Kommunikationsmidler med amerikanske atomubåde. Ubådskommunikation: nutid og fremtid

En lidt uventet fortsættelse af emnet: det viser sig, at få mennesker ved hvordan langdistance og kontinuerlig kommunikation med ubåde. Men sådan en forbindelse er en meget vigtig ting, især når det kommer til nukleare ubådskrydsere.

Det er klart, at hvis båden er på overfladen, er der ingen problemer med kommunikationen: traditionelle radiostationer og satellitkommunikation giver kommunikation i begge retninger og med mange skibe. Men problemet er, at atomubåde tjener i havets dybder og prøver ikke at blive opdaget (stealth er den største fordel ved ubåde). Radiobølger har store problemer med at udbrede sig under vandet. Hvad skal jeg gøre?

For eksempel kan en båd løfte det samme ved at være i periskopdybde periskop og bruge til radiokommunikation antenner installeret på den. Problemet er, at et sådant periskop, hængt med antenner, vil give båden perfekt væk, da den kan detekteres af en række forskellige fjendtlige radarer. Det er interessant, at de forsøger at gøre moderne bådes periskoper i deres overfladedel upåfaldende (ved hjælp af teknologi, så at sige, "Stealth"). Desuden forsøger de at minimere den tid, periskopet er til stede over vandet: for eksempel kan periskopet rejse sig, udføre en meget hurtig scanning af horisonten, sende korte beskeder via satellit ved hjælp af en speciel type signal og straks gemme sig tilbage under vandet.

Det skal bemærkes, at båden, der er på en lav dybde, kan modtage radiobølger, der ikke er af højfrekvente ("korte bølger," lad os sige) - de trænger ned til en vis dybde under vandoverfladen. I dette tilfælde trænger radiobølger med lavere frekvenser generelt noget dybere ind under vandoverfladen. For eksempel er det sådan, det er muligt at modtage beskeder fra fly (der er særlige fly, at sørge for videresende beskeder til ubåde).

Dog selv hvis ubådskrydser Så snart han steg til periskopets dybde, kan vi antage, at han højst sandsynligt opdagede sig selv, selvom han faktisk ikke rejste periskopet. Faktum er, at der er et helt sæt værktøjer, der giver dig mulighed for at opdage store ubåde på lave dybder: de er synlige fra en satellit, deres kølvand, hvis båden bevæger sig, kan detekteres specielle radarer og så videre. Så båden vil ikke flyde op, medmindre det er absolut nødvendigt.

(Illustration: Edward L. Cooper)

Til kommunikation kan der bruges specielle bøjer, løftet fra en nedsænket båd. En sådan bøje, der er udstyret med radiosystemer, bundet til en båd og udveksler information med den, kan flyde til overfladen eller kan forblive på en lav dybde ved hjælp af radiobølgegennemtrængningseffekten beskrevet i afsnittet ovenfor. Men bøjen er et halvt mål, der ikke giver mulighed for kontinuerlig kommunikation.

En af de akustiske muligheder er at placere den under vandet relæstationer med overfladeradioantenner. Lad os antage, at en sådan station konverterer radiosignaler til akustiske vibrationer og udsender dem under vandet, og båden "modtager lyd", mens den er på stor dybde. Akustisk undervandskommunikation, i teorien, fungerer på afstande målt i titusinder af kilometer. Om nødvendigt kan du bruge duplekstilstanden, det vil sige, at stationen modtager signaler fra båden og videresender dem via radio "til midten." Hele havet kan dog ikke bygges op med sådanne stationer, de kan kun placeres langs traditionelle patruljere områder. (Og der er en række andre problemer, om hvilke en anden gang.)

Vi har allerede overvejet flere muligheder, men det er stadig uklart, hvordan den konventionelle "kommandopost" opretholder kontakten med ubåde, der opererer autonomt på store dybder.

Løsningen her er noget uventet: der bruges radiokommunikation. Men ikke simpelt, men ved ultralave frekvenser, ultralange bølger. Det viser sig, at radiobølger tusindvis af kilometer lange (frekvens 70-90 Hz) trænger ind i de dybeste oceaner. Det vil sige, at en ubåd vil kunne modtage et signal ved denne frekvens, selv mens kl maksimal dybde. Sandt nok er der en række problemer med sådanne lavfrekvente radiobølger.

For det første er de ekstremt vanskelige at udsende (modtagelsesopgaven er meget enklere). Det er faktisk urealistisk at bygge sådan en enorm antenne. En af måderne at udsende ultralange elektromagnetiske bølger på er at bruge selve jordskorpen som en radiator. Sandt nok kræver denne metode enorme mængder energi og det rigtige valg placeringen af ​​produktionsanlægget, fordi geologiske træk (især elektrisk ledningsevne) af jordens klipper placeret under "generatoren" spiller en væsentlig rolle. Men radiobølger forplanter sig med succes over hele kloden.

For det andet betyder den lave frekvens af bærebølgen, at den er ekstremt vanskelig at skabe modulation og vælg et system kodning, som giver dig mulighed for at overføre en mærkbar mængde information så hurtigt som muligt. 90 Hz er trods alt ikke engang tæt på 900 MHz, hvor GPRS knap nok virker.

For det tredje skal signaler med lignende frekvenser modtages på baggrund af stærk interferens af forskellig art, og samtidig er senderens effektive effekt meget lav, på trods af at den "genererende installation" kan drives af en hele kraftværket.

De beskrevne problemer forhindrer dog ikke brugen ultralange bølger til envejskommunikation med ubåde i havet (samt til at studere jordskorpen).

Så hvad har dette at gøre med autonome undervandsrobotter? Og på trods af, at det er et netværk af sådanne robotter, der kan yde operationelt og over en bredere rækkevidde kommunikation med ubåde. Robotter er mindre mærkbare, og deres detektion giver ikke information om ubådens placering. Hvori robot netværk bevæger sig, der ledsager båden, men da dette er et netværk, der strækker sig over mange tusinde kvadratkilometer, opretholdes hemmeligholdelsen af ​​bådens position.

Dernæst - meninger og diskussioner

I mange år har militæret drømt om at få spredt undervandsovervågning og våbensystemer integreret i et trådløst netværk, men disse drømme er lige så ønskværdige, som de er uhåndgribelige... I løbet af det sidste årti har indsættelsen af ​​luftbårne og rumbaserede radiofrekvenser og optisk-elektroniske kommunikationssystemer har gjort globale, bredbåndsnetværksforbundne kommunikationer til virkelighed til udveksling af kommercielle og militære systemer.

Lad os overveje løsninger, der giver os mulighed for at udvide denne kommunikationsinfrastruktur til undervandsverdenen, fuldt ud integrere militære undervandsplatforme og -systemer i den og som et resultat øge deres kampeffektivitet. Den hurtige udvikling af kommunikations- og netværksinfrastruktur i verden, den hurtige vækst i dens produktivitet, er bestemt af civile og militære behov. Dette er i høj grad lettet af militære systemer såsom fjernstyrede ubemandede luft- og jordplatforme, som nu er i stand til at udføre opgaver, som tidligere kun kunne udføres af bemandede platforme.

For mange, hvis ikke de fleste, af disse missioner er operatørkontrol i realtid afgørende for vellykket udførelse, især målbekræftelse og våbenautorisation. Som et eksempel demonstrerer dagens PREDATOR UAV-operationer effektiviteten af ​​disse hurtigt udviklende systemer. En lignende stigning i effektivitet og praktisk relevans er også nødvendig i undervandsriget.

Under et træningsdyk instruerer en seniorsejler fra den canadiske flåde en seniorsejler fra Jamaica og en midtskibsmand fra St. Kitts.

På trods af det faktum, at Hollywood forsøger at overbevise os om, at kommunikation under vandet er en simpel sag (i lyset af moderne realiteter ville manuskripterne til film som The Hunt for Red October og Crimson Tide være væsentligt mere komplekse), lydbølger i vand adlyder de en helt anden kode fysiske love. Ændringer i vands temperatur, tæthed og saltholdighed kan ændre lydbølgernes vej, ændre lydens udbredelse og endda ændre lydens grundlæggende karakteristika. Baggrundsstøj kan forstyrre korrekt fortolkning af lyd (de "livstegn", som ubåds sonaroperatører skal identificere, når de søger efter menneskeskabte undervandsobjekter), og vejrforhold over havoverfladen kan påvirke Negativ indflydelse til kommunikation på lavt vand. Som følge heraf forbliver undervandskommunikation et problem.

Det har ikke stoppet legioner af videnskabsmænd og industrifolk, der forsøger at løse problemet. Nogle udvider og uddyber gennemprøvede teorier, andre sonderer efter noget endnu mere innovativt, som nogle desperate optimister kalder ideer.

Tethered bøje til UHF satellitkommunikation eller Iridium satellitter;
I vand: engangs-UHF tøjret bøje, engangs Iridium tøjret bøje, bøje - akustisk-radio-frekvens gateway (ARSH);
Radiorumsudstyr: - Iridium datacontroller, BARS controller, Iridium modem controller; lancering rum, bøje interface enhed;
Luftudstyr: - BARS controller, BARS air launch controller;
Onshore udstyr og applikationer: Iridium Data Controller, Certificeret Cross-Domain Solution, Classified BARSH Web Portal, Uklassificeret BARSH Web Portal

Ligesom mand til mand

I militæret undervandsverden Brugen af ​​dykkere til hemmelig rekognoscering og/eller minerydningsoperationer indtager en vigtig plads i hierarkiet af operationelle behov. Specialstyrker, minerydning og indsættelsesdykkere skal alle operere stille, diskret og sikkert i kystnære eller lavvandede farvande, ofte under mindre end ideelle forhold og under ekstrem stress. Effektiv og øjeblikkelig kommunikation står højt på prioriteringslisten for disse grupper, men mulighederne er noget begrænsede.

Tegnsprog og rebtræk er begrænset af grænserne for synlighed og behovet for at bruge et begrænset sæt ord. Brugen af ​​fakler til at sende simple signaler har haft en vis succes, men konsekvenserne af at have deres lys synligt fra land under hemmelige operationer kan være fatale for de involverede, og teknikken anses derfor ikke for sikker for militære operationer. Brugen af ​​akustiske generatorer har de samme ulemper som begrænset ordforråd og potentielt høje detektionsrater, og er derfor også fjernet fra listen.

Direkte kommunikation mellem to abonnenter i form af trådløse ultralydssystemer bliver en stadig mere attraktiv løsning for dykkergrupper. Vand er et medium med god elektrisk ledningsevne (og saltvand er endnu bedre), og radiobølger er på grund af deres elektromagnetiske natur meget vanskelige at udbrede sig gennem det. Ultralyd er imidlertid en mekanisk snarere end elektromagnetisk initieret bølge (selvom den initieres ved brug af piezoelektriske materialer) og overvinder dermed en af ​​de mest alvorlige fysiske begrænsninger, der påvirker en dykkers lydsignatur.

Lyd bevæger sig 4,5 gange hurtigere i vand end i luft (endnu hurtigere i saltvand), hvilket, selv om det giver nogle operationelle fordele for hemmelige operationer, også kræver en vis mental justering og tilpasning fra dykkernes side for at kompensere for hjernens ønsker. lyde og rejseafstande til deres "normale" luftrum. Dette er endnu en grund til, at undervandskommunikation mellem individer, iflg i det mindste, professionelle, stræber efter at være så kort og præcis som muligt.

Behovet for pålidelig kommunikation vokser dog hurtigt, og det gælder ikke kun på den militære sfære, men også for de hastigt udviklende undervandsaktiviteter - overvågning miljø, områdebeskyttelse, arkæologi og rekreativ dykning. Brugen af ​​proprietære algoritmer og teknologier, samlet kendt som DSPComm (Digital Spread Spectrum), er blevet udbredt i de senere år, hvilket giver mulighed for innovative, omkostningseffektive og frem for alt mere pålidelige netværksløsninger, end vi havde tidligere.

1. Efter affyring udløses et kraftigt fald fra den stigende krop
2. Udløsermekanismen til det stigende hus aktiveres, og huset fjernes fra overflademodulet
3. Det stigende legeme begynder at stige og begynder at afvikle det optiske kabel, når modulet stiger til overfladen
4. Det første trin af trykmekanismen aktiverer udstødningsnæsekeglen og flyder fra bøjelegemet
5. Andet trins trykmekanisme puster overfladeflyderen op til en driftskonfiguration
6. Arbejdskonfiguration. Når ubåden bevæger sig væk fra bøjens startpunkt, vikles det optiske kabel af fra både overflademodulet og det stigende legeme

Militære forhold

Men i de senere år er der sket betydelige fremskridt i vores forståelse og i vores reaktion på undervandsverdenens funktioner, især når det kommer til kampeffektivitet. I 2014 organiserede NATOs Center for Maritim Forskning og Udvikling (STO CMRE) en tre-dages konference om undersøisk kommunikation i Italien. I præamblen til CMRE-konferencen hedder det:

« Undersøiske kommunikationsteknologier har udviklet sig ikke kun med udviklingen af ​​avanceret kohærent modulation, demodulation, kodning og afkodningsteknikker, men også med overgangen fra punkt-til-punkt-forbindelser til multi-hop ad hoc-netværk. På højere niveauer af pakkekommunikation er der sket betydelige fremskridt i udviklingen af ​​datanetværk, MAC (medium access control sublayer), routing og andre protokoller for at etablere effektiv og pålidelig kommunikation. Det er også ved at blive klart, at undersøisk frekvensområde er begrænset, således at der aldrig vil være en "one-size-fits-all" løsning, så kommunikationssystemer skal selv tilpasse sig til skiftende netværkstopologier, miljøer og applikationer. Dette fører til intelligente programmerbare modemer med høj pålidelighed af kommunikation på forskellige niveauer».

« I skærende kontrast til den succesrige model, der er vedtaget i RF-domænet til trådløse mobilnetværk eller WiFi-netværk, har ubådskommunikationsfællesskabet ikke digitale standarder, der definerer modulering, kodningsparametre eller medieadgang og routingprotokoller. Som et resultat udviklede hver modemproducent sine egne proprietære kredsløb og modemer, som generelt ikke var i stand til at kommunikere med en anden producents systemer. Modemudvikling skal nu rettes mod at integrere meget mere komplekse protokoller, herunder MAC og routing, for derved at løse problemet på det fysiske lag. Hvis vi ønsker at opnå interoperabilitet, skal vi i det mindste have nogle reelle modulering, kodning og andre protokolstandarder, som mere end ét modem kan genkende».

Den åbenlyse konklusion, at undervandsmiljøet udgør en udfordring, hvad angår standardisering, har ført til en konsensus om, at den mest fornuftige tilgang på grund af de høje omkostninger ved at udføre forsøg til søs er at bruge modellerings- og simuleringsteknikker til at udvikle acceptable modeller for videre udvikling. Dette vil introducere en vis tidsforsinkelse, men det vil sandsynligvis være mindre, hvis du forsøger at udvikle nye systemer baseret på ældre systemer og anvender en iterativ udviklingsmodel. Tiden er naturligvis inde til en mere radikal tilgang, som CMRE-centret ser ud til at have taget til sig.

Og denne radikale tilgang er tydelig i DARPAs nylige anmodninger fra Defense Advanced Research Projects Agency om forslag til en helt ny generation af undersøiske kommunikationskapaciteter og -systemer. I anmodningen, som omhandler uafhængige trådløse netværkssystemer til både kommunikation og våben, hedder det: "I løbet af det sidste årti har udbredelsen af ​​luftbårne og rumbaserede radiofrekvens- og elektro-optiske kommunikationssystemer muliggjort globale, omsiggribende, netværksforbundne, bredbånd virkelighed for civile og militære platforme. For fuldt ud at integrere militære undersøiske platforme og systemer og forbedre deres kampeffektivitet, søger DARPA løsninger, der udvider denne kommunikationsinfrastruktur til det undersøiske miljø."

Funktioner, som DARPA kræver fra nye systemer, omfatter:

Målretning og autorisation til brug af tredjepartsvåben til fremadrettede undervandsplatforme og -systemer;

Transmission fra luft- og rumnetværk til undervandsplatforme i realtid og med høj hastighed af situationsovervågningsdata;

Overførsel af sensor- og situationsbevidsthedsdata fra undervandssensorer og -platforme til taktiske luft- og rumnetværk;

Undersøisk netværksinfrastruktur til at understøtte operationer i hele området gennem mobile og faste platforme, sensorer og systemer, såsom ubådsdrevne ubemandede undervandsfartøjer, alt sammen i netværk med taktisk og strategisk rum og netværk; Og

Autonom, designet til at arbejde i et netværksmiljø, behandling af sensordata, for eksempel distribuerede passive og aktive hydroakustiske stationer.

I løbet af det seneste årti har den amerikanske flåde finansieret Deep Siren-programmet som en kritisk teknologi til deres første generations Undersea FORCENET kommunikationssystem. Udviklet af Raytheon i samarbejde med RRK Technologies og Ultra Electronics, giver Deep Siren mulighed for at undersøiske ubåde kommunikerer med luftbårne platforme, overfladefartøjer, andre ubåde og satellitter gennem brug af engangslydbøjer uanset hastigheden eller dybden af ​​ubådens dyk. Fleksibelt og tilpasningsdygtigt Deep Sirene system med højt niveau støjimmunitet, der er i stand til at fungere i en lang række akustiske miljøer, har demonstreret sin effektivitet selv under arktiske forhold.

Deep Siren system udstyr

Implementering af kommunikation mellem ubåde i det 21. århundrede

Ubåde er begrænset til at kommunikere med overfladen ved envejsmeddelelser, der transmitteres ved meget lave hastigheder ved ekstremt lave frekvenser (ELF, 3-3000 Hz) eller meget lave frekvenser (VLF, 3000-30000 Hz). For at båden kan reagere, eller hvis ikke-alfanumerisk kommunikation er påkrævet, skal den flyde til overfladen eller i det mindste til periskopdybde (18 meter) for at hæve antennen over vandet.

Lockheed Martins Communications at Speed ​​​​and Depth (CSD)-program gør det muligt for stealth-ubåde at oprette forbindelse til forsvarsministeriets globale informationsnetværk som ethvert andet skib i flåden. At udstyre den amerikanske flådes ubåde med engangs højteknologiske kommunikationsbøjer vil tillade tovejs udveksling af data og tale- og mailbeskeder i realtid.

Indtil for nylig blev store antenner i ELF- og VLF-områderne betragtet som en moderne løsning til at levere kommunikation mellem stealth-ubåde. High Frequency Active Auroral Research-programmet testede måder at bruge den øvre atmosfære på som erstatning for antenner. Det viste sig, at det er muligt at excitere ionosfæren med højfrekvente radiobølger og derved få den til at udsende bølger med meget lave frekvenser, nødvendige for hemmelig passage gennem saltvand.

Nyere forskning i undervandskommunikation har fokuseret på højere frekvensbånd i mere kompakte enheder. Seadeep-systemet fra Qinetiq tillader tovejskommunikation med amerikanske ubåde ved hjælp af blågrønne lasere installeret på luftplatforme. Raytheons Deep Siren-projekt er et sæt personlige engangsbøjer, der kan transmittere beskeder fra satellitter til ubåde akustisk (det kodede signal lyder som fårekyllinger), men kun i én retning.

Communication at Speed ​​​​and Depth var det første tovejs undervandskommunikationssystem til ubåde. Den nøjagtige dybde, som ubåde vil være i stand til at udsætte bøjer til, er klassificeret, men Lockheed Martin siger, at bøjekablerne måler i miles. Dette er ganske nok til, at ubåden kan frigive en bøje på en betydelig dybde og fortsætte med at bevæge sig ved normale driftshastigheder for at fuldføre sin kampmission.

Lockheed Martin udviklede med to underleverandører Ultra Electronics Ocean Systems og Erapsco tre specielle bøjer. To af dem er fastgjort til ubåden og interagerer med den ved hjælp af et fiberoptisk kabel. En af dem bærer udstyr til kommunikation med Iridium-satellitkonstellationen, og den anden bærer udstyr til kommunikation ved ultrahøje frekvenser. Den tredje bøje er en fritsvævende akustisk radiofrekvensbøje. Det kan luftdroppes eller endda frigives gennem en affaldsbortskaffelsesanordning. De tøjrede bøjebatterier fungerer i op til 30 minutter, og efter at de er afladet, flyder de selv. De ubundne bøjer er designet til en tre-dages udsendelse.

1. Bøjen med TDU-sættet kastes ud af TDU'en (affaldsbortskaffelsesanordning), hovedballasten fremskynder bøjeudkastningsprocessen
2. BOMMEN roterer og hovedballasten adskilles fra bøjen
3. BARS synker
4. Hjælpeballast frigives til en specificeret dybde eller efter en specificeret tid. BARS bliver positivt flydende og flyder op
5. BARSH med TDU kit flyder til overfladen. Tiden efter opsendelsen kan tage flere minutter afhængigt af udkastningsdybde og hastighed
6. BURSH flyderen pustes op, og dækslet med faldskærmen fjernes. Frigørelse af etuiet frigør TDU-sættet fra BARSH-etuiet
7. BARS begynder. TDU-sættet udfører oversvømmelsessekvens
8. Bøjen begynder at fungere som en akustisk radiofrekvensgateway

Sikkerhed er ikke kun et militært anliggende

Parallelt med udviklingen inden for militær undersøisk kommunikation lægges der stor vægt på at forbedre forståelsen og dermed bedre udnyttelse af det undersøiske miljø til mere fredelige formål. Agenturer såsom National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) bruger allerede akustiske generatorer og dataprocessorer til at hjælpe med at forudsige og afbøde den potentielle påvirkning af marine begivenheder såsom tsunamier og orkaner. Forskere ved universitetet i Buffalo forfølger nu for alvor alternativer til den traditionelle model, hvor nedsænkelige sensorer via akustiske metoder transmitterer data til overfladebøjer, hvor lydbølgerne omdannes til radiobølger for efterfølgende transmission, normalt via satellit, til jordbaserede netværk. Dette paradigme - nu praktisk talt brugt overalt - er uøkonomisk og ofte udsat for problemer forbundet med inkompatible grænseflader og manglende interoperabilitet.

Svaret her synes indlysende - skabelsen af ​​et undervandsinternet. Med finansiering fra National Science Foundation eksperimenterer et hold ved University at Buffalo med design af sensor/transceiver-stationer, der vil give reelle netværksmuligheder under vandet, selvom udfordringerne forbundet med frekvensbånd og stor båndbredde skal løses fuldt ud. Hovedproblemet er dog, at det arbejde, der udføres på dette område, vil få meget alvorlige konsekvenser for sikkerhedsspørgsmål. Med en voksende befolkning, der bor i kystområder og en stadigt stigende hastighed af maritim handelstrafik, bliver havene et endnu vigtigere og mere sårbart aspekt af national og regional sikkerhed – og problemet er ikke begrænset til regeringer.

Den stigende udbredelse af robotsystemer, både overfladefartøjer og undervandsfartøjer, giver sikkerhed i havne, offshore borerigge og vigtige kystanlæg, såsom transportknudepunkter og kraftværker, har ført til en hurtig stigning i efterspørgslen efter sikker kommunikation, især kommunikation med store datamængder. Driften af ​​højhastighedsundersøiske netværk vil bidrage væsentligt til at forenkle nogle af de logistiske problemer, som flåderne og de maritime sikkerhedsstrukturer i mange lande står over for.

Akustiske systemer alene vil dog næppe give en langsigtet løsning til at imødekomme behovene for undersøisk kommunikation. Selvom de kan levere denne service over betydelige afstande, er deres grundlæggende ulempe forbundet med lave dataoverførselshastigheder og høje forsinkelser. I denne forbindelse arbejder den berømte Woodshole Oceanographic Institution i øjeblikket på optiske kommunikationssystemer, der teoretisk set kan overvinde disse begrænsninger.

Instituttet har allerede med succes demonstreret stabil og pålidelig kommunikation ved hastigheder op til 10 Mbit/s ved hjælp af simple automatiske systemer installeret i dybden. Den potentielle indvirkning af denne teknologi er f.eks. betydelig, idet fastgjorte fjernbetjente køretøjer, der i øjeblikket anvendes til vedligeholdelse af olieplatforme, kan erstattes af simple batteridrevne systemer (selv engangssystemer), hvorved omkostningerne reduceres betydeligt.

Efterhånden som fødevaresikkerhed bliver mere udfordrende i dette århundrede hovedproblem stat, og der lægges stor vægt på havbrug som en delløsning, så burde behovet for pålidelig og sikker kommunikation mellem robotfarme og overfladeadministration fuldt ud blive hovedanliggendet for netop denne stat. Når det kommer til marine applikationer, tilbyder optiske den enorme fordel, at de er meget modstandsdygtige over for jamming eller ekstern interferens. Som følge heraf er niveauet af kommunikationssikkerhed øget markant - en fordel som QinetiQ North America aktivt bruger baseret på sine 15 års erfaring på dette felt.

Det lader til, at intet problem er uoverkommeligt, når det kommer til videnskabelig opfindsomhed. Brug af erfaringer opnået på land og i luften, i undervandsverdenen, ved hjælp af eksisterende teknologier såsom optisk kommunikation og udvikling af specielle algoritmer til at tage højde for og udnytte havmiljøets unikke karakteristika. Verdenen af ​​undersøisk kommunikation ser ud til at vente en betydelig stigning i interessen fra maritime sikkerhedsagenturer og det videnskabelige samfund såvel som de væbnede styrker i mange lande. Der er selvfølgelig en masse problemer, de spænder fra vanskelighederne med at opnå høje datahastigheder gennem akustisk kommunikation til det begrænsede udvalg af optiske systemer, der opererer under vandoverfladen. Men udsigterne er strålende i betragtning af de ressourcer, der er afsat til at løse problemet, herunder økonomiske. Og det på trods af, at vi lever i en tid med finansiel askese i forskningssektoren. Så det, der venter os er interessant historie… Måske.

/Alex Alexeev, topwar.ru/

Radio er en form for trådløs kommunikation, hvor signalbæreren er en radiobølge, som bevæger sig vidt over en afstand. Der er en opfattelse af, at det er umuligt at transmittere radiosignaler under vandet. Lad os prøve at finde ud af det hvorfor det er umuligt at udføre radiokommunikation mellem ubåde, og er det virkelig sådan?

Hvordan fungerer radiokommunikation mellem ubåde:

Udbredelsen af ​​radiobølger udføres efter følgende princip: den, der transmitterer signalet, med en bestemt frekvens og effekt, etablerer en radiobølge. Hvorefter det sendte signal moduleres til en højfrekvent oscillation. Det opfangede modulerede signal sendes ud af en speciel antenne over bestemte afstande. Hvor et radiobølgesignal modtages, sendes et moduleret signal til antennen, som først filtreres og demoduleres. Og først da kan vi modtage et signal med en vis skelnen fra det signal, der oprindeligt blev transmitteret.
Radiobølger med den laveste rækkevidde (VLF, VLF, 3-30 kHz) trænger let igennem havvandet, op til 20 meters dybde.

For eksempel kunne en ubåd, der ikke er særlig dybt under vandet, bruge denne rækkevidde til at etablere og vedligeholde kommunikation med sin besætning. Og hvis vi tager en ubåd, men placeret meget dybere under vand, og den har et langt kabel, hvorpå der er fastgjort en bøje med en antenne, så vil den også kunne bruge denne rækkevidde. På grund af det faktum, at bøjen er installeret i en dybde på flere meter og endda har små dimensioner, er det meget svært at finde den med fjendens sonarer. "Goliath" er en af ​​de første VLF-sendere, bygget under Anden Verdenskrig (1943) i Tyskland, efter krigens afslutning blev den transporteret til USSR, og i 1949-1952 blev den genoplivet i Nizhny Novgorod-regionen og bruges der den dag i dag.

Luftfoto af en ELF-sender (Clam Lake, Wisconsin, 1982)

Radiobølger med den laveste frekvens (ELF, ELF, op til 3 kHz) trænger let igennem jordskorpen og havene. At skabe en ELF-sender er en frygtelig vanskelig opgave på grund af den enorme bølgelængde. For eksempel producerer det sovjetiske ZEUS-system en frekvens på 82 Hz (bølgelængde - 3658,5 km), og den amerikanske søfarer - 76 Hz (bølgelængde - 3947 ,4 km) . Deres bølger kan sammenlignes med Jordens radius. Herfra ser vi, at konstruktionen af ​​en halvbølgelængde dipolantenne (med en længde på ≈ 2000 km) er et uopnåeligt mål på nuværende stadie.

Sammenfattende alt, hvad der blev sagt ovenfor, skal vi finde en del af jordens overflade, der vil være kendetegnet ved relativt lav ledningsevne, og vedhæfte 2 gigantiske elektroder til den, som ville være placeret i en afstand af 60 kilometer i forhold til hinanden.

Da vi ved, at jordens specifikke ledningsevne i nogle af elektroderne er tilfredsstillende på et lavt niveau, ville den elektriske strøm mellem elektroderne således trænge fundamentalt ind i dybet af vores planets tarme og bruge dem som et element i en kæmpe antenne. Det skal bemærkes, at den primære kilde til de usædvanligt høje tekniske vanskeligheder ved en sådan antenne kun var ELF-sendere i USSR og USA.

Ja, i en tid med internettet, Glonass og trådløse datatransmissionssystemer kan problemet med kommunikation med ubåde virke som en meningsløs og ikke særlig vittig joke - hvilke problemer kunne der være her, 120 år efter radioens opfindelse?

Og der er kun ét problem her - båden, i modsætning til fly og overfladeskibe, bevæger sig i havets dybder og reagerer slet ikke på kaldesignalerne fra konventionelle HF-, VHF-, DV-radiostationer - salt havvand, der er en fremragende elektrolyt, blokerer pålideligt alle signaler.

Tja... hvis det er nødvendigt, kan båden dukke op til periskopdybde, forlænge radioantennen og gennemføre en kommunikationssession med kysten. Er problemet løst?
Ak, ikke alt er så simpelt - moderne atomdrevne skibe er i stand til at forblive under vandet i flere måneder og kun lejlighedsvis stige til overfladen for at gennemføre en planlagt kommunikationssession. Hovedvigtigheden af ​​spørgsmålet er pålidelig transmission af information fra kysten til ubåden: vil det virkelig være nødvendigt at vente en dag eller mere for at udsende en vigtig ordre - indtil den næste planlagte kommunikationssession?

Med andre ord i starten atomkrig undersøiske missilbærere risikerer at være ubrugelige - mens kampene raser på overfladen, vil bådene fortsætte med roligt at skrive "ottetal" i dybet af Verdenshavet, uvidende om de tragiske begivenheder, der finder sted "ovenfor." Hvad med vores nukleare gengældelsesangreb? Hvorfor er der behov for flådeatomstyrker, hvis de ikke kan bruges i tide?
Hvordan kontakter man overhovedet en ubåd, der lurer på havbunden?

Den første metode er ret logisk og enkel, samtidig er den meget vanskelig at implementere i praksis, og rækkevidden af ​​et sådant system lader meget tilbage at ønske. Vi taler om undervandslydkommunikation - akustiske bølger, i modsætning til elektromagnetiske bølger, forplanter sig i havmiljøet meget bedre end gennem luften - lydens hastighed i en dybde på 100 meter er 1468 m/s!

Tilbage er blot at installere kraftige hydrofoner eller sprængladninger i bunden - en række eksplosioner med et bestemt interval vil klart indikere over for ubådene behovet for at komme til overfladen og modtage en vigtig kodemeddelelse via radiokommunikation. Metoden er velegnet til operationer i kystzonen, men det vil ikke længere være muligt at "råbe" Stillehavet, ellers vil den nødvendige kraft af eksplosioner overskride alle rimelige grænser, og den resulterende tsunamibølge vil skylle alt væk fra Moskva til New York.

Selvfølgelig er det muligt at lægge hundreder og tusinder af kilometer kabler langs bunden - til hydrofoner installeret i de områder, hvor strategiske missilbærere og multi-purpose atomubåde er mest sandsynligt placeret... Men er der en anden, mere pålidelig og effektiv løsning?

Der Goliath. Frygt for højder

Det er umuligt at omgå naturlovene, men hver regel har sine undtagelser. Havoverfladen er ikke gennemsigtig for lange, mellemstore, korte og ultrakorte bølger. Samtidig spredes ultralange bølger, reflekteret fra ionosfæren, let ud over horisonten i tusindvis af kilometer og er i stand til at trænge ned i havenes dybder.

Der er fundet en løsning - et kommunikationssystem på ultralange bølger. Og det ikke-trivielle problem med kommunikation med ubåde er blevet løst!

Men hvorfor sidder alle radioamatører og radioeksperter med så trist et udtryk i ansigtet?

Afhængighed af radiobølgernes indtrængningsdybde på deres frekvens. VLF (meget lav frekvens) - meget lave frekvenser, ELF (ekstremt lav frekvens) - ekstremt lave frekvenser

Ultralange bølger er radiobølger med en bølgelængde på over 10 kilometer. I dette tilfælde er vi interesserede i intervallet af meget lave frekvenser (VLF), der spænder fra 3 til 30 kHz, de såkaldte. "myriameter bølger". Forsøg ikke engang at lede efter denne rækkevidde på dine radioer - for at arbejde med ultralange bølger har du brug for antenner af fantastiske størrelser, mange kilometer lange - ingen af ​​de civile radiostationer opererer i "myriameterbølgerne".

De monstrøse dimensioner af antennerne er den største hindring for oprettelsen af ​​VLF-radiostationer.

Og alligevel blev forskning på dette område udført i første halvdel af det 20. århundrede - deres resultat var den utrolige Der Goliath ("Goliath"). En anden repræsentant for den tyske "wunderwaffe" er verdens første ultra-langbølge radiostation, skabt i Kriegsmarines interesse. Goliaths signaler blev trygt modtaget af ubåde i området ved Kap det Gode Håb, mens radiobølgerne udsendt af supersenderen kunne trænge ind i vand til en dybde på 30 meter.

Bilens dimensioner sammenlignet med Goliath-støtten

Goliathens udseende er forbløffende: VLF-sendeantennen består af tre paraplydele monteret omkring tre centrale søjler 210 meter høje, hjørnerne af antennen er fastgjort til femten gittermaster, der er 170 meter høje. Hver antenneplade består til gengæld af seks regulære trekanter med en side på 400 m og er et system af stålkabler i en bevægelig aluminiumsskal. Antennebanen er spændt af 7 tons kontravægte.

Den maksimale sendereffekt er 1,8 megawatt. Driftsområde 15 – 60 kHz, bølgelængde 5000 – 20.000 m. Dataoverførselshastighed – op til 300 bps.

Installationen af ​​en storslået radiostation i forstaden Kalbe blev afsluttet i foråret 1943. I to år tjente "Goliath" i Kriegsmarinens interesser og koordinerede handlingerne fra "ulveflokke" i det store Atlanterhav, indtil "objektet" blev erobret af amerikanske tropper i april 1945. Efter nogen tid kom området under kontrol af den sovjetiske administration - stationen blev straks demonteret og ført til USSR.

I tres år undrede tyskerne sig over, hvor russerne gemte Goliat. Har disse barbarer virkelig ladet et mesterværk af tysk design gå til spilde?
Hemmeligheden blev afsløret i begyndelsen af ​​det 21. århundrede - tyske aviser kom ud med højlydte overskrifter: "Sensation! "Goliat" er fundet! Stationen er stadig i funktion!”

De høje master af "Goliath" skød op i Kstovsky-distriktet i Nizhny Novgorod-regionen, nær landsbyen Druzhny - det er herfra, at den fangede super-sender udsender. Beslutningen om at genoprette Goliath blev truffet tilbage i 1949; den første udsendelse fandt sted den 27. december 1952. Og nu, i mere end 60 år, har den legendariske "Goliat" bevogtet vort Fædreland og sørget for kommunikation med flådeubåde, der bevæger sig under vand, samtidig med at den har været en sender for Beta-præcisionstidstjenesten.

Imponeret af Goliaths evner stoppede sovjetiske specialister ikke der og udviklede tyske ideer. I 1964, 7 kilometer fra byen Vileika (Republikken Hviderusland), blev der bygget en ny, endnu mere ambitiøs radiostation, bedre kendt som flådens 43. kommunikationscenter.

I dag er VLF-radiostationen nær Vileika sammen med Baikonur Cosmodrome, flådebasen i Sevastopol, baser i Kaukasus og Centralasien, blandt de opererende udenlandske militærfaciliteter Den Russiske Føderation. Omkring 300 officerer og midtskibsmænd fra den russiske flåde tjener ved Vileyka kommunikationscenter, ikke medregnet civile borgere i Belarus. Juridisk har anlægget ikke status som militærbase, og radiostationens område blev overført til Rusland til fri brug indtil 2020.

Hovedattraktionen i den russiske flådes 43. kommunikationscenter er selvfølgelig VLF-radiosenderen "Antey" (RJH69), skabt i billedet og ligheden med den tyske "Goliath". Den nye station er meget større og mere avanceret end indfanget tysk udstyr: Højden på de centrale understøtninger steg til 305 m, højden af ​​sidegittermasterne nåede 270 meter. Ud over at sende antenner er der på et areal på 650 hektar en række tekniske bygninger, herunder en meget sikker underjordisk bunker.

Den russiske flådes 43. kommunikationscenter leverer kommunikation med atomdrevne både på kamptjeneste i vandet i Atlanterhavet, Det Indiske og det nordlige Stillehav. Ud over dets hovedfunktioner kan det gigantiske antennekompleks bruges i interessen for luftvåbnet, strategiske missilstyrker og rumstyrker i Den Russiske Føderation; Antey bruges også til elektronisk rekognoscering og elektronisk krigsførelse og er en af ​​senderne af Beta-præcisionstidstjenesten.

Kraftige radiosendere "Goliath" og "Antey" giver pålidelig kommunikation på ultralange bølger på den nordlige halvkugle og på større område Jordens sydlige halvkugle. Men hvad nu hvis ubådskamppatruljeområderne skifter til det sydlige Atlanterhav eller til Stillehavets ækvatoriale breddegrader?

Til særlige tilfælde har flådens luftfart specialudstyr: Tu-142MR "Eagle" repeaterfly (i henhold til NATO-klassificering Bear-J) - en integreret del af reservekontrolsystemet for flådeatomstyrker.

Oprettet i slutningen af ​​1970'erne på basis af Tu-142 anti-ubådsflyet (som igen er en modifikation af det strategiske bombefly T-95), adskiller "Eagle" sig fra sin stamfader i mangel af søgeudstyr - i stedet for det første lastrum er der en tromle med en trukket 8600 meter antenne til Fregat VLF radiosenderen. Ud over ultra-langbølgestationen er der ombord på Tu-142MR et sæt kommunikationsudstyr til drift i konventionelle radiobølgebånd (i dette tilfælde er flyet i stand til at udføre funktionerne som en kraftig HF-repeater selv uden at tage afsted).
Det er kendt, at fra begyndelsen af ​​2000'erne var adskillige køretøjer af denne type stadig inkluderet i 3. eskadron af 568. vagt. blandet luftregiment af Stillehavsflåden.

Naturligvis er brugen af ​​relæfly ikke andet end en tvungen (backup) halvforanstaltning - i tilfælde af en reel konflikt kan Tu-142MR let opsnappes af fjendtlige fly, derudover kan et fly cirkulere i en bestemt square afmaskerer undervandsmissilholderen og angiver tydeligt ubådens position til fjenden.

Sømændene havde brug for et usædvanligt pålideligt middel til rettidig levering af ordrer fra landets militær-politiske ledelse til cheferne for atomubåde på kamppatrulje i ethvert hjørne af Verdenshavet. I modsætning til ultralange bølger, der kun trænger ind i vandsøjlen et par snese meter, nyt system kommunikation skal sikre pålidelig modtagelse af nødbeskeder på dybder på 100 meter eller mere.

Ja... signalmændene stod over for et meget, meget ikke-trivielt teknisk problem.

ZEUS

...I begyndelsen af ​​1990'erne offentliggjorde videnskabsmænd ved Stanford University (Californien) en række spændende udtalelser vedrørende forskning i radioteknik og radiotransmission. Amerikanere har været vidne til et usædvanligt fænomen - videnskabeligt radioudstyr placeret på alle jordens kontinenter optager regelmæssigt på samme tid mærkelige gentagne signaler med en frekvens på 82 Hz (eller, i et mere velkendt format for os, 0,000082 MHz). Den angivne frekvens refererer til området for ekstremt lave frekvenser (ELF), i dette tilfælde er længden af ​​den monstrøse bølge 3658,5 km (en fjerdedel af Jordens diameter).

16-minutters transmission af "ZEUS", optaget den 12/08/2000 kl. 08:40 UTC

Overførselshastigheden pr. session er tre cifre hvert 5.-15. minut. Signalerne kommer direkte fra jordskorpen – forskere har en mystisk følelse, som om planeten selv taler til dem.
Mystik er middelalderens obskurantisters lod, og de avancerede Yankees indså straks, at de havde at gøre med en utrolig ELF-sender placeret et sted på den anden side af Jorden. Hvor? Det er tydeligt hvor - i Rusland. Det ser ud til, at disse skøre russere har kortsluttet hele planeten ved at bruge den som en kæmpe antenne til at transmittere krypterede beskeder.

Den hemmelige ZEUS-facilitet ligger 18 kilometer syd for Severomorsk-3 militærflyvepladsen (Kola-halvøen). På kortet Google kort to lysninger (diagonalt) er tydeligt synlige, der strækker sig gennem skoven-tundraen i to dusin kilometer (en række internetkilder angiver længden af ​​linjerne på 30 og endda 60 km), derudover tekniske specifikationer, konstruktioner, adgangsveje og yderligere 10 km lysning vest for de to hovedstrækninger.

Rydninger med "feeders" (fiskere vil straks gætte hvad vi taler om), nogle gange forvekslet med antenner. Faktisk er der tale om to gigantiske "elektroder", hvorigennem en elektrisk udladning med en effekt på 30 MW drives. Antennen er selve planeten Jorden.

Valget af denne placering til installation af systemet forklares af den lokale jords lave specifikke ledningsevne - med en dybde af kontaktbrønde på 2-3 kilometer trænger elektriske impulser dybt ind i jordens tarme og trænger igennem planeten. Impulserne fra den gigantiske ELF-generator er tydeligt registreret selv af videnskabelige stationer i Antarktis.

Den præsenterede ordning er ikke uden sine ulemper - omfangsrige dimensioner og ekstremt lav effektivitet. På trods af senderens kolossale effekt er udgangssignaleffekten kun et par watt. Derudover medfører det også betydelige tekniske vanskeligheder at modtage sådanne lange bølger.

Zeus-signaler modtages af ubåde på farten i en dybde på op til 200 meter ved hjælp af en bugseret antenne omkring en kilometer lang. På grund af den ekstremt lave dataoverførselshastighed (en byte pr. par minutter) bruges ZEUS-systemet naturligvis til at transmittere simple kodede beskeder, for eksempel: ”Rejs dig til overfladen (slip et beacon) og lyt til beskeden via satellitkommunikation. ”

For at være retfærdig er det værd at bemærke, at en sådan ordning først blev udtænkt i USA under den kolde krig - i 1968 blev en hemmelig flådefacilitet foreslået under kodenavnet Sanguine ("Optimistisk") - Yankees havde til hensigt at fylde 40 år. % af skovområdet i Wisconsin til en gigantisk sender, bestående af 6.000 miles af underjordiske kabler og 100 meget sikre bunkere til at huse hjælpeudstyr og strømgeneratorer. Som udtænkt af skaberne var systemet i stand til at modstå en nuklear eksplosion og sikre pålidelig transmission af et signal om et missilangreb til alle atomubåde fra den amerikanske flåde i ethvert område af verdenshavet.

Amerikansk ELF-sender (Clam Lake, Wisconsin, 1982)

I 1977-1984 blev projektet gennemført i en mindre absurd form i form af Seafarer-systemet, hvis antenner var placeret i Clam Lake (Wisconsin) og ved den amerikanske Sawyer Air Force Base (Michigan). Driftsfrekvensen for den amerikanske ELF-installation er 76 Hz (bølgelængde 3947,4 km). Søfarendes sendereffekt er 3 MW. Systemet blev fjernet fra kamptjeneste i 2004.

I øjeblikket lovende retning For at løse problemet med kommunikation med ubåde er brugen af ​​lasere af det blågrønne spektrum (0,42-0,53 mikron), hvis stråling overvinder vandmiljøet med det mindste tab og trænger ned til en dybde på 300 meter. Ud over de åbenlyse vanskeligheder med præcis placering af strålen, er "snublesten" i denne ordning den høje nødvendige effekt af emitteren. Den første mulighed involverer brugen af ​​relæsatellitter med store reflektorer. Muligheden uden en repeater kræver tilstedeværelsen af ​​en kraftig energikilde i kredsløb - for at drive en 10 W laser skal du bruge et kraftværk med en effekt to størrelsesordener højere.

Afslutningsvis er det værd at bemærke, at den russiske flåde er en af ​​to flåder i verden, der har et komplet supplement af flåde atomstyrker. Ud over et tilstrækkeligt antal bærere, missiler og sprænghoveder har vores land udført seriøs forskning inden for skabelse af kommunikationssystemer med ubåde, uden hvilke flådens strategiske nukleare styrker ville have mistet deres ildevarslende betydning.

"Goliat" under Anden Verdenskrig

Boeing E-6 Mercury kontrol- og kommunikationsfly, en del af backup-kommunikationssystemet til US Navy atomdrevne ballistiske missil-ubåde (SSBN'er)

Betydningen af ​​de opgaver, der løses af ubåde, bestemmer behovet for at forsyne dem med overfladekommunikation. Hovedretningen for arbejdet er skabelsen af ​​pålideligt, støjsikkert udstyr, der opfylder moderne forhold. For at sikre hemmeligholdelse af ubådsoperationer træffes der organisatoriske og tekniske foranstaltninger, herunder manøvreringstyper af kommunikation, energi, tid, frekvens mv. I retningen "land-til-ubåd" forbliver det vigtigste kommunikationsmiddel kommunikation med ultralang bølge (VLW) i området 2-30 kHz. Signaler ved disse frekvenser kan trænge dybt ned i havet op til 50 m.

For at modtage signaler i VLF-, DV- og SV-områderne bruger ubåde forskellige typer antenner. En af dem, et stubkabel eller "flydende kabel", er en lang leder med positiv opdrift, isoleret fra havmiljøet. Når man bevæger sig i dybden, frigives dette kabel fra ubåden og svæver til overfladen og modtager radiosignaler.

En sådan antenne er enkel i designet, men kan detekteres visuelt fra fly eller satellitter samt af hydroakustisk overvågningsudstyr baseret på den støj, der opstår, når kablet bevæger sig i vand. En alvorlig ulempe ved det "flydende kabel" er, at det kun kan bruges ved lave hastigheder, ellers vil det synke til dybder, hvor signalmodtagelse er umulig.

En anden type - en "trækbøje" - er et strømlinet rum; en følsom antenne er monteret i den, forbundet med båden, der trækker den med et kabel, hvorigennem det modtagne signal sendes til modtagerindgangen. Den automatiske dybdekontrolenhed opretholder den specificerede dybde ved forskellige kørehastigheder. Men ved svømning på betydelige dybder er det nødvendigt med et langt kabel, og for at undgå at knække det, samt for at reducere niveauet af akustisk støj, er hastigheden begrænset.

Den anden kommunikationskanal i "shore-ubåd"-retningen er ultra-lavfrekvent kommunikation (LVF), som gør det muligt at løse en række af ovenstående restriktioner.

VLF-bølger er i stand til at trænge ned til store dybder af havet. Ved hjælp af en bugseret antenne kan en ubåd modtage et VLF-signal i en dybde af flere hundrede meter og endda under polar is med en gennemsnitlig tykkelse på omkring 3 m. Det er ikke tilfældigt, at VLF kommunikationssystemet betragtes i dag, men ifølge eksperter er det eneste middel til at alarmere ubåde ved alarm og tjener til at indikere deres undergrund til at modtage transmissioner på VLF eller HF og VHF bånd. Det afhænger ikke af virkningen af ​​atomeksplosioner på radiobølgeudbredelsesmediet og af bevidst interferens.

Dens ulemper omfatter: lav hastighed informationstransmission (kun 3 tegn på 15 minutter), store størrelser af kystantennesystemer, energiintensive strømkilder og deres sårbarhed over for fjendtlige atomangreb. For at øge overlevelsesevnen af ​​VLF-kommunikation overvejer den amerikanske flådes kommando muligheden for at bruge ukontrollerede balloner som repeatere.

I udlandet menes det, at VLF-kommunikation på trods af de utvivlsomme fordele ikke giver høje informationshastigheder til transmission og modtagelse af beskeder, samtidig med at der opretholdes hemmeligholdelse på arbejdsdykkerdybden.

Der arbejdes intensivt på andre utraditionelle områder. Især perspektiverne for optisk (laser) kommunikation studeres, hvis grundlæggende fordel er evnen af ​​elektromagnetiske bølger i dette område til at trænge ind i havet til en betydelig dybde. Det menes, at det i de fleste områder af Verdenshavet ved hjælp af følsomme sensorer på skroget af en ubåd er muligt at modtage et optisk signal i en dybde på 500-700 m. Det menes, at det er at foretrække at bruge en laser placeret på en satellit.

En af ulemperne ved optisk kommunikation er behovet for nøjagtigt at kende adressatens placering for at sigte strålen, hvilket overvindes ved sekventiel transmission af den samme besked til forskellige områder, selvom dette øger den tid, det tager at nå frem til adressaten. I fremtiden er det planlagt at bruge højeffektlasere til cirkulære transmissioner til alle områder, hvor der sandsynligvis vil være ubåde.

På trods af fordelene ved laserkommunikationskanaler er deres praktiske implementering forsinket på grund af de relativt høje omkostninger.

Udenlandske eksperter bemærker, at kommunikation mellem kysten og båden kan opnås ved hjælp af akustiske midler. Lydbølger spredt over tusindvis af kilometer, men det tager lang tid at transmittere information over lange afstande. Derudover opdages signalet let af fjenden og undertrykkes af elektronisk krigsførelse. Det menes, at en af ​​metoderne til hydroakustisk kommunikation kan være driften af ​​stationære modtagere og laveffekt akustiske sendere på undervandsbøjer forbundet med kabel til kysten.

Forskere ser også potentielle muligheder for kommunikation med ubåde under vandet ved brug af neutrinostråler (elektrisk neutrale elementarpartikler). De er i stand til at passere gennem jorden med lysets hastighed med meget lidt tab af energi. Ved hjælp af specielle fotomultiplikatorer er det muligt at modtage på undersøiske lysimpulser som følge af kollisioner af neutrinoer med kernerne af havvandsmolekyler. Det menes, at et sådant helt hemmeligt kommunikationsmiddel vil være effektivt på store dybder, hvor interferens fra sollys og kosmiske stråler er minimal. Men oprettelsen af ​​en neutrinogenerator kræver i øjeblikket sådanne materialeomkostninger, at det praktisk talt er vanskeligt at implementere.

Til kommunikation i retningen "kyst - ubåd", samtidig med VHF-området, udføres transmissioner på korte og ultrakorte bølger. For at modtage i disse områder skal ubåden overflade til periskopdybde og hæve mastantennen. I dette tilfælde er hemmeligholdelsen tabt. Derfor bruges sådan kommunikation kun i nødstilfælde til planlagte sessioner. Samtidig bemærkes det, at VHF- og HF-kommunikation i en atomkrig vil være den mest holdbare, stabile og pålidelige, da kystnoder med massive og komplekse antennefelter af ELF- og VLF-systemer kan ødelægges.

Transmissioner i retningen "ubåd - kyst" udføres i periskopdybde på HF og VHF gennem en satellit eller et mellemled (skib, fly). I dette tilfælde bruges en mastantenne, som let kan detekteres af radar, og det udsendte signal fra dette område kan findes. For at sikre hemmeligholdelse blev udstyret til ultrakorttidstransmissioner (STS) oprindeligt brugt, og nu teknikken med bredbåndsmodulation (WMM). Det gør det vanskeligt at detektere og opsnappe transmissioner på grund af det faktum, at energien af ​​det ønskede signal er fordelt over et meget bredt frekvensområde.

Shpm-kommunikation giver også mulighed for modtagelse og transmission med høj informationshastighed, hvilket også reducerer sandsynligheden for, at en ubåd finder retning.

Dens grundlæggende ulempe er fortsat behovet for at komme til overfladen for at installere antenner.

I anvisningerne "Ubåd - Ubåd" og "Ubåd - Overfladeskib" anvendes hydroakustisk kommunikation. Da det vigtigste taktiske krav til ubåde er skjult navigation i dybden, er evnen til at kommunikere med dem ved hjælp af moderne midler meget begrænset.

Det menes, at resultaterne af ShPM-teknologien, såvel som brugen af ​​frekvenshop i højfrekvente signaler mod en baggrund af interferens, garanterer, at ubådens transmission ikke vil blive opdaget af det mest udviklede elektroniske rekognosceringsnetværk, som i høj grad vil øge hemmeligholdelsen og dermed effektiviteten af ​​ubådsstyrker. Og endelig er det kun den integrerede brug af alle typer og midler til kommunikation, der kan sikre dens pålidelighed.