如何實現水下潛艇與水上艦機的“跨界”通信，有效實現多種力量協同海上作戰，一直是困擾各國海軍的難題。近日，美國在解決這一難題上取得了巨大的技術突破，麻省理工的科研人員推出了“平移聲學—射頻通信”（TARF）系統，綜合運用聲吶和雷達技術，以實現水下潛艇與飛機的直接通信。

“TARF系統的原理是潛艇通過聲吶裝置向海面發送含有預定信息的聲波，不同頻率的聲波在海面形成的微小振幅對應二進制代碼，飛機裝載極高頻雷達對海面掃描，捕獲聲波形成的二進制代碼信號，通過解碼將其恢復成潛艇發送的信息。”《中外艦聞》主編、軍事評論員呂田豐告訴科技日報記者，“TARF系統的原理并不復雜，聲吶和雷達兩個分系統也不是特別先進，但雷達要在水面波浪的干擾中識別微小的聲波振幅所需的算法卻極其復雜且規模龐大，因此海面聲波振幅的識別算法是TARF系統的核心技術，也是最大的技術難點。”

據悉，科研人員利用波浪頻率特性，成功實現了對自然波浪和聲波振幅的有效區分，目前TARF系統能夠在水面波浪高度小于16厘米的海域中工作。科研人員希望進一步優化算法，使其能夠在更為復雜的海況中使用。

“現階段與潛艇通信主要有無線電和通信浮標兩種方式。”呂田豐指出，無線電通信主要通過甚低頻和極低頻無線電技術，能夠穿過10—200米海水，但這種通信技術需要上千米到數十千米的天線陣列，因此基本只能用于陸上基地與潛艇的遠距離通信。通信浮標也有兩種，一是艦機釋放的聲吶浮標，聲吶浮標可以將艦機發出的通信信息轉化為聲吶信號在海中傳播，潛艇接收聲吶信號得到艦機發送的指令，聲吶浮標也可以接收潛艇主動發出的聲吶信號，轉化為電信號發送給艦機，從而實現水下潛艇與水上艦機的雙向通信；二是潛艇釋放的有線通信浮標，浮標與潛艇相連，相當于潛艇伸出水面的天線，直接通過無線電與艦機、基地等聯系。
? ? ? ?“TARF系統將給潛艇通信帶來巨大變革。”呂田豐表示，潛艇執行偵查、攻擊等作戰任務需要主動與艦機聯系時，往往要由潛艇釋放通信浮標，通信浮標漂浮在海面本身就是指示潛艇位置的絕佳標志，且潛艇釋放浮標需要上浮或下潛調整位置，更易暴露潛艇方位。
? ? ? ?TARF系統一旦成熟，潛艇就無需裝備通信浮標，這將顯著提高潛艇的生存能力，大幅提升潛艇作戰性能。此外，小巧輕便的聲學裝置能夠安裝在體型較小的無人潛航器中，無人潛航器也能借助TARF系統避免時常浮起傳輸數據，大幅提高其續航能力。