海通信手段。在全球仅有的几个ELF发射站里，美国就占了其中两个，一个位于密歇根州，一个位于威斯康星州。

    最新技术突破
    潜艇将与美军信息战“大脑”联网
    深海潜艇尽管具有隐蔽性强的特点，但潜艇里面的人员与外界的交流十分困难。洛克希德·马丁公司“深海快速通信系统”（CSD）的项目负责人罗德·瑞恩兹表示：“人们以为在潜艇里能随时接听或拨打电话，其实这在海底是一件奢侈的事情。”为了改变这种情况，洛克希德·马丁公司决定打造一个“21世纪的潜艇通信系统”，使深藏在海底的潜艇与海面上的军舰那样，能够与美国国防部的“全球信息栅格”（简称GIG）联网。GIG是美军为陆海军士兵、飞行员、陆战队员和决策层，提供数据保密及非保密计算机网络连接的全球性信息网，包括所有自有和租借的通信与计算系统、软件、数据、安全服务以及获取信息优势所必需的服务，堪称“网路中心战”的“大脑”。
    CSD系统与以往实现海底通信的类似尝试有许多相似之处，比如它同样是依靠浮标作为信号传输的媒介，它同样要求这些浮标露出海平面，不同的是，它能实现其他系统不能达到的双向通信功能，不仅能接受信号，更能发射信号。此外，与其他系统只有一个浮标不同，CSD系统要求潜艇在海面部署三个浮标：其中两个是与潜艇连接的固定浮标，第三个则是自由漂浮的声纳浮标。固定浮标利用光缆实现数据传输，这条光缆绵延数英里，使得潜艇无论在任何深度都能利用超高频无线电波（UHF）或通过“铱星”（Iridium）卫星网络以最快的速度与外界进行交流，这也是“深海快速通信系统”得名的原因。另一个自由移动的声纳浮标则把声学信号转换为无线电频率，它可由飞机从空中投放，或由潜艇在海底发射，与其他潜艇进行水下声学通信。所有的浮标都是消耗型无线电浮标，固定浮标的使用寿命约为一个半小时，声纳浮标能使用3天，通信结束后，所有浮标将自动引爆下沉。
    从理论上来说，CSD系统能进行声讯通话，深海电话在未来将成为现实。瑞恩兹的团队去年4月曾尝试利用卫星进行通话，但“通话效果仍未达到理想程度”。电话并不是设计CSD系统的主要目的，美国海军很可能利用该系统与外界交换加密电码。这个“在一定深度和航速下进行通信的系统”使得美国海军潜艇可以在下潜状态时进行实时战术通信，有助于提高美国潜艇部队的行动灵活性。瑞恩兹认为：“CSD系统的价值在于，潜艇可以在不中断任务或者上浮到一定深度的情况下进行通信。很多时候，潜艇为了通信而上浮，增加了被探测到的可能性，也可能失去了对一个重要目标的跟踪监视。”
    据悉，CSD浮标的订单价值高达3500万美元，由美国最大军火商洛克希德·马丁公司拿下，它将于两个次级承包商合作设计制造CSD浮标，它们分别是美国超级电子海洋系统公司（Ultra Electronics Ocean Systems）以及由美国斯帕顿电子公司和水下传感器系统公司组成的合资企业Erapsco公司。据悉，第一批浮标将于2011年1月投入测试，如果成功，CSD将成为全球第一个专为潜艇打造的海底双向通信系统。尽管浮标部署的具体深度属于保密信息，但瑞恩兹声称，连接浮标的光缆长度“以英里为单位”，且“长得足够令潜艇潜到一定深度时仍能保持正常网速。”
    军火商争相研发深海通信系统
    近年来，全球各大军火商纷纷加入研发海底通信系统的大军，它们提供的新技术也大大提高了潜艇的信息传输能力。比如，英国奎奈蒂克（QinetiQ）公司的“深海”计划能使美国海军的潜艇利用空中的蓝绿激光实现双向通信；美国雷神公司的“深海女妖”（Deep Siren）项目制造了消耗型的寻呼浮标，它们能把卫星信号转化成声学信号传递给海底的潜艇，但这种传递只能是单向的。另外，美军的高频主动极光研究项目（High Frequency Active Auroral Research Program，简称HAARP）也是其中的佼佼者，它尝试利用大气层作为天线的替代品，从阿拉斯加发射出的大功率高频电磁波束能激活地球的电离层，使它产生极端低频的波束，这种波束能穿过盐水折射到海底深处，为潜艇所接收。（信息时报）





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