潜艇激光通信.pptx

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1、潜艇激光通信意义带有核弹头的战略核潜艇是现代化军事强国军事力量的重要组成部分。由于其具有极高的隐蔽性,可以在深水中活动数月之久,带有的核弹头足以摧毁一个国家的主要军事目标,是未来核战争中遭受第一次核打击之后保存的重要反击力量。传统通信方式极低频或甚低频无线电通信(ELF或VLF)优点电波衰减小水中穿透力较强发信台站十分庞大必须通过拖曳天线来收信带宽窄，影响了通信的速度缺点趋肤效应新领域上世纪60年代激光问世以来,国内外几乎同时起步研究用激光进行水下观察和潜艇通信。由于激光的频率高、方向性好、传送信息量大,且不受干扰,因此被人们称为“理想的通信

2、方式”.蓝绿激光特性1963年,S.A.Sullian及S.Q.Dimtley等人在研究光波在海洋中的的传播特性时,发现海水对0.45～0.55微米波段内的蓝绿光的衰减比对其他光波段的衰减要小很多,证实在海洋中亦存在一个类似于大气中存在的透光窗口。激光水下通信原理激光对潜通信就是利用激光光波作为载波,并利用脉冲数字编码的方法来调制这一载波的水下通信方式。基本原理是将语音信号及图像信号调制到激光光波上,经介质(水)传输到潜艇,再经潜艇接收端解调,还原成语音或图像信号,来完成通信。激光水下通信优势优势潜艇的安全深度大大提高频率高、耗能少安全性好潜

3、艇的安全深度大大提高由于激光能穿透几千米的海水，甚至直至海洋深处，如0．498m的蓝绿光．在2km深度的海水中．其透光程度平均可达90％-95％。因此可以与水深几百米的潜艇进行通信。这样，潜艇不用上浮到接近海面的位置．就能与地面进行通信．大大提高了潜艇的安全深度．保证了潜艇具有良好的灵活性和隐蔽性。频率高、耗能少蓝绿激光通信时。工作频率在1012-1014Hz．通信频带宽，信息传输能力很强，同时，海水和大气层对蓝绿光波能量损耗极小．使通信的准确性和可靠性增强．这样不仅提高了潜艇的生存能力，而且能够及时地协调潜艇与地面、海面和空中的作战行动。安

4、全性好激光波束的宽度小，方向性好。抗截获、抗干扰、抗摧毁能力强，且不受电磁波及核辐射的影响，因此．潜艇在深海处就能够与地面进行通信，避免了敌方的测向、侦察和监视，更便于隐蔽作战企图。发展历程已在美海军“海豚”级潜艇上试验多次的SM2000水下同步蓝绿激光行扫描仪,试验证实它比其它水下成像系统性能要高很多。与SM2000性能相似的LS2048蓝绿激光行扫描仪最大使用距离可达45米,扫描角为70°,每行像元素达到2048个,LS2048现已生产2台,预计今后将被改进,以适应装入自动水下机械的要求。发展历程美国海军从1977年提出卫星―潜艇通信的可

5、行性后,就与美国国防研究远景规划局开始执行联合战略激光通信计划。从1980年起,以几乎每两年一次的频率,进行了迄今为止共6次海上大型蓝绿激光对潜通信试验,这些试验包括成功进行的12千米高空对水下300米深海的潜艇的单工激光通信试验,以及在更高的天空、长续航时间的模拟无人驾驶飞机与以正常下潜深度和航速航行的潜艇间的双工激光通信可行性试验,证实了蓝绿激光通信能在天气不正常、大暴雨、海水浑浊等恶劣条件下正常进行。发展历程1983年底,前苏联在黑海舰队的主要基地塞瓦斯托波尔附近也进行了把蓝色激光束发送到空间轨道反射镜后再转发到水下弹道潜艇的激光通信试

6、验。未来改进蓝绿激光对潜通信系统方式岸基方式天基方式空基方式岸基方式一种方式是岸基方式,由陆上基地台发射出强激光束,经低轨道"反射镜"中继卫星到深海潜艇的激光传输,实现与水下潜艇的通信。天基方式第二种方式是天基方式,把大功率激光器置于卫星上完成上述通信功能,地面通过电通信系统对卫星上设备实施控制和联络。还可以借助一颗卫星与另一颗卫星的星际之间的通信,让位置最佳的一颗卫星实现与指定海域的潜艇通信。空基方式第三种方式是空基方式,将大功率激光器置于飞机上,飞机飞越固定海域时,即光束以一定形状的波束(15km长.1km宽的矩形)扫过目标海域,完成对水

7、下潜艇的广播式通信。未来改进星载激光器可靠性光接收机的灵敏度激光对潜通信的发展重点方向THEEND!