舰艇通信系统概况(1).doc

舰艇通信系统概况无线电及无线电报的发明给舰船通信的发展带来一次根本性的变革。目前,无线电通信技术在海军战术及战略中发挥着越来越重要的作用,已成为海军现代化的标志之一。近几十年来,海军舰船通信系统发展极为迅速,而且变得非常复杂,主要表现在:高可靠全球远程现代自动化指挥系统的建立;支援战术和战略任务的数据传输;视距和超视距范围的舰对舰及舰对空战场通信;与水下潜艇通信及各类作战通信应用技术。目前,舰船通信已覆盖了从极低频到极高频的整个无线电电磁波频谱范围。每个频段范围内的电磁波传播特点互不相同,而且每个频段均提供不同的可用通信带宽。各种通信技术及体制正是利用了电磁波传播及有效带宽的特点得以实现通信。可以说,舰船通信发展的主线就是不断开发无线电频率的应用。为了实现通信要求,必须把技术、工艺以及作战经验综合起来,以为海军舰船通信提供良好的线路。几乎和核潜艇发展同时起步开发的极低频(30~300Hz)系统,主要用于对水下潜艇通信,直到90年代初,美、俄海军才投入使用,历时近40年。极低频通信系统的启用,是海军通信发展史上的一个里程碑,真正实现了对远程大深度水下潜艇的通信。它是战略核力量的主要组成部分,各海军大国一直将极低频的发展列为战略计划之一。该波段的电磁波有很强的穿透海水能力,百米下的潜艇仍能接收到岸上发来的信号,而且一个岸台可以覆盖全球。在极低频通信系统发展过程中,对收发天线、发信机、接收机和调制解调方式诸方面解决了一些独特的问题,例如,其发射天线利用地球返回电流与架空线组成一个环形天线,长达百公里,才能有效地辐射极低频电磁波,这就要求有特定的地质条件和良好的接地技术。而几百米长的潜艇收信天线也要解决布放及对潜艇机动性的影响问题。甚低频(3-30kHz)通信系统也是海军特有的通信方式之一,主要用于对水下潜艇通信。早在60年代后期,美国和前苏联都建起了较完整的岸基甚低频发送台,其发射机输出最高达2MW,天线铁塔高400多米,整个发射台占地几平方千米。所有的潜艇和水面舰艇上都装有甚低频接收机。但是,自60年代初以来,由于导弹武器的发展,人们认识到岸基甚低频发射台的生命力低。为提高对潜通信系统的生命力,确保通信不中断,各国海军提出了许多方案进行研究,其中美国海军首先提出的机载甚低频通信系统的方案得到实现。当时美海军为开展此项目研究下达的命令为"Takechargeandmoveout"缩写为TACAMO,大意是"接受任务、立即行动",通常国内音译为"塔卡木"。所以"塔卡木"实际上是机载甚低频通信系统。该系统最初是作为应急手段发展起来的,而目前已成为海军主要抗毁对潜通信系统。因为它能承担核攻击时或遭受核打击后继续工作的对潜通信任务。90年代初,美国海军对其塔卡木系统进行了全面的更新换代,采用了性能更好的E-6A飞机,安装新型的无线电设备。E-6A的通信能力对上可与空中指挥所、总统座机、卫星和应急火箭系统沟通,对下可与地面通信站和战略导弹核潜艇联络。高频(2~30MHz)无线电通信曾是舰上远程通信的主要方法之一。由于卫星通信的出现,舰上迅速采用卫星通信系统来提供全球性的联络。因此,卫星通信已成为舰上远程通信的主要手段,而高频通信成为备用系统。然而,随着人们对卫星通信的电子设备的易损性、高成本和局限性认识的加深,高频无线电作为远程舰用通信的重要手段又重新为人们所认识。越来越明显,没有任何一种单一的远程通信方法能满足所有舰上通信的要求。高频电路的恢复活动近几年已经开始,不少国家都制订了高频通信系统新的发展规划,如美国的高频改进规划、11号链改进规划、高频自动线路建立系统、通信支持系统以及使用高频无线电的多媒体通信系统等。总的来看,改进的高频通信系统应具备的性能是:①更高的数据率(4800b/s);②改进的点对点线路建立;③自适应频率选择;④更好的舰上无线电资源的利用;⑤抗干扰能力强;⑥低截获概率。为此,各国正在开发新型的高频通信体制。甚高频/特高频(30MHz~3GHz)通信支撑舰对舰、舰对岸和舰对空视距通信,是目前舰船通信系统极为重要的组成部分。其中30~80MHz和108~156MHz主要用于两栖作战的舰对岸通信和海岸上的陆地移动通信;156~174MHz用于海事无线电话;225~400MHz用于战术视距通信(此频段也是特高频卫星通信所用频段);950~1150MHz用于抗干扰无线电通信,如美陆海空三军联合战术信息分配系统(JTIDS)和新研制的RAVEQUICKⅡ无线电台都工作在这个频段。该频段之所以在舰上得到广泛应用,是因为:①天线体积小;②视距传播不易被敌方探测到;③可利用的带宽较宽,因而允许应用扩频技术;④对于有限的传输距离,可采用较小的发射功率;⑤短而有效的天线适合在飞机上安装。然而,该频段的通信距离受到直视距离的限制。为了克服这种