海军舰船光纤技术
中国现代海军舰船装备经过二战后多年的建设, 初步建成一支有相当规模的由潜艇、驱护舰艇、快艇、猎潜艇、扫雷舰艇及各种辅助舰船和岸基飞机组成的具有一定作战能力的多兵种的海上战斗力量。同过去相比, 装备无论在品种还是装备性能上都有较大改善, 特别是近年来交付的新装备, 现代化水平和综合作战能力都有了大幅度的提高。目前,它们正在向以下方向发展:
实现指挥、控制和通信的高度自动化; 提高预警能力、攻防战斗能力和适航能力; 采用隐身技术, 提高生存能力; 运用模块化设计等。
近年来, 随着光纤通信技术的发展, 各国都非常重视光纤通信技术在军事上的应用,并把军队C4I 系统的光纤化看成继核武器、远程导弹之后的“第三次军事革命”。随着军用光纤通信技术在军队C4I 系统中的广泛应用, 海外舰载光纤通信系统得到迅速发展。特别是美国, 早在20 世纪70 年代, 就已经开始了军用光缆的研究, 并在潜艇上率先应用光纤作为传输介质。80 年代初期, 美国海军实施开发大型舰船应用的光纤系统, 并于80 年代后期安装于舰船上, 进入实用化阶段。到目前,美军的中小舰艇和潜艇几乎都装备了以光纤作为介质的C4I系统, 并且已在航母、两栖舰、驱逐舰和巡洋舰上初步地应用了FDDI。同时, 美国海军已配置了一支综合技术力量, 确保光纤技术的实现,并制订把光纤技术全面应用于海军舰船、潜艇、飞机和岸基设施的规划。英国、德国、法国等在军队也装备了自己的光纤C4I 系统。
在海外各国舰载光纤通信中, 以光纤作为介质的FDDI系统, 以其可靠性高, 抗毁性强等特点,成为舰船光纤化的必然选择。FDDI 是双环结构,有主环和备份环之分, 平时主环用于正常运转, 备份环构成通路。当发生主环路中断或站故障时, 数据在备份环上传输, 使系统恢复到正常工作状态。从而能够有效的克服由于战场损伤而造成舰艇数据无法传输、不能通信的毁灭性后果。这就是FDDI 的双环故障容错方式。这种新型的舰用作战系统总线已得到广泛应用。
为提高我军的舰船指挥、作战等系统性能, 提高我军舰船的作战能力, 应尽快在我军舰船上采用光纤技术, 建立舰船级的光纤局域网, 只有实现海军舰艇系统的光纤网络化,才能满足现代信息技术条件下海军大容量军事通信的需要, 使舰艇、潜艇、飞机和岸基站实时共享情报和武器攻击目标的有关数据, 从而集中最好的资源, 及时有效地实施各种战术。同时, 舰船级光纤网络的建立, 可以为海军整体光纤化通信网的建设提供实践与经验, 有利于建立起一个自动化、智能化、一体化的实时的通讯系统, 使得不同地区、区域的海军C4I 指挥系统结合起来组成一个反应快速、互通性好、对抗性强的立体空间通信网。可以方便有效的与其他军兵种实现大容量的实时互连互通, 实现情报信息的共享、战略战术的协同,提高作战能力。
光纤相比电缆通信的优点
(1)通信容量大。理论上，一根头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿路语音，实际应用上也可以传输24 万路。且一根光缆含有几十甚至上百根光纤(如96 芯光缆)，如考虑到复用技术的应用，那么其通信容量之大是惊人的。
(2)抗干扰性强，光信号在传输时，仅在纤芯内部进行，不同光纤芯线之间几乎不存在相互串扰。光纤通信不受电磁干扰，耐腐蚀。良好的弯曲特性，例如，中国长飞公司生产的光纤包层直径为125mm 光纤在弯曲半径等于15mm 时，其弯曲附加损耗仍小于0.05dB，完全满足或优于ITU-T 推荐的G.652C/D 技术规范；在弯曲不小于25mm 时，其弯曲衰耗是可以忽略的；G.657 光纤的弯曲半径可达到7.5mm，完全兼容G.652.D 技术标准。抗干扰、带宽大特点适于数字通信方式。
(3)体积小，重量轻，便于施工和维护。这些优点非常适合于舰船上的应用。
(4)可以节约大量的金属材料。据推算，使用1000km的光缆，可以节约150 吨铜，500吨铝(或铅)。而制造光纤的二氧化硅材料非常丰富。
(5)成本低，价格便宜。
技术标准
(1)干热试验：+55℃，储存+70℃；
(2)湿热试验：+40℃，相对湿度93%±3%，经过3h±0.5h 且应该在10h 到16h 二个循环内维持这个状态；
(3)低温试验：-25℃，储存-30℃；
(4)热冲击试验：45K 入水；试件应该在+70℃±3℃的大气条件下保持1h，然后沉没在+25℃±3℃的水中，水没过试件上表面的深度应该在100mm±5mm，保持1h 的时间。
(5)向平面自由落体：从1 米高降落6 次；
向硬的实木表面自由下落。实木的厚度不应小于150mm，其重量应为30kg 或以上。
(6)向水中自由落体：从20 米高降落3 次；
(7)振动试验：在三个方向，处于30Hz，振动2 小时，a)2Hz-5Hz;13.2Hz 且具有±1mm
±10%的偏离；
b)在13.2Hz 到100Hz 范围内，且应该具有固定的最大为7m/s2 的加速度条件下试验；
(8)淋雨试验：距离式样3 米，用12.5 喷嘴以100L/min 的流量喷淋；
(9)浸水试验：600kpa(6bar)12h;
(10)光辐射试验：光强1120W/m2，80h;
普通紫外线固化聚丙烯酸脂涂敷的光纤，其使用温度在-60℃-+85℃，表面涂履硅树脂和耐高温聚丙烯酸脂的光纤，可满足在-60℃至+150℃环境条件下使用要求。因此，可以说光通信材料和设备在舰船上应用是完全可行的。
未完待续..
