卡勒特指令书,潜艇在水下怎么和地面指挥通讯的
卡勒特指令书,潜艇在水下怎么和地面指挥通讯的?
谢谢邀请。与潜艇的通信是军事通信领域的一个领域,它需要专门的技术手段,而且这种技术的门槛不低。大家知道无线电波在良好的电导体中无法很好的传播,而海水恰恰是一个不错的电导体,因此潜艇在普通无线电频率下无法和地面指挥实现无线电通信。
尽管上浮通信对于潜艇不利,但是潜艇的舰桥上还是有大量通信天线
一般潜艇通过多个互补的无线电系统进行通信,几乎涵盖了所有军用通信频率。没有一个通信系统或频段可以支持所有海底通信的要求。潜艇舰载通信系统包括无线电天线和无线电室设备,包括无线电发射器/接收器和基带套件。潜艇需要一套天线来提供必要的通信,导航和敌我识别(IFF)能力。与水面舰船天线相比,潜艇天线在设计,形状,材料和性能方面有着非常不同的要求,因为潜艇的空间和重量限制,极端环境条件和隐身考虑因素。特高频(UHF)卫星通信提供相对较高的数据速率,但要求潜艇暴露可检测的桅杆式天线,从而降低其最大的武器——匿踪性。相反,极低频(ELF)和甚低频(VLF)广播通信为潜艇提供了高度隐蔽性以及速度和深度上的灵活性,但数据传输率较低,潜艇需要特别设备,且只能进行岸到潜艇的单向广播通信。
各种潜艇通信方式和对于潜艇的影响,从左到右为使用低频无线电单向通信;使用漂浮天线,和浮子通信发送器;使用指挥塔上的天线(半浮状态);安全浮上水面
ELF(极低频)是指频率在30到300赫兹之间,波长在10000公里到1000公里之间的无线电波——这是唯一可以穿透数百米海水的无线电波段。美国海军使用位于威斯康星州和密歇根州的巨大天线传输ELF信息,该天线是由发射塔上长达几英里的电缆与下面的基岩一起构成的。该频段用于将短编码的“拼写字母”(PLSO)消息发送到潜在水下很深深度的潜艇。这些潜艇使用拖拽距离很长的天线来接收消息。由于通信是单向的,因此它主要用于传送预先安排好的信息或指示潜艇浮到水面附近以便进行高速率通信。由于波长的原因,环境因素对信号的强度没有很大影响,因此这种通信方式非常可靠。
位于美国威斯康辛州克雷姆湖的极低频天线基地
VLF(甚低频)是指频率在3000到30000赫兹之间,波长在100公里到10公里之间的无线电波率。该频段可以穿透大约100米以内的海水,并且可以传输比ELF更多的信息。因此当潜艇无法浮出但可以接近水面时,它可用于陆地和潜艇间的通信。它可能会受到海洋中盐度梯度的影响,但这些通常不会对近水面的潜艇造成问题。自然界中存在天然VLF辐射,但是通常与ELF一样,环境条件变化不会对它产生强烈影响,因此它也被作为一种可靠的全球通信方式。VLF的发射天线需要很大,因此它主要用于从陆地指挥中心到水面舰艇和潜艇的单向通信。它也可以向多个卫星进行广播,由后者将消息中继到地面。美国海军将VLF系统作为战争期间全球通信的备份系统,在高频通信因为核爆炸无法进行,或者卫星被敌方摧毁后,保持通信。VLF还被用于飞机和船舶导航信标以及用于传输标准频率和时间信号。
位于卡特勒的甚低频天线阵列
HF(高频)是指频率在3兆到30兆赫兹之间,波长在100米到10米的无线电波率——这是海军广泛使用的通信频段。相同的波段还用于远程雷达。由于天波传输模式,HF无线电可以远距离传播,有时甚至可以传播到地球的另一侧。由于其多功能性和大覆盖面积,这是一个非常拥挤的频段。军队只能使用分散在整个频段中的若干个频率区域。最有效的传输需要相当大的天线,因此它在有岸上站点参与通信时最有用。天线的尺寸限制了它在飞机上的使用,它也不能用于卫星通信,因为会被电离层反射。之前很多HF波段的应用现在都被卫星通信系统接管。HF使用的主要缺点是它非常容易受到电离层的影响,因此必须同时使用几个频率相互备份。
美国海军正在投资新的和以前展示的技术,以便在各种航速和潜深上与潜艇进行通信,以便协调反潜作战。最常见的技术是使用拖曳天线或拖曳浮标用于潜艇通信,这对潜艇的机动性和隐蔽性添加了限制,因此对潜艇全力执行反潜作战产生了负面影响。可以穿透海水的机载激光器可以在不受浮线或浮标限制的情况下和潜艇进行水下通信。但是因为激光的指向性,如何找到和准确的定位潜艇还是需要传统的无线电手段来帮助。
空潜通信使用蓝绿激光一度被认为使非常有前途的通信手段,但是首先要飞机能够进入潜艇出没的海域,其次要能准确的找到潜艇。
美国海军的“来自海上”战略的直接任务之一是继续将其潜艇资源全面整合到远征任务部队中。要成为一个联合定制前进单元(Joint Tailored Forward Element,JTFE)内海军任务大队的有效单位,潜艇必须与海军和联合通信系统实现完全互操作。潜艇需要能够调整其能力,以优化它们对联合特遣部队(JTF)和海军部队指挥官的支持。
飞机,水面舰艇和潜艇等多种资产之间的协调对于有效的反潜战至关重要。将潜艇整合到整体反潜战中,真正成为广阔海域进行反潜搜索和跟踪的最有效平台,在传统上一直受到潜艇在大深度时有限通信能力的限制。潜艇通信曾经局限于仅传达任务支持信息和潜艇所必需的最小指挥和控制通信。
新时代网络中心站为对潜通信提出了新挑战
而在未来的网络中心战战法下,需要通过传感器,武器控制系统和信息系统的联网,使整个战区部队的能力大于各个平台的简单加总。在这种情况下,潜艇继续执行各种任务,包括情报收集,识别和告警(I&W),反潜战,反水面作战,对陆打击和水雷战,必须是联网的传感器和平台一个组成部分。
因此,潜艇的未来任务需要在通信连接和带宽支持上的革命。目标是允许潜艇在没有当前深度和速度限制的情况下进行通信,并且具有足够的带宽实现实时连接和回传,以最大化潜艇收集数据和情报的有效性。
这些先进通信的开发已经开始,并和基于IP架构的窄带通信系统的开发相结合。接下来是开发更高数据传输速率的天线和宽带通信系统,并最终实现允许在各种深度和速度上进行双向通信的漂浮有线天线。
先进通信方式的开发已经开始,对潜通信正在进入一个新时代
最终,水下数据交换和通信能力将成为部署无人驾驶潜水器和传感器,使它们和其他有效载荷形成分布式网络的关键推动因素。
潜艇在深海如何与基地保持联络?
潜艇通信本来就是一项极为特殊的技术,具备特殊需求、特殊技术、特殊设备和特殊频段的特点。早期的潜艇通信技术,在潜航至100m以下水深时,基本上就无用武之地了,必须中断与陆上指挥所或者水面舰艇间的通讯联络,难以有效的及时传递作战信息。如果需要与外界通信,则潜艇必须上浮至能够将无线电天线伸出水面或接近水面状态收发电报,但这样极易被卫星、飞机和水面舰艇上的遥感侦测设备发现,暴露潜艇方位,与潜艇作战隐蔽性的宗旨相违背。因此自冷战时期起,世界各国都在不遗余力的发展新型水下通信技术,以便与大潜深、巡航状态的潜艇进行信息传递。
以现阶段的潜艇通信目标和手段来说,可以分为战略通信和战术通信两种方式,战术通信有可以大体分为声呐通信、浮标通信和网络通信三种。当然随着科学技术的突飞猛进,蓝绿激光通信、中微子卫星通信等新技术手段也都开始进入研究论证阶段。
大体上,现代远距离信息传输的最有效手段依然是电磁波,但是海水对于绝大部分频段的电磁波都有很强的衰减作用,这也是潜艇水下通信的主要障碍,但是对于甚低频、超低频电磁波来说,是电磁波对潜通信效果最好的无线电频谱波段,所以开发甚低频、超低频通信技术或者用其他传输介质(如蓝绿光)替代电磁波,成为当下对潜通信的热点。(电磁波与蓝绿光在海水中的衰减率,如下表:)
潜艇战略通信战略通信主要通过陆基甚低频VLF(对应甚长波)或超低频ELF(对应超长波)基站对潜艇发射信号,进行单向通信(此时,潜艇只能接受指令,无法回信);根据信号基站频率的不同,对潜通信距离为4000-8000公里不等。其中甚低频信号(VLF)可以传递至水面下几十米(<80米)深处,而超低频信号(ELF)则理论上能够传递至水下100-250米深处。
上图红圈内为潜艇浮标通信系统,甚低频或者超低频这类长波通信手段,需要潜艇携带拖曳电缆信号天线或者拖曳浮标天线来接收信号,此外陆基信号站天线阵和设备的布置也颇为麻烦,占地规模庞大。潜艇释放拖曳天线,对于航速、尾迹也有很大影响,所以战略通信仅在关键时刻用于接受命令和信息,平常是不大会使用的。如下图,美国卡特勒甚长波(甚低频)陆上信号站天线阵,占地面积大约21平方公里,发射总功率21兆瓦,设置26座约300米高的信号天线塔(要知道类似摩纳哥这样的袖珍国家才不到2平方公里的面积),所以这样的信号站在战时极易被敌方攻击。
由于超低频ELF电磁波在海水中的衰减率要优于甚低频VLF,所以想向100米水深以下航行的潜艇发送电磁波信号就要研究ELF通信系统,目前来说进入实用阶段的ELF对潜战略通信系统只有美国和俄罗斯建成投入使用。其中美国在1989年就成为全世界首个投用ELF对潜通信系统的国家,能够通过位于美国本土的ELF无线电通信基站向4000公里外、水下122米深度、16节航速航行的潜艇(拖曳天线需要拖放至距离水面102-120米)发送电文,并能够与位于北极9米厚冰层下约120米深处潜艇进行联络。潜艇在深海接收ELF基站电文时的航深、航速和拖曳天下状态如下图:
无论是甚长波还是超长波此类长波通信,除了上文我们所说的陆上基站庞大易被攻击、潜艇航态易受拖曳天线影响等不利因素外,还会受到信号传递速率慢这类所有长波都有的缺点。比如说美军的ELF通信,基站每分钟只能发射0.017 bps(约1比特),一个字符要发5分钟,15分钟才能发3个字符(要是传个电影啥的怕不是得几万年)。虽然这种通信方式信息传送速度极慢,但是为了超远距离、大潜深潜艇能联络,也就只能忍耐了。况且战略通信一般也只用于与战略核潜艇进行关键指令传送,通常仅发送几个字符,起到提示战略核潜艇上浮或者打开其他通信设备接收详细信息的作用,这时候你就把战略通信当成个“响铃”就行了。此外,如果是命令核潜艇发起攻击,只需要发送约定好的“极为简短”几个字符就可以了,战略通信毕竟不是经常使用的手段。
战术通信及其他关于战术通信及其他通信手段,这里就不再赘述了,看以下下表,了解下各类对潜通信方式的特点就可以了,至于蓝绿光通信。中微子通信我们以后再聊:
卡勒特的指令书为什么这么贵?
卡勒特的指令书(The Codex Seraphinianus)是一本由意大利艺术家路易吉·卡勒特(Luigi Serafini)在1978年创作的奇幻艺术书籍,全书共有360页,用一种由卡勒特自己发明的语言书写,书中充满了各种奇妙的图像和插图,涉及到生物学、化学、数学、物理等各种学科。该书在出版后就备受关注,成为艺术收藏家、设计师和语言学者们追捧的对象,因此价格昂贵。
首先,卡勒特的指令书是一件艺术品。卡勒特是一位知名的艺术家,他在书中的每一页都花费了大量的心血,创作了极具创意和独特性的图像和插图,这些作品展现了他独特的艺术风格和视觉语言。因此,像其他艺术品一样,卡勒特的指令书也是一件收藏价值极高的艺术品,价格因此也很高昂。
其次,卡勒特的指令书是一本限量版书籍。出版商为了维护书籍的收藏价值和稀有性,限制了印刷量,使其成为了一本极为稀有的书籍。此外,卡勒特也在书籍的装帧和印刷质量上下足了功夫,使得每一本书都是一个精心制作的艺术品。这也是为什么它的价格会非常昂贵的原因之一。
最后,卡勒特的指令书具有极高的知名度和影响力。虽然书中的语言是虚构的,但它仍然激发了很多人对于语言学和图像艺术的兴趣,它的影响甚至延伸到了科幻电影和电子游戏等领域。因此,卡勒特的指令书的价格也受到了这种影响力的推动。
综上所述,卡勒特的指令书之所以价格昂贵,是由于它作为一件艺术品的价值、限量版书籍的稀有性和卡勒特自身的知名度和影响力所共同推动的结果。
人类历史上有过哪些令人毛骨悚然的实验?
72分钟,一个热爱生活的普通人,变成了杀人犯!
这项关于人性的实验不仅令人毛骨悚然,更是发人深省。
达伦·布朗是英国的一位社会心理学家。他擅长利用各种行为和语言上的暗示,控制实验者的行为。
他曾经让一位颓废暴躁的青年相信自己正经历着丧尸危机,从而在最后明白原来生活的美好。
也曾假借警长之名,利用电话告知咖啡店长,他的店中有位推婴儿车的女士是人贩子,从而成功的骗店长引开女子,偷走婴儿车。
这次,布朗将会把一位善良的普通人变成杀人犯!
大家都听说过电梯里的一个游戏,那就是当电梯里多个人保持统一的动作,或举手,或背身。接下来进入电梯的人在不知情的情况下,也会模仿相同的动作。
这是一种从众心理,是自然进化教会我们的道理:顺从群体会更加安全。
此次,便是一项关于社会屈从性的真实实验,并且以真人秀的方式展现。
29岁的克里斯,他完全不知道自己已经成为了实验对象,而且被全方位的监控。
布朗的团队找到克里斯,邀请他参与一项帮助数千学生的慈善项目。克里斯欣然接受。
他的工作主要是协助项目主管汤姆安排好活动的嘉宾。
布朗已经布置好了杀人陷阱,正等待克里斯一步步陷入其中。
女助理告知汤姆,没有准备素食糕点。汤姆想到一个方法,将荤类糕点插上素类标签,欺骗嘉宾。克里斯没有犹豫很快按照主管的安排做好了。
接着,这项活动的重要人物,提供拍卖品和500万英镑的富豪伯尼到场。克鲁斯随主管汤姆去接待。
此时有一个细节,到场的人都衣着礼服,只有克里斯着便装,他心中产生一种低人一等的感觉,自然而然成了富豪和主管的领包小弟。
其实克里斯没有穿礼服是故意不被告知的,他与这里的人也无工作和生活上的关系,但是此时,他开始变得顺从他人的意愿。
富豪在翻阅拍卖品名单时发现所有的拍卖品价格后都少了一个零,20000的价格变成2000。富豪很生气,与主管发生激烈的争吵,最后竟然心脏病发作。
主管慌忙让克里斯取药,但是克里斯回来时,主管告诉他富豪已经死透了。
其实,主管在克里斯取药时偷偷将人体模型换作富豪的尸体。
这个模型是特别制作的,外貌触感都和真人完全一样。
主管告诉克里斯,富豪虽然死了,但是慈善活动还要继续,为了数千孩子的希望,一定要继续。只有等到将富豪的东西拍卖后,再假装无意间发现心脏病发的富豪。
克里斯有些不知所措,他觉得这已经死人了,要赶紧报警,但是数千孩子的希望就毁了。最终他和主管将尸体藏入了箱子中。
克里斯假装什么都没有发生。
这时,活动的主持人将克里斯错认为富豪。主管也希望他可以扮演下去。
电视里也不断播放名人的宣传视频,不断强调为了这项慈善项目,不惜一切代价!
于是,在活动中他不得不硬着头皮假扮富豪上台演讲。
随着拍卖的继续,主持人竟然要拍卖一个神秘的箱子。
克里斯紧张极了,他不得不自己拍下了箱子。但是这并不是他们藏尸体的箱子。
克里斯已经越陷越深了。
主管和克里斯商量,趁着大家不注意将尸体转移到富豪的车里。
但是他们没有找到富豪的车。主管想到了将尸体扔到楼梯的最下方。
主管要求克里斯踢他几脚,伪造出从楼梯摔下的淤青。克里斯拒绝了,这是他第一次拒绝主管的要求。
主管和克里斯找到了董事会的人,并告诉了他们事情的真想相,富豪已经死了。
董事会很吃惊,但是他们来到楼梯下方时,发现富豪尸体不见了。
这时,楼顶传来富豪的怒吼。众人冲上顶楼。
原来,富豪只是晕了过去,后来又醒了过来,他听见了克里斯和主管的交谈,并且还录了音。他不再愿意捐赠,并且还会抓他们坐牢。
众人在商量对策。这时富豪坐在了天台的边缘。一个可怕的想法在大家脑海中诞生:富豪如果此时发生什么意外呢?
大家看向了克里斯。并且反复说,要不惜一切代价。这是这个活动的口号。
克里斯这次真的犹豫了。他不能杀人,宁愿自己坐牢也不能杀人。
他拒绝了,毅然离开了。
最后,布朗出现告诉他真相:他们在进行一项实验,这里所有人除了他,都是演员。
这项实验失败了吗?
其实克里斯只是实验对象之一,另外还有三人参与了实验。
他们的选择也许令大家失望了。
其余的三人,他们都将富豪推下了楼!
当然富豪并不会因此而死,他们做好了安全措施。
我们在生活中是不是也会面临相同的困境呢?与上级或者一群陌生人在一起,会不会自觉的顺从呢?其实大多数人都会选择适应性顺从。
这个实验告诉我们:在选择顺从时,一定要有自己的底限,保持底限!