Kebatinan frekuensi rendah. Bagaimana untuk menghubungi kapal selam? Soalan mudah - bagaimana untuk menghubungi kapal selam
Selama berapa tahun tentera telah mengimpikan untuk mendapatkan pengawasan bawah air yang tersebar dan sistem senjata yang disepadukan ke dalam rangkaian tanpa wayar, tetapi impian ini sangat diingini kerana ia sukar difahami ... Sepanjang dekad yang lalu, penggunaan frekuensi radio udara dan angkasa dan optoelektronik sistem komunikasi telah menjadikan pertukaran global realiti untuk sistem komersial dan ketenteraan.
Mari kita pertimbangkan penyelesaian yang memungkinkan untuk mengembangkan infrastruktur komunikasi ini ke dunia bawah air, untuk menyepadukan sepenuhnya platform dan sistem kapal selam tentera ke dalamnya, dan, sebagai akibatnya, untuk meningkatkan keberkesanan pertempuran mereka. Perkembangan pesat komunikasi dan infrastruktur rangkaian di dunia, pertumbuhan pesat produktivitinya ditentukan oleh keperluan awam dan ketenteraan. Ini difasilitasi bukan sahaja oleh sistem ketenteraan seperti, sebagai contoh, platform udara dan darat tanpa pemandu yang dikawal dari jauh, yang kini mampu melaksanakan tugas yang pada masa lalu hanya boleh dilakukan oleh platform berawak.
Bagi kebanyakan tugas ini, jika bukan untuk kebanyakan, kawalan pengendali dalam masa nyata adalah asas untuk pelaksanaannya yang berjaya, ini membimbangkan, pertama sekali, pengesahan tujuan dan kebenaran untuk menggunakan senjata. Sebagai contoh, operasi UAV PREDATOR hari ini menunjukkan keberkesanan sistem yang berkembang pesat ini. Peningkatan yang sama dalam kecekapan dan kaitan praktikal adalah perlu dalam kerajaan bawah air.
Semasa menyelam latihan, pelayar kanan Tentera Laut Kanada mengarahkan pelayar kanan dari Jamaica dan kapal tengah dari St. Kitts
Walaupun fakta bahawa Hollywood cuba meyakinkan kita bahawa komunikasi di dalam air adalah perkara yang mudah (memandangkan realiti moden, skrip untuk filem seperti The Hunt for Red October dan Crimson Tide akan menjadi lebih kompleks dengan ketara), gelombang bunyi dalam air mereka mematuhi sepenuhnya. set undang-undang fizikal yang berbeza. Perubahan dalam suhu air, ketumpatan dan kemasinan boleh mengubah laluan gelombang bunyi, mengubah perambatan bunyi, dan juga mengubah ciri asas bunyi. "Bunyi" latar belakang boleh mengganggu tafsiran bunyi yang betul ("tanda-tanda vital" yang mesti dikenal pasti oleh pengendali sonar kapal selam apabila mencari objek tiruan dalam air), dan keadaan cuaca di atas permukaan laut boleh menjejaskan komunikasi di air cetek. Akibatnya, komunikasi dalam air masih menjadi masalah.
Ini tidak menghalang legiun saintis dan industrialis yang cuba menyelesaikan masalah ini. Ada yang mengembangkan dan mendalami teori yang telah dicuba dan diuji, yang lain sedang meneliti sesuatu yang lebih inovatif, yang dipanggil oleh sesetengah optimis yang terdesak sebagai idea.
Pelampung ditambat untuk satelit UHF atau satelit Iridium;
Di dalam air: pelampung UHF pakai buang, pelampung pakai Iridium tertambat, pelampung - get laluan frekuensi radio akustik (BARSH);
Peralatan bilik radio: - Pengawal data Iridium, pengawal BARSh, pengawal modem Iridium; ruang pelancaran, unit antara muka pelampung;
Peralatan udara: - pengawal BARSH, pelancaran udara BARSH;
Peralatan dan Aplikasi Dalam Pesisir: Pengawal Data Iridium, Penyelesaian Cross-Domain Disahkan, Portal Web BARSH dikelaskan, Portal Web BARSH tidak dikelaskan
Sebagai seorang kepada seseorang
Dalam dunia bawah laut tentera, penggunaan penyelam untuk peninjauan rahsia dan / atau pembersihan lombong dan halangan menduduki tempat penting dalam hierarki keperluan operasi. Pasukan khas, penyelam pembersihan lombong dan pasukan penempatan mereka semua perlu beroperasi dengan senyap, berhati-hati dan selamat di perairan pantai atau perairan cetek, selalunya dalam keadaan tidak sempurna dan di bawah tekanan yang teruk. Komunikasi yang berkesan dan segera adalah keutamaan bagi kumpulan ini, tetapi pilihan yang tersedia agak terhad.
Bahasa isyarat dan tarikan tali dihadkan oleh had keterlihatan dan keperluan untuk menggunakan set perkataan yang terhad. Penggunaan obor untuk menghantar isyarat mudah telah mencapai beberapa kejayaan, tetapi akibat daripada kelihatan dari pantai semasa operasi rahsia boleh membawa maut kepada peserta dan oleh itu tidak dianggap selamat untuk operasi ketenteraan. Penggunaan penjana akustik mempunyai kelemahan yang sama iaitu perbendaharaan kata terhad dan kemungkinan pengesanan berkemungkinan tinggi, dan oleh itu turut dipadamkan daripada senarai.
Komunikasi langsung antara dua pelanggan dalam bentuk sistem ultrasound tanpa wayar menjadi penyelesaian yang semakin menarik untuk kumpulan penyelam. Air adalah medium dengan kekonduksian elektrik yang baik (dan air masin lebih baik) dan gelombang radio, kerana sifat elektromagnetnya, sangat sukar untuk disebarkan melaluinya. Walau bagaimanapun, ultrasound adalah mekanikal dan bukannya gelombang elektromagnet (walaupun ia dicetuskan oleh penggunaan bahan piezoelektrik) dan dengan itu mengatasi salah satu kekangan fizikal paling teruk yang menjejaskan imej sonik penyelam.
Bunyi bergerak 4.5 kali lebih cepat di dalam air daripada di udara (malah lebih cepat dalam air masin), yang, sambil memberikan beberapa kelebihan operasi untuk operasi rahsia, memerlukan beberapa pelarasan mental dan penstrukturan semula di pihak penyelam untuk mengimbangi keinginan otak. mengaitkan bunyi dan jarak perjalanan dengan ruang udara "biasa" mereka. Ini adalah satu lagi sebab mengapa komunikasi dalam air antara individu, sekurang-kurangnya profesional, cenderung untuk menjadi padat dan padat yang mungkin.
Walau bagaimanapun, keperluan untuk komunikasi yang boleh dipercayai berkembang pesat, dan ini terpakai bukan sahaja untuk bidang ketenteraan, tetapi juga untuk membangunkan aktiviti bawah air yang pesat - pemantauan alam sekitar, perlindungan objek, arkeologi dan menyelam rekreasi. Penggunaan algoritma dan teknologi proprietari, yang dikenali secara kolektif sebagai DSPComm (Digital Spread Spectrum), telah meluas sejak beberapa tahun kebelakangan ini, menyediakan penyelesaian rangkaian yang inovatif, kos efektif dan, di atas semua, penyelesaian rangkaian yang lebih andal berbanding yang kami miliki sebelum ini.
1. Selepas memulakan, halyard yang kuat dikerahkan dari badan pengangkat
2. Mekanisme untuk melepaskan badan yang meningkat dicetuskan dan badan dikeluarkan dari modul permukaan
3. Badan yang meningkat terus naik dan mula melepaskan kabel optik apabila modul naik ke permukaan
4. Peringkat pertama mekanisme tekanan mengaktifkan kon hidung lenting dan apungan dari badan pelampung
5. Mekanisme tekanan peringkat kedua mengembang apungan permukaan ke konfigurasi kerja
6. Konfigurasi kerja. Apabila kapal selam bergerak menjauhi titik pelancaran pelampung, kabel optik dilepaskan dari kedua-dua modul permukaan dan dari badan kapal yang meningkat.
Keadaan tentera
Walau bagaimanapun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini terdapat kemajuan yang ketara dalam pemahaman kami dan dalam reaksi kami terhadap keunikan dunia bawah air, terutamanya apabila ia berkaitan dengan keberkesanan memerangi. Pada tahun 2014, Pusat Penyelidikan dan Pembangunan Marin NATO (STO CMRE) menganjurkan persidangan tiga hari mengenai komunikasi bawah air di Itali. Mukadimah kepada persidangan CMRE menyatakan:
« Teknologi komunikasi dasar laut telah bertambah baik bukan sahaja dengan pembangunan teknik termaju modulasi koheren, penyahmodulatan, pengekodan dan penyahkodan, tetapi juga dalam proses beralih daripada sambungan titik ke titik kepada rangkaian khusus multi-hop. Pada lapisan komunikasi paket yang lebih tinggi, kemajuan ketara telah dicapai dalam pembangunan rangkaian data, MAC (sublayer kawalan akses sederhana), penghalaan dan protokol lain untuk mewujudkan komunikasi yang cekap dan boleh dipercayai. Ia juga menjadi jelas bahawa julat frekuensi dasar laut adalah terhad supaya tidak akan ada penyelesaian "satu saiz untuk semua", jadi sistem komunikasi perlu menyesuaikan semula diri mereka secara adaptif untuk menukar topologi rangkaian, persekitaran dan aplikasi. Ini menghasilkan modem boleh atur cara pintar dengan kebolehpercayaan komunikasi yang tinggi pada tahap yang berbeza.».
« Berbeza dengan model RF yang berjaya untuk sistem selular atau WiFi, komuniti bawah laut tidak mempunyai standard digital untuk modulasi, pengekodan atau akses media dan protokol penghalaan. Akibatnya, setiap pengeluar modem telah membangunkan litar proprietari dan modem sendiri, biasanya tidak dapat berkomunikasi dengan sistem pengeluar lain. Pada masa ini, pembangunan modem perlu diarahkan ke arah penyepaduan protokol yang lebih kompleks, termasuk MAC dan penghalaan, sekali gus menyelesaikan masalah pada lapisan fizikal. Jika kita ingin mencapai keserasian, kita mesti mempunyai sekurang-kurangnya beberapa piawaian sebenar untuk modulasi, pengekodan dan protokol lain yang boleh dikenali oleh lebih daripada satu modem.».
Penemuan jelas bahawa persekitaran dasar laut adalah masalah setakat penyeragaman telah membawa kepada konsensus bahawa, memandangkan kos yang tinggi untuk menjalankan eksperimen di laut, pendekatan paling bijak ialah menggunakan teknik pemodelan dan simulasi untuk membangunkan model yang boleh diterima. pembangunan. Ini akan memperkenalkan sedikit kelewatan masa, tetapi mungkin akan kurang jika anda cuba membangunkan sistem baharu berdasarkan sistem lama dan menggunakan model pembangunan berulang. Sudah tiba masanya, sudah tentu, untuk pendekatan yang lebih radikal, yang, nampaknya, disokong oleh pusat CMRE.
Dan pendekatan radikal ini terbukti dalam permintaan baru-baru ini untuk cadangan daripada Agensi Projek Penyelidikan Lanjutan Pertahanan (DARPA) untuk keupayaan dan sistem komunikasi kapal selam generasi baharu sepenuhnya. Permintaan itu, yang melihat kepada sistem rangkaian wayarles bebas untuk kedua-dua komunikasi dan senjata, berkata: "Dalam dekad yang lalu, penggunaan frekuensi radio aeronautik dan berasaskan angkasa dan sistem komunikasi optoelektronik telah menjadikan komunikasi jalur lebar global, meluas, berrangkaian, menjadi realiti. untuk platform awam dan tentera. Dengan matlamat untuk menyepadukan sepenuhnya platform dan sistem kapal selam tentera dan meningkatkan keberkesanan pertempuran mereka, DARPA sedang mencari penyelesaian yang memanjangkan infrastruktur komunikasi ini ke persekitaran kapal selam."
Keupayaan yang diperlukan DARPA daripada sistem baharu termasuk:
Menyasarkan dan membenarkan penggunaan senjata pihak ketiga untuk platform dan sistem bawah air yang digunakan di hadapan;
Penghantaran dari rangkaian udara dan angkasa lepas ke platform kapal selam dalam masa nyata dan pada kelajuan tinggi data penjejakan;
Penghantaran data penderia dan data pemantauan daripada penderia dan platform bawah air kepada rangkaian udara dan angkasa lepas taktikal;
Infrastruktur rangkaian kapal selam untuk menyokong operasi di kawasan yang luas melalui platform mudah alih dan tetap, penderia dan sistem, seperti kapal selam tanpa pemandu yang beroperasi dari kapal selam, semuanya dirangkaikan dengan ruang dan rangkaian taktikal dan strategik; dan
Autonomi, direka untuk bekerja dalam persekitaran rangkaian, pemprosesan data penderia, contohnya, stesen hidroakustik pasif dan aktif yang diedarkan.
Sepanjang dekad yang lalu, Tentera Laut AS telah membiayai program Deep Siren sebagai teknologi kritikal untuk sistem komunikasi FORCENET Undersea generasi pertamanya. Dibangunkan oleh Raytheon dengan kerjasama RRK Technologies dan Ultra Electronics, Deep Siren membenarkan kapal selam tenggelam berkomunikasi dengan platform udara, kapal permukaan, kapal selam dan satelit lain melalui penggunaan pelampung akustik sekali guna, tanpa mengira kelajuan atau kedalaman kapal selam. Sistem Deep Siren yang fleksibel dan boleh disesuaikan dengan tahap imuniti hingar yang tinggi, mampu beroperasi dalam pelbagai persekitaran akustik, telah terbukti berkesan walaupun di Artik.
Perkakasan Sistem Siren Dalam
Merealisasikan komunikasi antara kapal selam pada abad ke-21
Kapal selam terhad dalam komunikasi dengan permukaan melalui mesej sehala yang dihantar pada kelajuan yang sangat rendah pada frekuensi yang sangat rendah (ELF, 3-3000 Hz) atau frekuensi yang sangat rendah (VLF, 3000-30000 Hz). Agar bot dapat bertindak balas, atau, jika perlu, komunikasi jenis bukan abjad angka, ia mesti terapung ke permukaan atau sekurang-kurangnya ke kedalaman periskop (18 meter) untuk menaikkan antena di atas air.
Program Komunikasi pada Kelajuan dan Kedalaman (CSD) Lockheed Martin membolehkan kapal selam siluman menyambung ke Rangkaian Maklumat Global Jabatan Pertahanan AS seperti mana-mana kapal lain dalam armada. Melengkapkan kapal selam armada Amerika dengan pelampung komunikasi teknologi tinggi pakai buang akan membolehkan pertukaran dua hala data dan mesej suara dan mel dalam masa nyata.
Sehingga baru-baru ini, antena ELF dan VLF yang besar dianggap sebagai penyelesaian moden untuk menyediakan komunikasi antara kapal selam siluman. Program Penyelidikan Auroral Aktif Frekuensi Tinggi menguji penggunaan atmosfera atas sebagai penggantian antena. Ternyata ia adalah mungkin untuk merangsang ionosfera dengan gelombang radio frekuensi tinggi, dengan itu menyebabkan ia memancarkan gelombang frekuensi sangat rendah yang diperlukan untuk secara rahsia melalui air masin.
Penyelidikan terkini dalam komunikasi dalam air telah memfokuskan pada jalur frekuensi yang lebih tinggi dalam peranti yang lebih padat. Sistem Seadeep Qinetiq membolehkan komunikasi dua hala dengan kapal selam AS menggunakan laser biru-hijau yang dipasang pada platform bawaan udara. Projek Deep Siren Raytheon ialah satu set pelampung paging pakai buang yang boleh menghantar mesej daripada satelit ke kapal selam secara akustik (bunyi isyarat yang dikodkan berbunyi seperti bunyi cengkerik), tetapi hanya dalam satu arah.
Komunikasi pada Kelajuan dan Kedalaman ialah sistem komunikasi dua hala kapal selam pertama untuk kapal selam. Kedalaman tepat di mana kapal selam akan dapat menggunakan pelampung diklasifikasikan, tetapi Lockheed Martin berkata kabel pelampung diukur dalam batu. Ini sudah cukup untuk kapal selam melancarkan pelampung pada kedalaman yang agak dalam dan terus bergerak pada kelajuan operasi biasa untuk menyelesaikan misi pertempuran.
Lockheed Martin telah membangunkan tiga pelampung khusus dengan dua subkontraktor Ultra Electronics Ocean Systems dan Erapsco. Dua daripadanya diikat pada kapal selam dan berinteraksi dengannya menggunakan kabel gentian optik. Salah satunya membawa peralatan untuk komunikasi dengan buruj satelit Iridium, dan yang kedua - untuk komunikasi pada frekuensi ultra tinggi. Pelampung ketiga ialah pelampung akustik-radio-frekuensi terapung bebas. Ia boleh dibersihkan udara atau bahkan dikempiskan melalui alat pelupusan sisa. Bateri pelampung yang ditambat berfungsi sehingga 30 minit dan selepas dilepaskan ia dibanjiri secara bebas. Pelampung longgar direka untuk penggunaan tiga hari.
1.BARSH dengan kit TDU dikeluarkan dari TDU (Unit Penyingkiran Sisa), balast utama mempercepatkan lentingan pelampung
2. BARSH berputar dan pemberat utama dipisahkan daripada pelampung
3. BARSH tenggelam
4. Balast tambahan dilepaskan ke kedalaman yang ditentukan atau selepas masa yang ditetapkan. BARSH menjadi positif dan terapung
5. BARSH dengan set TDU terapung ke permukaan. Masa selepas pelancaran mungkin mengambil masa beberapa minit bergantung pada kedalaman dan kelajuan lontaran
6. Terapung BURSH mengembang dan menanggalkan penutup payung terjun. Pelepasan penutup membebaskan kit TDU daripada sarung BARSH
7. BARSH memulakan urutan penggunaan standard. Kit TDU melakukan urutan banjir
8. Pelampung mula berfungsi sebagai get laluan frekuensi radio akustik
Keselamatan bukan hanya kebimbangan tentera
Selari dengan perkembangan dalam bidang komunikasi kapal selam tentera, banyak perhatian diberikan untuk meningkatkan pemahaman dan, oleh itu, eksploitasi yang lebih rasional terhadap persekitaran bawah air untuk tujuan yang lebih aman. Agensi seperti Pentadbiran Lautan dan Atmosfera Kebangsaan (NOAA) sudah menggunakan penjana dan pemproses akustik untuk menghantar data bagi membantu meramal dan mengurangkan potensi kesan kejadian marin seperti tsunami dan taufan. Penyelidik di Universiti Buffalo kini serius mencari alternatif kepada model tradisional, di mana penderia tenggelam menghantar data melalui kaedah akustik ke pelampung permukaan, di mana gelombang bunyi ditukar menjadi gelombang radio untuk penghantaran, biasanya melalui satelit, ke rangkaian daratan. Paradigma ini - pada masa ini digunakan secara meluas - adalah tidak ekonomik dan sering terdedah kepada isu ketidakserasian antara muka dan kesalingoperasian.
Jawapannya di sini nampak jelas - penciptaan Internet bawah air. Dengan pembiayaan daripada Yayasan Sains Kebangsaan, sebuah kumpulan di Universiti Buffalo sedang bereksperimen dengan reka bentuk stesen sensor / transceiver yang akan menyediakan keupayaan rangkaian sebenar di bawah air, walaupun kebimbangan lebar jalur dan lebar jalur tinggi perlu ditangani sepenuhnya. Masalah utama, bagaimanapun, ialah kerja yang dijalankan di kawasan ini akan memberi kesan yang sangat serius terhadap isu keselamatan. Dengan populasi kawasan pantai yang semakin meningkat dan pertumbuhan yang lebih pantas dalam lalu lintas pedagang yang melayari laut, lautan menjadi aspek yang lebih penting dan terdedah dalam keselamatan negara dan serantau - dan masalahnya tidak terhad kepada kerajaan.
Peningkatan percambahan sistem robotik, kedua-dua kapal permukaan dan kapal selam, untuk memastikan keselamatan di pelabuhan, pelantar minyak luar pesisir dan kemudahan pantai yang penting seperti pertukaran pengangkutan dan loji kuasa, telah membawa kepada peningkatan pesat dalam permintaan untuk komunikasi yang selamat, terutamanya untuk komunikasi dengan volum yang besar.pengiriman data. Operasi rangkaian kapal selam berkelajuan tinggi akan membantu untuk memudahkan beberapa masalah logistik yang dihadapi oleh armada dan struktur keselamatan maritim di banyak negara.
Pembesar suara sahaja, bagaimanapun, tidak mungkin menyediakan penyelesaian jangka panjang untuk memenuhi keperluan komunikasi bawah laut. Walaupun mereka boleh menyediakan perkhidmatan ini dalam jarak yang jauh, kelemahan asas mereka dikaitkan dengan kadar pemindahan data yang rendah dan kelewatan yang tinggi. Dalam hal ini, Institut Oseanografi Woodshole yang terkenal sedang mengusahakan sistem komunikasi optik yang secara teorinya boleh mengatasi batasan ini.
Institut ini telah berjaya menunjukkan komunikasi yang mantap dan boleh dipercayai pada kelajuan sehingga 10 Mbps menggunakan sistem automatik ringkas yang digunakan secara mendalam. Impak potensi teknologi ini adalah ketara, contohnya, kerana ROV yang ditambat yang kini digunakan dalam penyelenggaraan pelantar penggerudian boleh digantikan dengan sistem berkuasa bateri yang ringkas (walaupun boleh guna), sekali gus mengurangkan kos dengan ketara.
Memandangkan keselamatan makanan menjadi masalah utama negara pada abad ini dan banyak perhatian diberikan kepada pertanian marin sebagai penyelesaian separa untuknya, keperluan untuk komunikasi yang boleh dipercayai dan selamat antara ladang robotik dan pentadbiran permukaan harus sepenuhnya menjadi kebimbangan utama negeri ini. Apabila ia datang kepada aplikasi maritim, sistem komunikasi optik bawah air menawarkan kelebihan yang luar biasa kerana sangat tahan terhadap kesesakan atau gangguan luar. Hasilnya, tahap keselamatan komunikasi bertambah baik dengan ketara - kelebihan yang QinetiQ Amerika Utara gunakan secara aktif berdasarkan pengalaman 15 tahun dalam bidang ini.
Nampaknya tiada masalah yang sukar diatasi apabila ia datang kepada kepintaran saintifik. Memanfaatkan pengalaman yang diperoleh di darat, di udara, di dunia bawah air, memanfaatkan teknologi sedia ada seperti komunikasi optik, dan membangunkan algoritma khas untuk mengambil kira dan mengeksploitasi ciri unik persekitaran marin. Kemungkinan besar, dunia komunikasi bawah air menjangkakan peningkatan ketara dalam minat daripada struktur keselamatan maritim dan komuniti saintifik, serta angkatan tentera di banyak negara. Sudah tentu, terdapat banyak masalah, bermula daripada kesukaran mencapai kadar data yang tinggi melalui komunikasi akustik kepada julat terhad sistem optik yang beroperasi di bawah permukaan air. Walau bagaimanapun, prospek adalah cerah, memandangkan sumber yang diperuntukkan untuk menyelesaikan masalah, termasuk kewangan. Ini walaupun pada hakikatnya kita hidup dalam zaman pertapaan kewangan dalam bidang penyelidikan saintifik. Jadi cerita menarik menanti kita...mungkin.
/Alex Alexeev, topwar.ru/
Sejak zaman awal kapal selam, keberkesanannya sebagai kapal perang dikaitkan dengan kesediaan untuk menerima tempahan melalui kaedah baru yang muncul ketika itu untuk menghantar isyarat - radio. Pada tahun 1910, stesen radio pertama dipasang pada kapal selam Armada Baltik. Ia memungkinkan untuk berkomunikasi kapal selam di permukaan dengan stesen radio pantai pada jarak sehingga 40 batu (1910 boleh dipanggil tahun kelahiran komunikasi dengan kapal selam di Rusia). Menjelang akhir tahun 1913, 5 kapal selam Armada Baltik dan 2 kapal selam Armada Laut Hitam telah dipersenjatai dengan stesen radio. Sejak 1916, tidak ada kapal yang memasuki armada tanpa peralatan radio tidak diterima.
Secara konvensional, empat peringkat boleh dibezakan dalam pembangunan komunikasi radio dengan kapal selam.
Peringkat pertama adalah dari 1910 hingga pertengahan abad yang lalu. Tempoh ini dicirikan oleh kajian penyebaran gelombang radio di lajur air, organisasi institusi saintifik dan perusahaan perindustrian, pembangunan dokumen komunikasi, pembangunan kemudahan komunikasi kapal selam dan pengeluaran bersiri mereka. Pada tahun 1932, Institut Komunikasi Marin Penyelidikan Saintifik telah diwujudkan di bawah pimpinan Academician A. Berg. Pada tahun 1938, Direktorat Komunikasi Komisariat Rakyat Tentera Laut telah dibentuk. Pada masa yang sama, sistem persenjataan radio armada "Blokada-2" telah dibangunkan, yang merangkumi 7 jenis pemancar radio dan 5 jenis penerima radio. Ini adalah peralatan radio untuk komunikasi gelombang panjang dan gelombang pendek.
Komunikasi radio dengan kapal selam dalam tempoh sebelum perang telah dijalankan dalam julat gelombang panjang dan gelombang pendek. Sesi komunikasi telah dijalankan apabila kapal selam berada di permukaan, yang mengurangkan kerahsiaannya, baik dari peninjauan radio dan dari cara pemerhatian visual, walaupun sesi ini dijalankan terutamanya pada waktu malam, semasa waktu mengecas bateri.
Mengurangkan masa isyarat radio disiarkan di udara dan tempoh kapal selam berada di permukaan atau kedudukan periskop semasa sesi komunikasi menjadi tugas yang paling penting, bersama-sama dengan penghantaran isyarat dan mesej yang tepat pada masanya dan boleh dipercayai. Tugas ini berjaya diselesaikan dalam tempoh dari tahun 1950-an hingga 1970-an - pada peringkat kedua pembangunan komunikasi dengan kapal selam. Pada pertengahan tahun 1950-an, doktrin mewujudkan armada peluru berpandu nuklear laut telah diterima pakai. Tempat penting di dalamnya telah diberikan kepada pembangunan komunikasi dengan kapal selam. Pada Disember 1955, resolusi Majlis Menteri USSR "Mengenai langkah-langkah untuk memastikan komunikasi dengan kapal selam" telah diterima pakai, menyediakan pembinaan 177 kemudahan, termasuk pos komando, pusat radio Tentera Laut, serta Tentera Udara dan Udara. Pertahanan armada. Sistem komunikasi tentera laut yang wujud sekarang ini sebahagian besarnya adalah hasil daripada pelaksanaan dekri kerajaan 1955.
Pada masa ini, pembinaan pusat radio gelombang pendek utama, pembangunan dan peralatan kapal selam dengan pemancar gelombang pendek yang berkuasa, peralatan komunikasi berkelajuan ultra tinggi (UBD), antena "Frame" dan "Paravan" yang ditarik. peranti antena. Ini adalah bagaimana tugas negara mengawal kapal selam dalam kedudukan tenggelam dan meningkatkan kerahsiaan tindakan mereka dicapai. Kedalaman rendaman kapal selam apabila menerima isyarat adalah 50 meter, masa penghantaran satu mesej ialah 0.7 saat.
Pembangunan evolusi kapal selam telah mengemukakan keperluan tambahan untuk sistem komunikasi tentera laut dari segi kerahsiaan, kebolehpercayaan dan kebolehpercayaan. Tugas-tugas ini telah diselesaikan pada peringkat ketiga pembangunan (pertengahan 1970-an - pertengahan 1990-an). Pembinaan stesen radio VLF "Hercules" yang paling berkuasa, sistem satelit navigasi-komunikasi "Parus" dan talian komunikasi automatik tergolong dalam tempoh ini.
Keperluan untuk mengurangkan bilangan kru kapal selam dan mengurangkan berat dan ciri saiz peralatan komunikasi menentukan keperluan untuk mencipta kompleks komunikasi automatik. Kompleks komunikasi kapal selam automatik domestik pertama telah dimasukkan ke dalam perkhidmatan pada tahun 1972, dan versi modennya pada tahun 1974. Kedua-dua kompleks dipasang pada kapal selam Armada Utara. Sumbangan yang tidak ternilai kepada pembangunan komunikasi dengan kapal selam telah dibuat oleh Majlis Saintifik yang ditubuhkan pada tahun 1978 di bawah Presidium Akademi Sains USSR mengenai masalah kompleks "Kaedah Radiofizik untuk Mengkaji Laut dan Lautan." Ia diketuai oleh Ahli Akademik V. Kotelnikov, Naib Presiden Akademi Sains USSR. Majlis dapat menganjurkan penyelidikan dengan penglibatan organisasi penyelidikan terkemuka negara mengenai pelbagai masalah komunikasi dengan kapal selam. Hari ini kerja majlis ini diketuai oleh Ahli Akademik E. Velikhov.
Pengurangan selanjutnya dalam masa untuk menyampaikan isyarat kawalan tempur, terutamanya kepada pasukan nuklear strategik tentera laut, boleh dipastikan dengan menganjurkan komunikasi tanpa sesi dengan kapal selam. Langkah sebenar ke arah ini telah dibuat dengan peranti antena yang ditarik kabel. Pengubahsuaian pertama antena sedemikian telah dimasukkan ke dalam perkhidmatan pada tahun 1980, ia membenarkan tunda berterusan pada kelajuan rendah dan menyediakan penerimaan radio dalam julat gelombang super-panjang. Pengubahsuaian seterusnya pada antena ini mengembangkan keupayaannya. Ujian telah dijalankan untuk menerima isyarat daripada sistem satelit navigasi-komunikasi "Parus". Untuk menguasai rangkaian frekuensi ultra-rendah penghantaran isyarat ke kapal selam dalam pada tahun 1985, pusat eksperimen untuk komunikasi jarak jauh pada frekuensi ultra rendah telah ditugaskan di Semenanjung Kola. Hasil daripada peringkat ketiga pembangunan ialah penciptaan sistem komunikasi global dengan kapal selam, memastikan penyelesaian misi tempur di mana-mana sahaja di Lautan Dunia.
Kita kini berada di peringkat keempat dalam pembangunan sistem komunikasi kapal selam. Tugas utamanya dalam pembangunan komunikasi dengan kapal selam ialah:
- menguasai julat frekuensi yang sangat rendah untuk mencapai kedalaman komunikasi yang hebat
- pemodenan selanjutnya komunikasi gelombang super-panjang laut
- pengenalan kaedah perlindungan jamming yang dicapai ke dalam komunikasi gelombang pendek Tentera Laut
- penciptaan saluran komunikasi digital untuk Tentera Laut
- penciptaan sistem komunikasi hidroakustik yang menjanjikan dan mencari cara untuk melaksanakan kaedah, saluran dan jenis komunikasi yang tidak konvensional
- penciptaan dan melengkapkan kapal selam dengan cara komunikasi kecemasan yang berkesan. Contohnya ialah peranti maklumat kecemasan pop timbul "Nadezhda" sistem COSPAS-SAR-SAT.
Perhubungan kapal selam
Penghantaran akustik
Bunyi boleh bergerak jauh di dalam air, dan pembesar suara bawah air dan hidrofon boleh digunakan untuk komunikasi. Bagaimanapun, pasukan tentera laut dan USSR, dan USA memasang peralatan akustik di dasar laut kawasan yang sering dikunjungi oleh kapal selam dan menyambungkannya dengan kabel dasar laut ke stesen komunikasi darat.
Komunikasi sehala dalam kedudukan tenggelam adalah mungkin melalui penggunaan letupan. Satu siri letupan, mengikut selang masa yang tetap, merambat melalui saluran bunyi bawah air dan diterima oleh pakar hidroakustik.
Komunikasi radio frekuensi sangat rendah
Gelombang radio julat yang sangat rendah (VLF , VLF, 3-30 kHz) boleh menembusi ke dalam air laut hingga kedalaman 20 meter. Ini bermakna kapal selam yang terletak pada kedalaman cetek boleh menggunakan julat ini untuk komunikasi. Malah kapal selam yang lebih dalam boleh digunakan pelampung dengan antena pada kabel panjang. Pelampung boleh berada pada kedalaman beberapa meter dan, disebabkan saiznya yang kecil, tidak dikesan sonar musuh. Salah satu pemancar VLF pertama, " Goliat", Dibina di Jerman pada tahun 1943, selepas perang diangkut ke USSR, pada tahun 1949-1952 dipulihkan di rantau Nizhny Novgorod dan masih beroperasi.
Di Belarus, di bawah Vileika, pemancar VLF megawatt berfungsi untuk komunikasi dengan kapal selam Tentera Laut Rusia - pusat komunikasi ke-43.
Gambar udara pemancar ELF (Tasik Clam, Wisconsin, 1982)
Gelombang radio frekuensi yang sangat rendah (ELF , ELF, sehingga 30 Hz) dengan mudah melalui Bumi dan air laut. Pembinaan pemancar ELF adalah tugas yang sangat sukar kerana ia sangat besar panjang gelombang. Soviet sistem ZEUS beroperasi pada frekuensi 82 Hz (panjang gelombang - 3656 km), Amerika"Pelaut" ( Inggeris pelayar) - 76 Hz (panjang gelombang - 3944.64 km). Panjang gelombang dalam pemancar ini adalah setanding dengan jejari Bumi. Ia adalah jelas bahawa pembinaan dipol antena pada separuh panjang gelombang (panjang ≈ 2000 km) adalah tugas yang tidak realistik pada masa ini.
Sebaliknya, seseorang harus mencari kawasan Bumi dengan kekonduksian spesifik yang cukup rendah dan memacu 2 elektrod besar ke dalamnya pada jarak kira-kira 60 km antara satu sama lain. Oleh kerana kekonduksian Bumi di kawasan elektrod agak rendah, arus elektrik di antara elektrod akan menembusi jauh ke bahagian dalam Bumi, menggunakannya sebagai sebahagian daripada antena yang besar. Oleh kerana kerumitan teknikal yang sangat tinggi bagi antena sedemikian, hanya USSR dan Amerika Syarikat mempunyai pemancar ELF.
Skim di atas dilaksanakan pada pemancar "ZEUS" yang terletak di Semenanjung Kola di Severomorsk-3, timur Murmansk di kawasan dengan koordinat 69, 33 69 ° U sh. 33 ° Timur dan lain-lain. / 69 ° U sh. 33 ° Timur dan lain-lain. (G) (O)(fakta kewujudan pemancar ELF Soviet didedahkan kepada umum hanya dalam tahun 1990). Skim antena sedemikian mempunyai kecekapan yang sangat rendah - ia memerlukan kuasa loji kuasa berasingan untuk operasinya, manakala isyarat keluaran mempunyai kuasa beberapa watt. Tetapi sebaliknya, isyarat ini boleh diterima hampir di mana-mana di dunia - malah stesen saintifik Antartika merekodkan fakta bahawa pemancar ZEUS telah dihidupkan. [ sumber tidak dinyatakan 575 hari ]
Pemancar American Seafarer terdiri daripada dua antena di Tasik Clam, Wisconsin(Dengan tahun 1977) dan di Pangkalan Tentera Udara Sawyer di Michigan(c tahun 1980). Telah dibongkar pada bulan September tahun 2004... Sehingga tahun 1977, sistem Sanguine telah digunakan. Wisconsin.
Tentera Laut Great Britain cuba membina pemancar mereka Scotland, tetapi projek itu dibatalkan.
Oleh kerana saiz peranti sedemikian yang besar, penghantaran dari bot yang tenggelam ke tanah tidak dapat dilakukan. Kod komunikasi dirahsiakan, tetapi boleh diandaikan bahawa disebabkan oleh kekerapan penghantaran yang rendah (unit bait seminit), hanya arahan paling mudah dihantar melalui komunikasi ELF, seperti "Selancar dan dengar arahan melalui komunikasi satelit" . Walau bagaimanapun, antena penerima komunikasi ELF bukanlah kecil - bot menggunakan antena tunda buatan.
Komunikasi radio melalui pengulang
Satelit
Jika kapal selam berada di permukaan, maka ia boleh menggunakan julat radio biasa, seperti kapal laut yang lain. Ini tidak bermakna penggunaan julat gelombang pendek biasa: selalunya ia adalah sambungan dengan tentera satelit komunikasi... Di Amerika Syarikat, sistem komunikasi sedemikian dipanggil "subsistem satelit untuk bertukar maklumat dengan kapal selam" ( Inggeris Sub-Sistem Pertukaran Maklumat Satelit Kapal Selam, SSIXS), sebahagian daripada sistem komunikasi satelit frekuensi ultra tinggi maritim ( Inggeris Sistem Komunikasi Satelit Frekuensi Ultra Tinggi Tentera Laut, UHF SATCOM).
Anak syarikatbawah airbot
Pada tahun 1970-an, projek pengubahsuaian kapal selam telah dibangunkan di USSR. projek 629 untuk menggunakannya sebagai pengulang isyarat dan untuk memastikan komunikasi kapal dari mana-mana sahaja di dunia dengan perintah Tentera Laut. Tiga kapal selam telah diubah suai mengikut projek.
Kapal terbang
Untuk komunikasi dengan kapal selam dalam Tentera Laut Persekutuan Rusia (USSR), pesawat geganti digunakan Tu-142 MR (klasifikasi NATO - "Bear-J"). Di bahagian bawah fiuslaj terdapat dram dengan antena kabel ditarik ekzos, panjang 8.6 km, dan transceiver jalur VLF berkuasa tinggi - stesen "Fregat" R-826PL. Di samping itu, pesawat itu mempunyai satu set stesen gelombang pendek untuk komunikasi troposfera - "BKSR-A" dan peralatan tambahan untuk pengekodan dan automasi komunikasi radio. Pesawat itu boleh berada di udara sehingga 17 jam.
senyap
Sesi komunikasi, terutamanya apabila bot itu muncul, mengganggu kerahsiaannya, meletakkannya dalam risiko pengesanan dan serangan. Oleh itu, pelbagai langkah sedang diambil untuk meningkatkan kesunyian bot, baik teknikal mahupun organisasi. Sebagai contoh, bot menggunakan pemancar untuk menghantar denyutan pendek, di mana semua maklumat yang diperlukan dimampatkan. Selain itu, pemindahan boleh dilakukan dengan pelampung pop timbul dan sub timbul. Pelampung boleh ditinggalkan oleh bot di lokasi tertentu untuk penghantaran data, yang bermula apabila bot itu sendiri telah meninggalkan kawasan itu.
Dalam kebanyakan kes, penyelesaian paling mudah sudah cukup: terapung ke permukaan air dan naikkan antena di atas air. Tetapi penyelesaian ini tidak mencukupi untuk kapal selam nuklear - kapal ini telah dibangunkan semasa Perang Dingin dan boleh ditenggelami selama beberapa minggu atau bahkan berbulan-bulan, tetapi mereka terpaksa melancarkan peluru berpandu balistik dengan cepat sekiranya berlaku perang nuklear.
Komunikasi dengan kapal selam dalam kedudukan tenggelam dilakukan dengan cara berikut.
YouTube kolej
1 / 2
✪ Peranti kapal selam
✪ Kemalangan kapal selam. Ritual "berbahaya" untuk kanak-kanak.
Sari kata
Penghantaran akustik
Sistem Soviet "ZEUS" beroperasi pada frekuensi 82 Hz (panjang gelombang 3656 km), "Seafarer" Amerika (dari Inggeris- "navigator") - 76 Hz (panjang gelombang 3944.64 km). Panjang gelombang dalam pemancar ini adalah setanding dengan jejari Bumi. Sehingga 1977, sistem Sanguine yang berpangkalan di Wisconsin telah digunakan. Kekerapan - 76 Hz atau 45 Hz. Tentera Laut British cuba membina pemancarnya sendiri di Scotland, tetapi projek itu dibatalkan.
Gelombang radio frekuensi infra-rendah atau frekuensi infra rendah (Hnch, ILF 300-3000 Hz) mempunyai unsur antena yang lebih padat, tetapi kurang penembusan ke dalam laut dan kedalaman daratan.
Gelombang radio frekuensi yang sangat rendah atau frekuensi yang sangat rendah (VLF, VLF 3-30 kHz) mempunyai antena yang lebih padat berbanding jalur sebelumnya, tetapi ia boleh menembusi ke dalam air laut hanya hingga kedalaman sehingga 20 meter, mengatasi kesan permukaan (kulit). Kapal selam cetek boleh menggunakan julat ini untuk komunikasi. Kapal selam yang lebih dalam boleh menggunakan pelampung dengan antena pada kabel panjang. Pelampung itu boleh terletak pada kedalaman beberapa meter dan, disebabkan saiznya yang kecil, tidak dapat dikesan oleh sonar musuh. Pemancar VLF pertama di dunia, "Goliath", dibina di Jerman pada tahun 1943, selepas perang ia diangkut ke USSR, pada 1949-1952 ia telah dipulihkan di rantau Nizhny Novgorod dan masih beroperasi. Di Belarus, berhampiran Vileika, terdapat pemancar VLF megawatt untuk komunikasi dengan kapal selam Tentera Laut Rusia - pusat komunikasi ke-43.
Gelombang radio frekuensi rendah atau frekuensi rendah (LF, LF 30-300 kHz) juga boleh digunakan untuk komunikasi dengan kemudahan bawah tanah atau luar pesisir. Pemancar American Seafarer beroperasi pada 76 kHz dan terdiri daripada dua antena di Clam Lake, Wisconsin (sejak 1977) dan di Pangkalan Tentera Udara Sawyer, Michigan (sejak 1980). Ia telah dibongkar pada September 2004.
Kelemahan komunikasi radio bagi julat yang ditunjukkan:
- Talian komunikasi adalah sehala. Kapal selam di atas kapal tidak boleh mempunyai pemancar sendiri kerana saiz antena yang diperlukan yang besar. Malah antena penerima komunikasi ELF / VLF bukanlah kecil: bot menggunakan antena tunda buatan dengan panjang ratusan meter.
- Kelajuan saluran sedemikian sangat rendah - mengikut susunan beberapa aksara seminit. Oleh itu, adalah munasabah untuk menganggap bahawa mesej yang dihantar mengandungi arahan atau arahan am untuk menggunakan bentuk komunikasi lain.
Satelit
Jika kapal selam berada di permukaan, maka ia boleh menggunakan julat radio biasa, seperti kapal laut yang lain. Ini tidak bermakna penggunaan julat gelombang pendek biasa: selalunya ia adalah komunikasi dengan tentera untuk menggunakannya sebagai pengulang isyarat dan menyediakan komunikasi antara kapal dari mana-mana sahaja di dunia dengan arahan Tentera Laut. Tiga kapal selam telah diubah suai mengikut projek.
Peralatan serupa dipasang di pos arahan udara - pesawat Il-80.
Tentera Laut AS menggunakan pesawat E-6 Mercury untuk berkomunikasi dengan kapal selam dalam julat VLF (dicipta berdasarkan penumpang Boeing-707, antena ditarik dengan panjang 7925 m (utama) dan 1219 m (bantuan)) digunakan . Sebenarnya, pesawat ini bukanlah pengulang tulen isyarat kawalan tempur untuk SSBN, tetapi berfungsi sebagai pos arahan untuk mengawal kuasa nuklear strategik. Krew, sebagai tambahan kepada 5 orang memandu terus mesin itu, juga termasuk 17 pengendali. Pos arahan udara kerajaan E-4A (berdasarkan Boeing 747) juga mempunyai stesen SDV dan antena kabel yang ditarik sepanjang kira-kira 8 km.
senyap
Sesi komunikasi, terutamanya dengan permukaan bot, mengganggu kerahsiaannya, meletakkannya pada risiko pengesanan dan serangan. Oleh itu, pelbagai langkah sedang diambil untuk meningkatkan kesunyian bot, baik teknikal mahupun organisasi. Sebagai contoh, bot menggunakan pemancar untuk menghantar denyutan pendek, di mana semua maklumat yang diperlukan dimampatkan. Selain itu, pemindahan boleh dilakukan dengan pelampung pop timbul dan sub timbul. Pelampung boleh ditinggalkan oleh bot di tempat tertentu untuk penghantaran data, yang bermula apabila bot itu sendiri telah meninggalkan kawasan itu, atau tidak.
Komunikasi dengan kapal selam nuklear AS
Kapten pangkat 1 simpanan A. Markov
Dalam rancangan Pentagon, peranan penting dalam perang nuklear am diberikan kepada kapal selam peluru berpandu berkuasa nuklear (SSBN), yang sudah berada dalam masa aman di kawasan rondaan dalam kesediaan berterusan untuk melaksanakan perintah melancarkan peluru berpandu ke sasaran musuh. Kapal selam pelbagai guna nuklear (PLA), menyelesaikan tugas peninjauan, rondaan di laluan anti kapal selam, menyokong aktiviti pasukan penyerang armada dan sentiasa bersedia untuk menggunakan senjata mereka (torpedo dan peluru berpandu jelajah, termasuk peluru berpandu anti-kapal).
Pasukan kapal selam Amerika berkembang ke arah meningkatkan kuasa tempur mereka dan meningkatkan kebal mereka terhadap pengaruh musuh. Antara langkah paling penting untuk memastikan kerahsiaan aktiviti kapal selam, perintah Amerika mempertimbangkan: rejim operasi khas untuk kegunaannya; menurunkan tahap medan fizikal, terutamanya akustik dan elektrik; penggunaan sistem kawalan yang boleh dipercayai. Penambahbaikan yang sedia ada, serta pembangunan dan penciptaan sistem dan cara komunikasi baharu dengan kapal selam, terutamanya yang berada pada tahap yang sangat dalam, adalah, seperti yang dilaporkan akhbar asing, asas untuk mengekalkannya dalam kesediaan pertempuran yang tinggi.
Kawalan kapal selam yang boleh dipercayai dalam kedudukan tenggelam adalah masalah yang agak kompleks, mengenai penyelesaiannya, seperti yang ditunjukkan oleh akhbar asing, pakar Amerika telah bekerja selama lebih dari 20 tahun. Kesukaran utama terletak pada fakta bahawa isyarat radio mengatasi lajur air, di mana tenaganya diserap bergantung pada panjang gelombang, serta jarak penerima dari pemancar, kuasanya, kedalaman penerimaan isyarat, kelajuan pergerakan antena, dan beberapa faktor lain. Tahap penyerapan isyarat dan kedalaman penembusannya ke dalam persekitaran akuatik ditunjukkan dalam Rajah. satu.
Perkembangan moden teknologi elektronik memungkinkan untuk menggunakan julat gelombang panjang (LW) dan gelombang super panjang (VLW) secara meluas untuk komunikasi dengan kapal selam. Penggunaan julat frekuensi sangat rendah (ELF) yang lebih rendah dikaitkan dengan keperluan untuk menggunakan sinaran kuasa ketara dan antena kompleks bersaiz besar. Penghantaran mesej melalui persekitaran akuatik dalam julat panjang gelombang frekuensi tinggi (optik) memerlukan kepekatan tenaga dalam pancaran sempit dan dikaitkan dengan penggunaan teknologi laser di kawasan di mana kapal selam itu berada.
Pada masa ini, kapal selam dikawal melalui rangkaian nod pantai dan pusat komunikasi. Ia terletak di semua kawasan penting dunia bersebelahan dengan perairan tempat kapal selam AS beroperasi. Stesen radio menyiarkan siaran untuk mereka dengan cara tanpa resit. Untuk meningkatkan kebolehpercayaan komunikasi, sekurang-kurangnya dua stesen radio beroperasi di setiap daerah teater, yang menggunakan jalur gelombang VHF, KB, DV dan VLF, berulang kali mengulangi mesej utama.
Penghantaran VHF dijalankan dalam. garis penglihatan atau melalui sistem satelit Flitsatcom (225 - 400 MHz), yang akan digantikan oleh sistem Lisat pada separuh kedua 1980-an. Empat satelit yang terakhir telah dilancarkan ke orbit pegun.
Salah satu saluran sistem satelit (lebar jalur 25 kHz) bertujuan untuk penghantaran semula penghantaran bulat dalam armada, termasuk untuk kapal selam. Dalam kes ini, penghantaran dalam pautan "bumi - satelit" dijalankan dalam julat sentimeter, dan "satelit - kapal" - dalam julat desimeter. Untuk siaran, stesen darat AN / FSC-79 digunakan, terletak di pusat komunikasi utama Tentera Laut di Norfolk (AS), Honolulu (Hawaii), Naples (Itali), Guam (Lautan Pasifik) dan Diego Garcia (Lautan Hindi). . Pada kapal selam, penghantaran ini diterima oleh penerima AN / SRR-1 tunggal dalam Tentera Laut AS. Untuk memastikan kebolehpercayaan komunikasi dan meningkatkan daya pemprosesan saluran penghantaran bulat ke alamat kapal selam, peralatan komunikasi digital digunakan, yang membolehkan maklumat dihantar pada kelajuan 2400 bit / s. Peralatan ini terletak di pusat komunikasi pantai (CS) dan kapal selam, dan dengan bantuannya adalah mungkin untuk menjalankan transmisi berkelajuan tinggi juga dari bot ke pantai.
Julat KB (3-30 MHz) berhubung dengan jalur lain digunakan sebagai rizab, kerana laluan gelombang radionya tidak cukup stabil dan ia terdedah kepada gangguan radio. Ia mengambil masa yang lama untuk mewujudkan sambungan dan menghantar mesej.
Kapal selam boleh menerima isyarat dalam jalur VHF dan HF hanya pada permukaan atau pada kedalaman periskop menggunakan antena yang boleh ditarik balik.
Kebanyakan pusat komunikasi pantai Tentera Laut AS, serta stesen radio Amerika yang terletak di Eropah dan Pasifik Barat, dilengkapi dengan pemancar gelombang panjang untuk komunikasi. pada jarak 3-4 ribu km. US pantai utama mempunyai pemancar VLF (3-30 kHz), yang menyediakan komunikasi dengan kapal selam pada jarak sehingga 16 ribu km. Tentera Laut AS pada masa ini mempunyai tujuh nod sedemikian, tiga daripadanya - Annapolis (Washington), Lualualualei (Hawaii) dan Balboa (Zon Terusan Panama) - dibina sebelum Perang Dunia II dan telah dimodenkan beberapa kali. Pada tahun 60-an dan 70-an, pusat radio Cutler (Maine), Jim Creek (Washington), North West Cap (Australia) dan San Francisco (California) telah ditubuhkan. Pusat radio pemancar Cutler dilengkapi dengan satu pemancar 2000 kW, Jim Creek - dua 1000 kW setiap satu, dan selebihnya - 1000 kW setiap satu. Frekuensi operasi utama mereka ialah 14-35 kHz.
Akhbar asing mencatatkan bahawa stesen radio pantai, terutamanya dari rangkaian VLF, dengan medan antena yang besar, tertakluk kepada pengaruh daripada musuh. Oleh itu, medan antena pusat radio Cutler menduduki kira-kira 6 km2. Ia menempatkan beberapa bahagian antena, kebanyakannya belah ketupat, digantung pada sokongan keluli setinggi 250-300 m. Menurut perintah Amerika, dengan tercetusnya permusuhan, kebanyakan pusat radio boleh dimusnahkan. Oleh itu, ia percaya bahawa untuk kawalan kapal selam yang lebih andal, dan terutamanya peluru berpandu, sistem komunikasi dengan peningkatan kemandirian, julat perambatan dan kedalaman penghantaran isyarat bawah air diperlukan.
Mereka meletakkan harapan khusus dalam menyelesaikan masalah ini pada sistem komunikasi VLF sandaran yang dicipta pada tahun 60-an, terletak pada pesawat pengulang, yang dinamakan TAKAMO. Ia mesti, tepat pada masanya dan dengan kebolehpercayaan yang tinggi, menghantar kepada SSBN perintah untuk menggunakan senjata nuklear. Pada pesawat TAKAMO, mesej diterima melalui saluran penghantaran pekeliling kapal selam dan melalui talian komunikasi khas dengan perintah tinggi angkatan tentera dan Tentera Laut AS.
Pesawat pengulang ES-130 sistem TAKAMO digabungkan menjadi dua skuadron (sembilan pesawat setiap satu) yang beroperasi di teater Atlantik dan Pasifik. Mereka dilengkapi khas untuk kerja kakitangan yang bertugas dengan peralatan untuk menerima dan menyampaikan isyarat kepada kapal selam. Anjakan tugas terletak di ruang hadapan fiuslaj pesawat, di mana pos kawalan pusat, jawatan pengendali yang mengawal laluan maklumat melalui saluran telefon dan telegraf, dan jawatan pengendali pemancar VLF terletak. Menerima dan menghantar peranti, penguat kuasa, sistem pemprosesan maklumat, peringkat keluaran pemancar gelombang ultra-panjang dan peralatan untuk memadankannya dengan antena dipasang di fiuslaj belakang.
Peralatan komunikasi pesawat pengulang termasuk: empat stesen radio VHF AN / ARC-138, dua stesen radio KB AN / ARC-132, stesen komunikasi satelit AN / ARC-146, serta penerima radio KB, SV, DV dan kumpulan VLV. Untuk penghantaran semula penghantaran, pesawat itu dilengkapi dengan pemancar VLF bersaiz kecil AN / ARQ-127 dengan kuasa 200 kW, beroperasi dalam julat 21-26 kHz. Penghantaran ke kapal selam dijalankan dalam mod cetakan terus dan berwayar tangan. Elemen pemancar ialah antena yang ditarik sepanjang 10 km, yang dilepaskan dan dikeluarkan oleh peranti khas.
Semasa bertugas di udara, pesawat pengulang terbang di kawasan tertentu pada ketinggian kira-kira 8000 m pada kelajuan 330-500 km / j dalam bulatan dengan radius 185 km dengan antena VLF dilepaskan. Dalam mod ini, antena yang ditarik melorot sebanyak 1500 m dan mengambil kedudukan yang hampir dengan menegak. Mengikut keputusan penggunaan jangka panjang sistem TAKAMO, seperti yang dinyatakan oleh akhbar Barat, penghantaran mereka diterima oleh kapal selam apabila antena diperdalam hingga 15 m dan dikeluarkan dari pesawat, terutamanya pada jarak yang agak pendek, tetapi mungkin. sehingga 10 ribu km.
Menurut laporan akhbar asing, sistem TAKAMO sedang diperbaiki. Persenjataan radio-teknikal pesawat itu sedang ditambah baik dan dikemas kini, komputer elektronik sedang diperkenalkan secara meluas. Industri ini telah menempah 15 pesawat E-6A, dibangunkan berdasarkan pesawat Boeing 707. Bermula dari tahun 1987, apabila hayat perkhidmatan EC-130Q telah habis, ia akan digantikan dengan pesawat E-6A baharu.
Untuk berkomunikasi dengan kapal selam pada bila-bila masa dan pada kedalaman yang memastikan kerahsiaan tindakan mereka, pakar Amerika mula menggunakan julat frekuensi (0-3000 Hz), gelombang radio yang mempunyai pekali pengecilan yang tidak ketara apabila menembusi ke dalam persekitaran akuatik ( sehingga 0.1 dB / m ) dan peningkatan rintangan kepada sinaran daripada letupan nuklear. Dengan pemancar yang cukup kuat, gelombang radio CNF merambat pada jarak lebih daripada 10 ribu km dan menembusi ke dalam air hingga kedalaman 100 m.
Pada tahun 60-an, percubaan telah dibuat untuk mencipta sistem sedemikian, tetapi disebabkan kosnya yang terlalu tinggi dan beberapa sebab lain, projek itu telah ditutup, dan pusat ujian itu telah dibatalkan pada tahun 1978.
Pada tahun 1981, kerajaan AS meluluskan projek yang lebih murah untuk sistem komunikasi berasaskan CHNC dengan kos keseluruhan 230 juta dolar (menerima nama ELF - Frekuensi Sangat Rendah). Ia menyediakan dua pusat penghantaran dengan pemancar 3-5 MW. Yang pertama ialah kemudahan ujian Wisconsin yang direka bentuk semula yang sudah mempunyai pemancar kuasa tinggi. Pada 1982-1984, beberapa pemindahan eksperimen ke bot tenggelam telah dibuat dari pusat ini. Isyarat itu diterima oleh mereka pada kedalaman kira-kira 100 m pada kelajuan sehingga 20 knot. Pusat kedua sedang dalam pembinaan di Michigan. Untuk memudahkan pembinaan dan operasinya, sistem antena (dengan jumlah panjang kira-kira 100 km) digantung pada sokongan keluli setinggi 1.8 m.
Untuk komunikasi, ia sepatutnya menggunakan frekuensi 45-80 Hz, di mana penghantaran arahan yang terdiri daripada tiga huruf berlangsung 5-20 minit. Perintah Tentera Laut percaya bahawa sistem ini akan menjadi tambahan, tujuannya adalah untuk memberi amaran kepada kapal selam tentang keperluan untuk berenang dan menerima mesej melalui cara komunikasi lain. Pada masa sistem itu digunakan, ia dirancang untuk memasang peralatan penerima pada semua SSBN dan kapal selam. Kerja-kerja pusat akan dikawal dari satu bilik kawalan, walaupun mereka harus berkhidmat di teater yang berbeza. Jika perlu, untuk meningkatkan kebolehpercayaan menerima maklumat yang sangat penting, kedua-dua pusat akan dapat berfungsi secara serentak, dengan itu meningkatkan kuasa sinaran.
Kebolehpercayaan komunikasi dengan kapal selam yang tenggelam dalam boleh ditingkatkan dengan menggunakan laser. Sistem komunikasi ini, yang diiklankan secara meluas oleh akhbar asing, akan memungkinkan untuk menghantar sejumlah besar maklumat pada kelajuan tinggi ke kapal selam yang terletak pada kedalaman lebih 100 m. Adalah dipercayai bahawa ia tidak akan memerlukan penggunaan cara komunikasi lain, kerana komunikasi satelit laser akan dapat menyediakan arahan operasi-taktikal dan strategik dan kawalan pasukan.
Untuk memastikan komunikasi, seperti yang dibuktikan oleh akhbar asing, bahagian julat cahaya yang paling sesuai ialah spektrum biru-hijau (0.42-0.53 mikron), yang mengatasi persekitaran air dengan kehilangan paling sedikit dan menembusi ke kedalaman 300 m. Walau bagaimanapun, penciptaan komunikasi laser dikaitkan dengan beberapa masalah teknikal. Eksperimen dengan laser sedang dijalankan, dengan tiga aplikasi utama sedang dipertimbangkan.
Pilihan pertama memerlukan pengulang satelit pasif yang dilengkapi dengan reflektor reflektif bersaiz besar (diameter sehingga 7 m, berat kira-kira 0.5 tan), dan pemancar laser berasaskan tanah yang berkuasa. Untuk yang kedua pada satelit, adalah perlu untuk mempunyai peranti pemancar yang cukup berkuasa dan loji kuasa beberapa urutan magnitud yang lebih tinggi dalam kuasa. Dalam kedua-dua versi, kebolehpercayaan komunikasi mesti dipastikan oleh sistem berketepatan tinggi untuk menyasarkan dan menjejaki objek komunikasi dengan pancaran laser. Pilihan ketiga sedang dikaji, melibatkan penciptaan pancaran laser menggunakan kanta dan cermin yang menumpukan tenaga suria.
Tahap teknologi sedia ada, menurut pakar asing, membolehkan, dalam versi pertama, untuk merealisasikan laser 400 "W dengan kadar pengulangan nadi sehingga 100 Hz, dan pada yang kedua, untuk meletakkan laser 10 W dengan nadi. kadar pengulangan 18 Hz dalam orbit. Model eksperimen sistem komunikasi laser boleh digunakan pada tahun 90-an, dan peralatan kerja dicipta tidak lebih awal daripada tahun 2000.
Kapal selam, tanpa mengira tujuan mereka, semasa melakukan misi tempur, untuk memastikan kerahsiaan tindakan mereka, perhatikan mod senyap radio. Hanya dalam kes luar biasa, berkaitan dengan kemalangan, kemustahilan untuk menyelesaikan misi pertempuran dan melaporkan maklumat yang sangat penting, mereka menyiarkan siaran radio. Agar SSBN berada di permukaan atau pada kedalaman periskop dengan pemancar radio yang berfungsi untuk masa yang minimum, komunikasi dijalankan melalui penghantaran data berkelajuan tinggi dalam bentuk digital melalui sistem komunikasi satelit Fleet-Satcom, serta dalam julat KB. Rangkaian stesen pantai sedia ada menyediakan penerimaan penghantaran sedemikian pada frekuensi berubah-ubah jalur HF dengan kebolehpercayaan yang tinggi.
Pada masa aman, apabila belayar di permukaan, kapal selam boleh menggunakan seluruh senjata radio mereka.
SSBN kelas Ohio dilengkapi dengan satu set peralatan radio, dibangunkan mengikut projek "bilik radio bersatu". Ia menyediakan untuk melengkapkan bilik radio dengan sistem kawalan automatik untuk kemudahan komunikasi dan pengedaran surat-menyurat, yang memungkinkan untuk mengurangkan bilangan pengendali dalam peralihan kepada satu atau dua orang. Pusat komunikasi bersatu telah dibangunkan untuk kapal selam nuklear pelbagai guna jenis Los Angeles, yang termasuk peralatan komunikasi penghantaran dan penerimaan bawaan kapal, peninjauan elektronik, tindakan balas radio, pengenalan dan sistem komunikasi hidroakustik. Alat automasi pada peluru berpandu nuklear dan kapal selam pelbagai guna termasuk komputer AN / UYK-20.
Komposisi peralatan radio kapal selam nuklear Tentera Laut AS termasuk: satu penerima julat ChNF (mula dipasang); dua - jalur MW, LW dan VLF (10-3000 kHz); beberapa penerima HF; menerima peranti AN / SRR-1 penghantaran bulat melalui sistem komunikasi satelit "Fleetsatcom"; dua stesen radio KB (kuasa pemancar 1 kW), yang menyediakan komunikasi dua hala antara kapal selam dan pantai dalam mod telefon, percetakan langsung dan telegrafi manual; dua pemancar KB (2-30 MHz, kuasa 1 kW); dua stesen radio VHF (salah satunya - AN / WSC-3 - menyediakan semua jenis komunikasi dengan stesen pantai dan objek mudah alih melalui satelit). Peranti komunikasi digital khusus menyediakan penghantaran data berkelajuan tinggi.
Asas untuk pengendalian peralatan radio yang boleh dipercayai pada kapal selam ialah: peranti antena (Rajah 2); antena kabel jenis gelung ditarik pada kedalaman lebih daripada 100 m dengan panjang lebih daripada 1000 m untuk menerima siaran dalam julat frekuensi (pemasangan telah dimulakan); antena kabel yang ditarik daripada jenis gelung (panjang 300-900 m) untuk penerimaan dalam jalur DN dan VLF. Untuk mencari bahagian aktif antena pada kedalaman penerima (tidak lebih daripada 20 m), kapal selam terapung hingga kedalaman 30 m, dan apabila ia tenggelam di bawah 60 m, antena disokong oleh pelampung pada kedalaman penerima; antena gelung VLF yang ditarik mempunyai kedalaman penerimaan kerja tidak lebih daripada 10 m, yang ditentukan oleh kelajuan kapal selam (sehingga 3 knot) dan panjang tunda (500-600 m); antena gelung VLF onboard untuk menerima isyarat pada kedalaman tidak lebih daripada 30 m.
Menerima dan menghantar antena bukan arah bagi jalur KB dan VHF (spiral dan cambuk), serta sistem komunikasi satelit, dipasang pada peranti boleh ditarik balik kapal selam dan hanya digunakan pada permukaan dan pada kedalaman periskop. Antena untuk komunikasi satelit ialah tatasusunan arah dengan servo giroskopik untuk menahannya dalam arah tertentu dan dengan alat kawalan jauh manual untuk panduan ketinggian.
Suar radio AN / BRT-3 digunakan untuk menyampaikan kapal selam yang tenggelam dalam jalur HF dan VHF. Sejak 1981, pelampung ini telah dimodenkan: bukannya antena VHF, antena satelit dipasang padanya.
Komunikasi kecemasan antara kapal selam dan pesawat, kapal permukaan dan stesen pantai disediakan oleh pemancar kompleks automatik dalam jalur HF menggunakan pelampung komunikasi yang dikeluarkan dari kapal selam dan terapung ke permukaan, di mana antena teleskopik dipasang.
Kajian ringkas mengenai maklumat yang diberikan dalam artikel oleh akhbar asing mengenai sistem dan cara komunikasi menunjukkan keinginan perintah Amerika untuk mencipta sistem kawalan kapal selam yang boleh dipercayai.
