侵权投诉
当前位置:

OFweek激光网

正文

水平舰艇的激光通信技术(上)

导读: 海战发展到今天,传统的短波、超短波通信由于频率较低,信号传输指向性差,在无法满足大数据传输速率的情况下又很容易被敌军所截获进行干扰甚至窃听,因此一种新的水平舰艇通信技术开始呼之欲出——这就是激光通信技术。

  海战发展到今天,水面舰艇对通信的要求越来越高,特别是在高度对抗的电磁环境下,保持高数据率和抗干扰的不间断通信将是决定战争胜负的重要砝码,传统的短波、超短波通信由于频率较低,信号传输指向性差,在无法满足大数据传输速率的情况下又很容易被敌军所截获进行干扰甚至窃听,因此一种新的水平舰艇通信技术开始呼之欲出——这就是激光通信技术。

  激光首先是一种人造光。对比普通光源,其主要特点是可以发射相干光束,也就说每条光线其可以保持一致的频率、传播方向和固定的相位差,这种特性使得其很容易被识别出来。而自然光往往是点光源的原子在时间和空间上的随机发射,因此在时间和空间上完全随机,也就无法携带特征信号。在实践中,一般使用Nd:YAG激光器作为光源。

  激光其次是一种电磁波。其波长一般在为微米到纳米级,在这样短的波长下,其震动频率非常高,因此在同样的时间内,就可以对更多的周期进行相位、频率和振幅进行编码,而这些编码正是代表着通信信息,因此其通信速率甚至可以比超短波快10万倍以上,而试验也证明,激光通信拥有Gbps的通信速率,即使一部高清电影,在几秒内都可以下载完毕,而超短波通信速率在Kbps数量级上。

  拥有这样快的传输速度,无疑会让更大范围,更多平台的传感器和非传感器单元接入整个海军作战网络,在配合高性能计算机,完全可以实现空地天电四维态势共享,减少情报传输延迟和作战决策延迟,如果搭载在卫星上还可使千里之外的指挥部甚至通过高清视频来实时了解前方发生的动态,从而把整个作战体系更加高效的从上到下贯穿起来。那作战效能也会大大增加。

  除了传输速率非常快之外,激光还拥有指向性高的特点,从而保证了其被截获的概率概率接近于0,如以人眼最灵敏的波长550nm的激光进行通信时,如果激光光源的孔径为0.3m,则其发散角只有0.003°,即使从1000km的激光通信卫星下射,在海面的投影也只有几米,敌人如果想截获该信号,就必须位于该通信发散角以内,这在几十万平方公里的现代海战战场中概率几乎为0。从而空间上确立了即使不进行复杂编码、调频等措施,激光通信依然非常保密。

  激光通信技术将海军单位更紧密的连在一起,使作战效能大大增加

  虽然有这么多的好处,但水平舰艇运用激光通信仍然存在很大的难度。

  从能量角度看。光波是一种能量,在于水平舰艇通信时其传输媒介主要是大气,但大气显然是一种不规则的物理介质,其内含有空气分子、悬浮颗粒、水蒸气等多种物质,这这些物质本身对激光有折射和反射影响,会损耗激光最终到达目的地的能量,此外这些物质针对某些特定波段的光波,吸收效率非常高。这个现象在物理上很好理解,光波传输过程中遇到与其波长在同一数量级上的物质时就会带动起进行震动,从而把一部分能量分给这些物质,因此激光通信的传输距离一直是为人所诟病的地方,特别是在云雪雾雨等复杂天气下,其通信距离甚至无法突破10km级别。因此接收机的高灵敏度是一个难点。

  美军已经利用舰载激光发生器进行过多次通信技术试验

声明: 本文由入驻OFweek公众平台的作者撰写,除OFweek官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

OFweek品牌展厅

365天全天候线上展厅

我要展示 >
  • 激光工程
  • 研发工程
  • 光学工程
  • 猎头职位
更多
文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码: