潜艇在水面和潜望状态航行时，主要是靠无线电短波通信（波长为10～100 米）。短波通信是利用电磁波在空中传播某种信号的通信方式，是潜艇与岸上指挥机构联络的主要方式，属于双向通信。但是短波在水中不能使用，因为短波在水中衰减得太快，不等到它传到水面就已经衰耗完了，所以必须把发射天线伸出水面才能正常工作。但是潜艇的升降天线装置长度有限，为了解决升降天线短的问题，还可以采用浮标天线或浮力天线，即把天线通过一根长长的绳索施放到水面或接近水面的地方，这样潜艇在水下一定深度也可发射信号。实际上，这样仍然存在一个潜艇自我暴露的问题，因为潜艇远距离用短波通信，必须使用大功率的发报机，其信号本身就不保密，容易被敌方截获破译，进而测出潜艇的位置；而且露出水面的桅杆或浮标也有被敌方雷达探测到的可能，所以潜艇向外界发报是应受到严格控制的。
由于无线电短波水中的衰减难题，核潜艇在深海又无法使用天线，所以没有办法主动与外界联络，只能被动地单方面接收岸上的无线电超长波信号或极长波信号，这是岸上向潜艇通信的主要方式。超长波的波长为1万到10 万米，它能从空中钻入水里，在水中的衰耗比较小，穿透海水的深度最大可达30 米。极长波的波长大于10 万米，几乎可以在全球范围内实现对潜通信，穿透水层的深度达200 米以上，即使在最大距离上也可达到水下80 米左右。美国海军威斯康星州极长波通信试验基地于1972 年做过发射试验，一艘远在4 600 千米以外大西洋水下120 米处的美国“黑鲹”号核潜艇使用拖曳天线接收到了该基地的信号。
超长波和极长波发射设施非常庞大，占地面积达数平方千米甚至几十平方千米，在潜艇上不可能安装，只能建在陆地。对潜艇来说，超长波通信和极长波通信只是单向广播式的通信，如果潜艇要接收岸上指挥机构的指令，必须按规定的时间和频率接收。潜艇在水下接收这种长波信号的深度是依据岸上长波发射台的发射功率大小决定的，如果发射功率大，潜艇距发射台近，潜艇收到电波的深度就大，反之就小，必须上浮到可以接收的深度（如果不上浮，也可施放长达数百米的拖曳天线）。
美国“弗吉尼亚”级核潜艇上的各种桅杆（1-7）
岸上向水下潜艇发射极长波通信原理
极长波通信速率很慢，发送3 个字母需用十几分钟，在单位时间内传送的信息量少，只能给核潜艇发送一些预先规定好的简单易懂的信号，如给弹道导弹核潜艇发送“发射核弹”的命令等。由此可见，不论从现有通信技术来看，还是从隐蔽保密角度来看，核潜艇在水下只能“听”话，不能“说”话。
随着激光技术的发展，人们又把目光投向卫星对潜激光通信。激光是极高频的电磁波，通过卫星将信息发送或反射至潜艇。激光通信传输速率快，比极长波系统快几十万倍，具有方向性好、亮度高、能量集中、保密性强和有很强的抗核破坏能力等特性。激光通信设备可以做得轻便而经济，尤其天线小，一般仅几十厘米，重量不过几千克。激光通信的这些特点，可使潜艇在水下最佳安全巡航状态完成通信任务。卫星对潜激光通信系统一般用同步卫星，卫星的覆盖区域比地球表面积的三分之一稍大，等间隔的三颗同步卫星即可实现全球通信。但要实现对潜激光通信有两大难关，一是克服自然环境（如云、雾、海水、太阳光等）对激光传播形式和方向的影响，二是要研制长寿命的激光器。也有一些人担心反卫星武器的日益发展可能对卫星造成威胁。(www.xing528.com)
总之，潜艇是利用水层掩护进行活动的舰种，隐蔽是潜艇的生命。进行无线电通信时易于暴露艇位，危及自身安全，所以保持无线电静默显得尤为重要。故潜艇通信与一般水面舰艇通信相比，可归纳出以下特点：
1.在水下，潜艇与岸上指挥所不能进行双向随时通信，只能进行单向非实时通信；
2.潜艇对岸发信或收信（超长波除外）时，需浮出水面或接近水面，能否上浮，要视海面情况而定，并经艇长批准；
3.为避免无线电波被敌方侦听截获，潜艇发信力求短促，所发信息多采用电报方式以简短的约定信号或无线电信号瞬间发出；
4.潜艇收到岸上电报后，在条件允许的情况下，须尽快给予收据，以便使岸上指挥所确认发信成功；
5.潜艇与水面舰艇、飞机的双向实时通信，只有在特定的条件下才能进行。
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