不明觉厉 中国水下通讯成功接受 30 公里外信号

        中国 水下通信 技术里程碑式突破： 成功接收 30 公里外 信号

         2024年8月24日

      “ IT 之家 ”24 日 援引香港 《 南华早报 》 星期五（8月23日） 报道，中国人民解放军部队 近期与 厦门大学 合作，在 南中国海 的一个未公开地点进行了 水下数据传输 测试，该水域水深 3000 米。中国科学家近期利用 华为开发的 数据编码方式，在 水下通信测试中 实现了里程碑式的突破，成功接收到了 30 公里外 发送的信号，超过了 北约 目前公开的最长水下通信距离 28 公里。

        参与该项目的科学家表示，最新的 水下数据传输技术 经过测试后，取得了显著成果。测试区域 水深 达到 3000 米，科学家在海面以下 1000 米 处部署了一个 小型水听器，成功接收到 30 公里外 的船只发出的信号，数据传输速度达到 4000 比特每秒。这一成绩刷新了公开报道中水下 声学通信设备 的性能纪录。

        水下无线通信技术 是保障 水下装备 互联互通的重要技术。目前，潜艇 在水下主要通过 极低频 （ ELF ） 无线电波 对外通讯。虽然这种 电波 可以有效地穿透水，但效率非常低，每分钟只能传输几个字符。 声波 效率更高，但容易受到 海面 和 海底、洋流 等环境干扰发生 折射，因此难以 远距离传输大量数据。

       中国团队使用了 极化权重 （ HPW ） 编码方法，采用该编码方法的 水下声学通信设备 不需要进行数据分割，可以将 信息调制 到单一 载波 上进行 传输 和 接收，大大减少了设备的 功耗 和 复杂性。

        在测试中，厦门大学 海洋与地球科学学院 童峰教授 领导的科学家团队在 4000 Hz 至 8000 Hz 的频率范围内，成功实现了 30 公里 的超长距离 零误码 传输。

        HPW 方法源于 数论领域 的一项重大 突破，由 华为 的 中国、法国 和 加拿大科学家 联合开发。它能够以前所未有的效率 传输信息，并消除 噪声。HPW 属于 极化码 （ Polar code ） 的一种，极化码 由 土耳其科学家 Erdal Arikan 于 2008 年 发明，是 第一个 可以将信息传输 效率 提升至理论极限 的算法。目前，极化码 广泛应用于 5 G 通信 和 消费电子产品 中。

        IT 之家 报道称，目前这一 技术 广泛用于 5 G 通信 和 消费性电子产品。参与项目的 科学家 在一篇学术论文中形容，这种编码方法“ 精确且稳定 ”。

       《 南华早报 》 称，这一技术可支持 水下无人机 的大规模 应用，并可能对未来的 军事 和 地缘政治斗争 产生深远影响。



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         中国已研发出一套 探测器，并经过在 南中国海 海底测试，可以捕捉 20 公里外 螺旋桨 产生的 微弱电磁波，成为 潜艇探测技术 的最新进展。

        中国学术期刊 《 振动与冲击 》 近日发文透露，这项由 上海交通大学 科研团队 进行的研究，通过使用 探测器 接收来自 海底 而 非海水 的信号。海洋地质学家 长期以来一直使用这种方法来 勘探 海底石油和天然气，但尚未用于 监测潜艇。

        在全球日益激烈的 水下军备 竞赛中，这项最新研发可能帮助 中国 获得优势。根据公开记录，先前 探测到潜艇 的最远距离为 2.5 公里 以上，也是由中国科学家实现。 最新技术所达到的 探测范围，比此前报道的范围 大十倍 左右。此前，这一距离被认为不可能实现，因为 潜艇 发出可侦测 电磁的信号 在海水中无法 传输 那么远。但可通过监测 海底 从更远的地方探测到它们。

        研究者称，这种新的 潜水艇探测技术 可以追踪最安静的 潜艇，该技术在 南中国海 的测试中显示出潜力。透过分析这些 低频 讯号，有可能 定位 和 追踪 军事目标。

        上海交通大学 机械系统与振动 国家重点实验室 教授 蒋伟康 说，虽然 3 公里 的探测定位范围已经是一个重大 突破，但距离远海目标探测定位的要求还存在 差距。新技术方法 在海上试验中展示了巨大的 潜力，甚至有可能将 低频电磁信号 的探测距离增加到超过 50 公里。