作者:Jacob Longacre, Gerald Exley和Craig McMillan 它已经开始从“沉默的服务”中改变自己 - 具有独立运营的传统 - 进入网络以网络为中心的战争。通过通过各种通信路径链接在一起的网络计算机，潜艇将很快能够以前所未有的速率传输和接收信息。海军需要这些新能力，以使未来对手的信息优势是实现战斗空间统治的主要因素。 这种新架构的一个关键要素是潜艇通信支持系统(SCSS)，它适应海军范围内的通信组件和能力，同时最大限度地减少对潜艇独特设备的依赖。SCSS将采用工业标准协议和商业技术，硬件经过加固，以适应舰载环境的严格要求。它的体系结构将逐步淘汰今天的“烟囱”系统，实现一个客户机-服务器环境，通过在共享的公共用户通信链接上无缝和全面的连接来交换信息。 视觉和角色
海军的以网络为中心的战争愿景依赖于共享信息，以获得战略和战术优势。21世纪的信息技术（IT-21）是创建该愿景所需的全球信息基础设施的关键措施。对于潜艇的力量是网络以网络为中心的战争，它需要在底层信息网络中成为一个完整的参与者，使能力与联合力量能够实现互操作性。这些网络不仅提供了用于强制协调的共同操作图片（COP），而且还提供了战争员需要做出更好地了解的决策的信息处理能力，更有效地分配协作参与，并降低战术响应时间。该网络还将转移智能，天气，物流和支付信息，以提高运营效率，以及个人电子邮件，以获得更好的生活质量。对于潜艇，录取价格是一个新的通信基础设施，以支持数量订单更多的数据，而且即使在今天也是可能的。该基础架构包括天线，收发器，内部开关，系统控制和数据分配元件，可促进与大型表面战斗人员相当的潜艇通信。此外，潜艇必须在不影响其固有的隐形的情况下实现这些新功能。 互联互通的新时代
未来十年潜艇通信将发生重大变化。数据速率的增加、所支持链路的数量和类型的改变、允许有效共享射频(RF)频谱的链路协议的使用以及流量处理的改进都在空间和海战系统司令部(SPAWAR)的开发中。 天线的发展
潜艇通信面临的最大技术挑战是部署能够满足未来广播电路要求的高数据速率天线。目前的计划要求逐步淘汰现有的AN/ bra -34天线，采用两种新的天线:OE-538多功能桅杆和潜艇高数据速率(HDR)天线。OE-538将覆盖目前AN/BRA-34的所有频段，包括敌我识别(IFF)和全球定位系统(GPS)，为Link 16增加宽带HF、VHF和l -频段UHF，并提供显著的可靠性改进。潜艇HDR天线/终端具有16英寸碟形天线，能够从128kb / s (kbps)到8mb / s (Mbps)的卫星数据速率。它将访问EHF低数据速率/中数据速率(LDR/MDR)传输、超高频和全球广播服务(GBS)。 在未来，下一代潜艇通信桅杆将配置为多功能、宽带天线系统。它们将纳入电子支持措施，并提供足够的孔径和增益，以关闭发送和接收图像和其他高数据率通信所需的卫星链路。 为了从未来的信息基础设施中充分受益，传统潜艇连接的周期性和间歇性性质必须被取代，这本身就是潜艇业务方式的一个重大变化。从根本上说，这需要提高潜艇的深度通信能力。潜艇在大部分速度和深度范围内仍然能够接收铃声和简短的紧急信息，但将增加额外的能力。随着船体上ELF天线和增强数据速率ELF传输的引入，潜艇将很快能够在更少的操作约束下接收ELF信息。此外，先进浮力电缆天线(ABCA)，目前是一项先进技术演示，将允许在水下与潜艇进行双向UHF卫星通信，速率达到每秒数万比特或更高，UHF视线能力超过1.5 Mbps。利用先进的水声通信技术，潜艇与无人水下航行器之间以及潜艇与水面舰艇之间的短程通信也将成为可能。这将在几十海里范围内提供数kbps的数据速率。最终目标是开发一种射频和声学通信网络，将海底部队彼此无缝连接，并与空中和水面部队无缝连接。
网络中心战 主要使用天基系统，我们将创建一个我喜欢称之为战场互联网的东西。我们的舰艇、飞机、潜艇和海军陆战队——将基本上登录到这个互联网上，并能够实现难以置信的深度态势感知，因为这个互联网网格中包含的信息力量。 此外，海军或联合部队指挥官将增加可获得资产的范围，使他们具有难以置信的灵活性，以匹配目标的武器和交付平台。我们把这种新的思维方式和战斗方式称为“网络中心战争”，这个词在未来你会经常听到。 海军上将杰伊·l·约翰逊
海军作战部长 |
内部信息分布
为了充分利用外部潜艇通信的这些进步，需要在板载信息处理和分发中进行相应的增强功能。潜艇通信计划办公室（SPAWAW PMW173）正在与联合海事通信战略（JMCOMS）计划办公室（SPAWAW PMW176）合作，以使先进的数字网络系统（ADN）调整到潜艇。ADNS将数据包交换，Internet-Protocol消息路由和集中设备控制功能集成到海军标准组件的套件中。操作员AID和软件自动化将简化通信计划的实施，简化日常操作，并降低手动维护要求。同样，目前用于消息处理的潜艇独特的设备将很快被基于商业子系统的消息处理程序替换，并包含自动标题识别和集成的流量管理，以及归档和文本处理。 
Undersea网络：未来的愿景
今天的潜艇无线电室的转型将在未来十年中逐步发生。在此期间，无线电室将越来越多地用于分布基带和RF信号。对于RF，潜艇天线分配系统（SADS）将提供自动切换和路由，以及天线系统控制和信号调节。SADS将从计算机工作站运营，从而消除手动修补板面板。Correspondingly, the Submarine Baseband Circuit Switch (SBCS) will use processor control to route baseband signals, as a major step toward achieving a fully automated radio room that can be operated from a workstation located either in the radio room itself or in the ship’s control spaces. 可购性
在防御预算减少时代，新系统的负担能力是一个关键问题。这些新的通信系统通过利用商业电信研究和技术尽可能地利用商业电信研究和技术，特别是在基带设备，数据压缩技术和卫星服务领域来最大限度地减少了高度的投资。在必要时，将广泛使用现货和海军普通和联合硬件和软件，为潜艇应用程序量身定制。使用开放式架构将允许使用最先进的商业组件轻松升级子系统。此外，常规操作的自动化和通信计划的准备以及无纸消息分布将降低培训和曼宁的成本。
潜艇桅杆天线级数
从右至左:OE-538多功能桅杆、HDR天线、SHF相控阵天线ATD、未来天线概念设计
对未来潜艇运营的影响
当完全实现时，现在的改进将使潜艇部队比以往任何时候都更紧密地融入舰队行动的主流，并允许潜艇作为战斗群的一个完全连接的成员进行操作。这将极大地扩大潜艇在协调海底战争中已经发挥的核心作用，并将提高其在情报、监视和侦察(ISR)、陆地攻击和岸上力量投送方面已经强大的能力。这种革命性的连通性对于快速响应来自岸上的火力呼叫以及参与与地面、空中和陆地资产的合作作战能力至关重要。在无人潜航器和无人飞行器上配备离载传感器的超视距ISR将成为常规。随着潜艇能够作为一个完全参与网络中心战的海军未来设想，它以前作为“独行侠”——“眼不见心不烦”——的日子将结束。
EHF天线链接攻击潜水子更多
密切关注承运人战斗团体 船上我们帕萨迪纳市夏威夷——今年早些时候，美国航空母舰帕萨迪纳市(SSN-752)获得了通信升级，将使综合战斗群行动成为现实。“效果很好。这是一个令人敬畏的系统，”Bob Esselborn上士说，他是船上的电子技术员帕萨迪纳市。 AN/USC-38天线系统，在潜艇的一个潜望镜上包括一个5 1/4英寸可操纵碟形天线，使用极高频(EHF)波段进行传输。潜艇上的船员可以控制天线获取通信卫星，直接向航空母舰发送信息。EHF波束是“聚焦的”，因此敌人的传感器很难捕捉到，Esselborn补充道。 这种EHF系统在海军攻击潜艇与其航母战斗群更密切合作而不是自主工作的时候尤为重要。今天超过一半的SSN机队都配备了这个系统。EHF天线也能使舰艇在对移动目标发射战斧式陆地攻击导弹时受益，包括导弹发射装置。帕萨迪纳舰长CDR Scott VanBuskirk在谈到USC-38系统时说:“我们能够更快、更准确地进行更新，从而更快地执行任务。”“它很可靠，很难检测，也很难堵塞。” 的帕萨迪纳市分配给美国航空母舰卡尔·文森(cvt -70)战斗群，计划今年秋天部署到西太平洋。
一艘帕萨迪纳号(SSN-752)海军水兵在联合演习期间在8型潜望镜上寻找接触RIMPAC 98.。安装在范围内是一种可操纵的卫星通信盘，能够直接与承运人战斗组直接偷偷摸摸和可靠的通信。
根据弗兰克·沃尔夫1998年7月21日发表在《国防日报》上的一篇文章。经菲利普斯商业信息公司许可转载(电话:1-800-777-5006，传真:301-309-3847，电子邮件:cllientservices@pbi.phillips.com)。有关本文的全文，请参阅PBI的国防每日网络网站www.defensedaily.com.。 |
-作者是美国海军海底作战中心/新港分部潜艇电磁部的科学家和工程师。 |
