据南华早报报道:中国“哈工程”(哈尔滨工程大学,哈工大是哈尔滨工业大学,前者是中国研究船舶界的翘楚,后者是航天方面的杰俊)研究人员在南海北部模拟“鲸歌”原理进行的一次现场测试中,一个监听设备从公里外米的深度接收到声音信号。
实验结果对军事和武器通信有影响,可以操控水下无人机。数据传输速率达到近bps(bps指的是比特是频率,每秒传送的比特(bit)数。单位为BitPerSecond,比特率越高,每秒传送数据就越多,画质和音频就越清晰),与海军指挥部门所使用世界上最大的陆基天线(长波台)向核潜艇发送的极低频无线电的带宽相当。而军用水下通信可以模仿(伪装)成鲸歌传播,传播距离既会很远又不宜被监听破译,其军事意义非常的大。
我们都知道鲸(海豚也属于鲸类)是世界上最大的动物,它基本上生活在几百甚至一千米(抹香鲸)的海水下面,作为动物它就要捕食,但鲸除了个别种类外(虎鲸)都是独居,在漆黑的水下鲸的视力很差,进行捕食时就要发出低频声音并且接受回播知道鱼群或者乌贼在什么地方,定位之后进行扑食,人类也利用这个仿生学原理发明声呐。
前面说过鲸上独居动物,各自都有较大的领地相隔有几百公里,在求偶的时候它也会发出低频声音,比如:雄鲸向几百公里外的雌鲸发出低频声音(鲸歌),并且这个声音当中包含着信息(鲸类的语言),当雌鲸接受到之后,“谈恋爱同意与否”也会发出低频声音进行回复交流…而目前鲸类动物专家还没有破译鲸类之间交流的含义。
那么,在利用“鲸歌仿生学”之前,潜艇用什么技术进行通讯呢?就是上面图片里的长波台,所谓长波指的是波长米以上,频率在KHz(千赫兹)的通讯波,这个长度的通讯波在传播过程中非常的稳定,几乎不受外界干扰,即便是核爆炸之后产生的强电磁脉冲也难以干扰,并且其能量损耗也细微,更主要的是长波可以穿透海水,波长在米长波可以穿透米的水深,更长的0米长波可以穿透米,这样潜艇不需要浮出水面就能接收到总部发过来的信息。
据说这是巴基斯坦海军的长波台,长波虽然稳定且穿透性强,但是它也有不可克服的缺点,也就是传输的信息量太少了,由于频率低(我们用的手机频率都是兆赫以上,震动频率高才能发射和接收到更多的信息)还没有信号中继和通过海上时有信号散射…等问题,发射3个词组被潜艇接收需要15分钟的时间,也就是3字节15分钟,这也太慢了!所以它最多起到早年间传呼机的作用,也就是潜艇接受到几个字节后,上浮海面通过高频通信再与总部之间联络和接收指令,问题是潜艇浮上海面是很危险的事情,且不说战略核潜艇,就是常规潜艇敢在海面上待多久?
所以,需要找到比长波台沟通信息量更大的手段,年代中后期卫星通讯技术成熟后,配合长波台使潜艇有了信息量更大沟通的技术手段。
潜艇卫星通讯采用浮标形式,潜艇也不需要上浮到水面,大概其的使用程序是:长波台先发出交流信息,潜艇潜航到安全海域,再升起通讯浮标,通过类似卫星电话的技术手段与总部进行联络,而大部分的通讯浮标的外形像一只海豚(减小航行阻力),用缆绳与潜艇连接拖曳航行,缆绳内有光缆,通过它进行艇内与卫星通讯。这样就解决了长波台只能单向和信息太少的弊端。
但卫星通讯保密性较差,会被敌方反潜装备侦听和信息破译,获知潜艇大概其的位置,就能实施反潜战,挺危险的…这就需要采用多种通讯手段,防备失灵、干扰和窃听。
到目前最有效和最安全的通讯手段就是量子通讯,由于是两个量子相互间的缠绕,不会出现信号被干扰、屏蔽和丢失的现象,而且量子通信的信息传送量很大,这项技术成熟后,可以水下几百米进行清晰的画质和音质沟通,就和在陆地上一样。但这些技术还在初始研究阶段,远水解不了近渴,而我国科学家利用“鲸歌仿生学”可以较好的解决了现阶段潜艇水下信息交流多样化的需求,当然这个技术也处在初始阶段,也还只能沟通无人型潜艇,但发展方向是对的,无人艇和无人机一样是未来战争必备的装备,制造价格比有人艇便宜许多,可大量制造装备,高密度部署在水下,侦测和攻击敌方潜艇和水面战舰,而它的通讯和人机之间的信息交流需要更可靠才行!