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

盡管上浮通信對于潛艇不利，但是潛艇的艦橋上還是有大量通信天線

一般潛艇通過多個互補的無線電系統(tǒng)進行通信，幾乎涵蓋了所有軍用通信頻率。沒有一個通信系統(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，導航和敵我識別（IFF）能力。與水面艦船天線相比，潛艇天線在設計，形狀，材料和性能方面有著非常不同的要求，因為潛艇的空間和重量限制，極端環(huán)境條件和隱身考慮因素。特高頻（UHF）衛(wèi)星通信提供相對較高的數(shù)據(jù)速率，但要求潛艇暴露可檢測的桅桿式天線，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，潛艇需要特別設備，且只能進行岸到潛艇的單向廣播通信。

各種潛艇通信方式和對于潛艇的影響，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)射塔上長達幾英里的電纜與下面的基巖一起構成的。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先安排好的信息或指示潛艇浮到水面附近以便進行高速率通信。由于波長的原因，環(huán)境因素對信號的強度沒有很大影響，因此這種通信方式非?？煽?。

位于美國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米以內的海水，并且可以傳輸比ELF更多的信息。因此當潛艇無法浮出但可以接近水面時，它可用于陸地和潛艇間的通信。它可能會受到海洋中鹽度梯度的影響，但這些通常不會對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)境條件變化不會對它產生強烈影響，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。它也可以向多個衛(wèi)星進行廣播，由后者將消息中繼到地面。美國海軍將VLF系統(tǒng)作為戰(zhàn)爭期間全球通信的備份系統(tǒng)，在高頻通信因為核爆炸無法進行，或者衛(wèi)星被敵方摧毀后，保持通信。VLF還被用于飛機和船舶導航信標以及用于傳輸標準頻率和時間信號。

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程雷達。由于天波傳輸模式，HF無線電可以遠距離傳播，有時甚至可以傳播到地球的另一側。由于其多功能性和大覆蓋面積，這是一個非常擁擠的頻段。軍隊只能使用分散在整個頻段中的若干個頻率區(qū)域。最有效的傳輸需要相當大的天線，因此它在有岸上站點參與通信時最有用。天線的尺寸限制了它在飛機上的使用，它也不能用于衛(wèi)星通信，因為會被電離層反射。之前很多HF波段的應用現(xiàn)在都被衛(wèi)星通信系統(tǒng)接管。HF使用的主要缺點是它非常容易受到電離層的影響，因此必須同時使用幾個頻率相互備份。

美國海軍正在投資新的和以前展示的技術，以便在各種航速和潛深上與潛艇進行通信，以便協(xié)調反潛作戰(zhàn)。最常見的技術是使用拖曳天線或拖曳浮標用于潛艇通信，這對潛艇的機動性和隱蔽性添加了限制，因此對潛艇全力執(zhí)行反潛作戰(zhàn)產生了負面影響。可以穿透海水的機載激光器可以在不受浮線或浮標限制的情況下和潛艇進行水下通信。但是因為激光的指向性，如何找到和準確的定位潛艇還是需要傳統(tǒng)的無線電手段來幫助。

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

美國海軍的“來自海上”戰(zhàn)略的直接任務之一是繼續(xù)將其潛艇資源全面整合到遠征任務部隊中。要成為一個聯(lián)合定制前進單元（Joint Tailored Forward Element，JTFE）內海軍任務大隊的有效單位，潛艇必須與海軍和聯(lián)合通信系統(tǒng)實現(xiàn)完全互操作。潛艇需要能夠調整其能力，以優(yōu)化它們對聯(lián)合特遣部隊（JTF）和海軍部隊指揮官的支持。

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

新時代網(wǎng)絡中心站為對潛通信提出了新挑戰(zhàn)

而在未來的網(wǎng)絡中心戰(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)，使整個戰(zhàn)區(qū)部隊的能力大于各個平臺的簡單加總。在這種情況下，潛艇繼續(xù)執(zhí)行各種任務，包括情報收集，識別和告警（I＆W），反潛戰(zhàn)，反水面作戰(zhàn)，對陸打擊和水雷戰(zhàn)，必須是聯(lián)網(wǎng)的傳感器和平臺一個組成部分。

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

這些先進通信的開發(fā)已經開始，并和基于IP架構的窄帶通信系統(tǒng)的開發(fā)相結合。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)，并最終實現(xiàn)允許在各種深度和速度上進行雙向通信的漂浮有線天線。

先進通信方式的開發(fā)已經開始，對潛通信正在進入一個新時代

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)絡的關鍵推動因素。