海底電纜的重要性及其水下競(jìng)爭(zhēng)的新篇章

時(shí)間：2016-07-07作者：深圳市塘鴻森電子有限公司瀏覽：78

近日，美國(guó)《原子科學(xué)家公報(bào)》刊登美國(guó)戰(zhàn)略與預(yù)算評(píng)估中心（CSBA）**研究員布萊恩·克拉克的文章，題為《海底電纜與水下競(jìng)爭(zhēng)的未來(lái)》。文章認(rèn)為，當(dāng)前，包括軍事和金融領(lǐng)域在內(nèi)的幾乎所有語(yǔ)音通信和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)均通過(guò)海底光纜來(lái)傳輸。這些通信線路即便受到臨時(shí)破壞，也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。其未來(lái)安全取決于各國(guó)對(duì)下一輪水下技術(shù)的認(rèn)識(shí)與運(yùn)用。

 　　地球2/3的表面被海水覆蓋。海洋在各國(guó)的安全戰(zhàn)略中，歷來(lái)只被當(dāng)作商業(yè)及*航道，或者一種防止外敵入侵的**屏障。而這正在發(fā)生改變：如今，大海已開(kāi)始被**視為蘊(yùn)藏重要自然與軍事資源的**。新技術(shù)的發(fā)展，使得在深?？碧郊百Y源開(kāi)采成為可能。隨之而來(lái)的，是很多國(guó)家的**主張，例如，在塞浦路斯以南的地中海，以色列、土耳其、希臘和埃及都聲稱對(duì)較近發(fā)現(xiàn)的油田擁有所有權(quán)。在海底，還存在著比油氣較為重要的資源：海底電纜。世界上至少95%的語(yǔ)音通信和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)約300條跨洋光纜進(jìn)行傳輸，其中包括軍事通信和每年**過(guò)4萬(wàn)億美元的金融交易。如果不采取正確的防范措施，它們?nèi)伎赡艹蔀榇嗳醯墓裟繕?biāo)。

　　1、海底電纜的重要性

 　　海底電纜的歷史可追溯到19世紀(jì)中葉，即1858年大西洋電報(bào)公司建立的**條橫跨大西洋的電報(bào)通信線路。1988年，海底電纜實(shí)現(xiàn)了從銅芯電纜到光纖電纜的升級(jí)，數(shù)據(jù)量得到大幅提升，形成了對(duì)萬(wàn)維網(wǎng)及此后的**互聯(lián)網(wǎng)的帶寬支撐。目前，**共有約300條跨洋海底電纜，為滿足日益增長(zhǎng)的帶寬需要，更多的電纜正在鋪設(shè)之中。海底電纜傳輸?shù)膬?nèi)容包羅萬(wàn)象，數(shù)量龐大，例如：由Facebook投資鋪設(shè)、連接?xùn)|亞各國(guó)的“亞太門(mén)戶”電纜，每秒傳輸量可達(dá)55 TB；由谷歌贊助、連接美國(guó)和日本的FASTER電纜，每秒傳輸量可達(dá)60 TB；谷歌公司還在為一條連接美國(guó)和巴西的60 TB/秒海底電纜提供資金支持。

 　　在*領(lǐng)域，各國(guó)依賴海底電纜來(lái)協(xié)調(diào)軍事行動(dòng)，開(kāi)展**，收集情報(bào)。通信衛(wèi)星使用的射頻電路帶寬過(guò)窄，無(wú)法支撐TB級(jí)傳感器數(shù)據(jù)或**性軍事行動(dòng)的需要。鑒于此，機(jī)密的軍事通信使用與民用相同的海底電纜網(wǎng)絡(luò)，但此舉存在被竊聽(tīng)的風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)報(bào)道，美國(guó)在冷戰(zhàn)期間曾在較老舊的銅芯通信電纜上進(jìn)行過(guò)類似活動(dòng)。

 　　竊聽(tīng)電纜在理論上可行，但較*操作的是切斷或毀壞電纜，對(duì)電纜用戶造成影響。隨著海底搜索設(shè)備及無(wú)人潛航器的發(fā)展，海底電纜的搜尋工作變得較加*。在分秒必爭(zhēng)的軍事行動(dòng)或外交活動(dòng)中，幾分鐘或幾小時(shí)的通信中斷都可能是災(zāi)難性的。而修復(fù)海底電纜困難重重且十分耗時(shí)。除了電纜本身外，其在岸上的連接點(diǎn)比海底電纜較*被發(fā)現(xiàn)和受到攻擊。不過(guò)，越來(lái)越多的電纜已經(jīng)安裝在海底，冗余（通常指通過(guò)多重備份來(lái)增加系統(tǒng)的可靠性）將增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)的彈性，但切斷一條或多條海底電纜造成的帶寬減少依然影響重大。

 　　考慮到電纜通信中斷可能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)和軍事影響，在未來(lái)沖突中，具備對(duì)海底電纜及其岸上連接點(diǎn)構(gòu)成威脅或予以保護(hù)的能力變得愈發(fā)重要。沖突時(shí)，攻擊者可能對(duì)電纜發(fā)動(dòng)協(xié)同攻擊，迫使對(duì)手讓步，或?qū)?duì)電纜的攻擊作為初期進(jìn)攻的一部分，以切斷對(duì)方*與國(guó)家指揮系統(tǒng)、情報(bào)數(shù)據(jù)及傳感器信息的聯(lián)系。電纜攻擊還可以阻止裝備核武器的對(duì)手監(jiān)視與控制其戰(zhàn)略武器和預(yù)警系統(tǒng)，破壞戰(zhàn)略平衡。作為回應(yīng)，被攻擊者可能會(huì)提高核武器的警戒水平，或者先發(fā)制人發(fā)起攻擊。

　　2、利用無(wú)人技術(shù)

 　　新技術(shù)的發(fā)展，一方面使海底電纜面臨的威脅越來(lái)越多，另一方面也能為各國(guó)保護(hù)水下基礎(chǔ)設(shè)施做出貢獻(xiàn)。動(dòng)力和控制技術(shù)的進(jìn)步提升了無(wú)人潛航器的續(xù)航力和可靠性，預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)在不加油的情況下一次航行數(shù)月；傳感器和處理技術(shù)的進(jìn)步將使無(wú)人潛航器獲得更多的自主性。

 　　通信是水下平臺(tái)長(zhǎng)期存在的一個(gè)弱點(diǎn)。但借助于新的或改進(jìn)的水下通信手段，潛艇和無(wú)人潛航器可以在不暴露桅桿的情況下，相互之間，或與海底系統(tǒng)、岸上指控中心進(jìn)行通信。水聲通信已能夠以較低帶寬在有效作戰(zhàn)距離內(nèi)使用；而在較近距離，發(fā)光二極管及激光器可以獲得與線纜幾乎相同的數(shù)據(jù)率。新型漂浮或拖曳式無(wú)線電收發(fā)機(jī)支持水下平臺(tái)與水面*進(jìn)行通信，而且沒(méi)有被探測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)。

 　　水下通信及無(wú)人潛航器續(xù)航力方面的局限性還可以通過(guò)正在發(fā)展的新一代海底系統(tǒng)來(lái)彌補(bǔ)。譬如美國(guó)海軍“*部署的能源和通信基地”，這是一種集裝箱大小的系統(tǒng)，可以放置在海底，作為無(wú)人潛航器的“休息站”，供其充電、下載數(shù)據(jù)、上傳命令等，使其得以持續(xù)開(kāi)展諸如監(jiān)視和搜索電纜、輸油基礎(chǔ)設(shè)施，或在彈道導(dǎo)彈核潛艇活動(dòng)區(qū)域監(jiān)聽(tīng)敵方潛艇的任務(wù)。同時(shí)，該系統(tǒng)也可以利用無(wú)人潛航器實(shí)現(xiàn)與岸上的通信。要在無(wú)法安裝*聲納陣列的水域進(jìn)行長(zhǎng)期的水下監(jiān)視，可以將便攜式海底傳感器（如淺水監(jiān)視系統(tǒng)與持久近海監(jiān)視系統(tǒng)）布放于敵潛艇或無(wú)人潛航器可能經(jīng)過(guò)的緊要之地。

　　3、水下競(jìng)爭(zhēng)的新篇章

 　　海底監(jiān)視與控制方面的競(jìng)爭(zhēng)將在未來(lái)一二十年內(nèi)愈演愈烈，其格局將由水下作戰(zhàn)方式上出現(xiàn)的以下重大變化來(lái)決定：

 　?、傩碌膫鞲衅骷夹g(shù)。隨著潛艇噪音越來(lái)越小，隱身能力越來(lái)越強(qiáng)，各國(guó)部署的幾乎無(wú)噪音的無(wú)人潛航器越來(lái)越多，傳統(tǒng)被動(dòng)聲納的效力正在下降。雖然過(guò)去50年反潛戰(zhàn)主要依賴被動(dòng)聲納，但到本世紀(jì)20年代，主要的探測(cè)方法將是低頻主動(dòng)聲納、非聲學(xué)探測(cè)，或者其他此前未使用過(guò)的技術(shù)。

 　?、谒孪到y(tǒng)家族。水下戰(zhàn)系統(tǒng)將越來(lái)越多地從潛艇轉(zhuǎn)向無(wú)人系統(tǒng)，如無(wú)人潛航器。大型無(wú)人系統(tǒng)和其他較小、較難被探測(cè)的系統(tǒng)將在較大程度上被用來(lái)取代有人潛艇，執(zhí)行抵近敵方海岸的戰(zhàn)術(shù)任務(wù)，包括搜尋敵方彈道導(dǎo)彈核潛艇，或攻擊敵水下基礎(chǔ)設(shè)施。防御方面，需要無(wú)人潛航器及海底傳感器來(lái)實(shí)施對(duì)友方海底電纜、能源管道及系統(tǒng)的持續(xù)監(jiān)視。

 　?、鬯隆白鲬?zhàn)網(wǎng)絡(luò)”。新型、作用距離較遠(yuǎn)的傳感器，以及新的水下通信能力，將使水下“火控網(wǎng)絡(luò)”行動(dòng)成為可能（類似水面力量利用無(wú)線電信號(hào)開(kāi)展行動(dòng)）。水下網(wǎng)絡(luò)還能夠?qū)崿F(xiàn)由無(wú)人潛航器“蜂群”自主實(shí)施、或在有人潛艇及其他平臺(tái)控制下實(shí)施的協(xié)同監(jiān)視或攻擊行動(dòng)。

 　?、堋昂４矐?zhàn)”。發(fā)生沖突時(shí)，在前哨系統(tǒng)的支持下，已部署及固定的傳感器和無(wú)人潛航器可以增強(qiáng)潛艇的能力，并可以接受潛艇的控制。各國(guó)對(duì)這些能力的依賴，將引發(fā)其競(jìng)相發(fā)展在沿海海床布放或清除各種系統(tǒng)的能力，包括快速搜索及評(píng)估海底的能力。有能力較好利用海底的國(guó)家將在沖突中占據(jù)上風(fēng)，尤其在沖突的早期階段，對(duì)海底電纜或彈道導(dǎo)彈潛艇展開(kāi)災(zāi)難性攻擊會(huì)明顯打破平衡。

 　　**關(guān)系的穩(wěn)定，部分取決于可預(yù)見(jiàn)性，以及識(shí)別攻擊并做出回應(yīng)的能力。通過(guò)讓對(duì)手失去監(jiān)視和指揮控制能力，或者讓對(duì)手“二次打擊”的彈道導(dǎo)彈潛艇置于險(xiǎn)地，水下戰(zhàn)領(lǐng)域出現(xiàn)的新變化將威脅到當(dāng)前的相對(duì)穩(wěn)定。為維護(hù)*與穩(wěn)定，主要經(jīng)濟(jì)體和核大國(guó)需要提高其監(jiān)視并控制己方臨近海域的能力，像對(duì)空域那樣予以重視。


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