在军舰上采用光纤技术

　　摘要：本文简要介绍了光纤局域网的发展概况和舰用光纤的优势，并结合美国海军应用光纤技术的状况，提出了我国海军尽快采用光纤技术的建议。

　　关键词：光纤，局域网，FDDI

　　光纤是现代化通信网络中传输信息的媒质。光纤通信作为一项新兴的通信技术，从一开始就显示出无比的优越性，引起人们的极大兴趣和关注。在短短的二十几年中，获得了迅速的发展。光纤技术至今已发展为举世瞩目的、独立的新兴产业，成为人类通讯的首选媒质，在世界各国得以大规模的应用，EDFA、WDM等新产品新技术的应用，更使得光纤通信开始向整合的通信网过渡。

1.光纤局域网的发展概况

　　局域网产生于七十年代末，典型的产品是以太网。由Xerox公司首先开发。随后GM和IBM公司先后开发了令牌总线和令牌环网。由于光纤技术的发展，基于光纤的对应的局域网技术也得到了较快的发展。光纤局域网的发展大体上经历了三个阶段：

　　第一阶段主要是开始研制和应用光纤LAN的初始阶段。主要是实现IEEE 802.3、IEEE 802.4和IEEE 802.5等的光纤化，这些都属于低速(1—10Mbps)计算机LAN。

　　第二阶段的发展主要体现在三个方面。一是改进上述的光纤LAN的性能并开始推广应用和制定光纤LAN标准；二是在光纤计算机LAN基础上研究综合业务光纤LAN，这些实验网都属于N-ISDN范畴；三是随着超级计算机和高清晰度图象通信的发展，各发达国家竞相开展了高速、大型光纤计算机LAN的研究工作，特别是FDDI标准的提出，标志着光纤LAN摆脱了电缆LAN的局限性，进入了一个独立发展的阶段。

　　第三阶段的发展也主要体现在三个方面。一是高速计算机LAN的实用化，美国、加拿大等率先研制成功FDDI产品并投入实用；二是经过多年的研究，FDDI-II、802.6等协议和标准的提出，标志着光纤局域网的发展从LAN进入了MAN的更高阶段。 三是进行了超高速光纤LAN和MAN的研究，其中包括密集光频分复用、光交换技术以及相应的光器件的研究。

2.电缆网络的缺点：

　　(1)由于电缆具有导电性，LAN电缆系统存在着电气危害(如静电)和电磁干扰等各种不利影响，因此必须对系统的电磁兼容和屏蔽采取相应有效措施。

　　(2)电缆系统的传输损耗较大且带宽相对较窄，只能应用于网径不大的低数据速率的LAN，对于网径较大的高速局域网(≥100Mbps)和MAN不适用。

　　(3)电缆系统的保密性较差，电缆本身辐射造成的信息外泄，要完全屏蔽很困难，因此对于保密性要求比较高的系统，建议采用光缆。

　　(4)电缆的体积和重量较大，安装时还必须考虑接地和屏蔽问题。

3.海军舰船使用光纤的优点

　　(1)由于光纤是采用石英材料制成的，它的重量轻，体积小，舰船上线缆布置更简便和美观，同时节省空间。

　　(2)由于光纤的信息容量非常大，信号衰减非常小，传送信息能力强。可将舰船上的系统和分系统即控制、警戒、武器、监视、视频、电信、管理等综合到舰上单一的抗毁性网络中，增加了舰船的作战能力和生存性。

　　(3)采用WDM等技术，可以非常方便的扩展通信容量，保证这种光纤网络能适应未来技术发展和容量增长的需要，有效的保护了舰船通信系统方面的投资，降低了成本。

　　(4)由于光纤不含金属介质，能抗各种电磁干扰、射频干扰等，从而降低了整个舰船系统电磁兼容方面的费用。

　　(5)光纤在恶劣和敌对环境中是可靠的，能抗腐蚀，不受雷电冲击的影响，还能抗核爆炸引起的电磁脉冲等，具有较强的抗毁性。

4.国外海军舰船应用光纤技术的概况:

　　近年来，随着光通信技术的发展，各国都非常重视光纤通信技术在军事上的应用，并把军队C3I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C3I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，早在七十年代，就已经开始了军用光缆的研究，并在潜艇上率先应用了光纤作为传输介质。八十年代初期，美国海军实施开发了大型舰船应用的光纤系统，并于80年代后期安装于舰船上，进入了实用化阶段。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C3I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，并制定订了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、法国等在军队装备了自己的光纤C3I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。

　　FDDI系统在美国海军舰船最早应用，现在北约各国也已采用FDDI，这种新型的舰用作战系统总线，必将在21世纪初得到广泛应用。

5.我国海军舰船应建立光纤网络：

　　我国海军肩负着保卫蓝色国土的任务，我们有必要在我军舰船上采用光纤技术，建立舰船级的光纤局域网，以便赶上当前世界各国舰船网络系统光纤化的浪潮，缩短与世界先进国家的差距，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。

　　只有实现了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C3I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。

摘自《光纤新闻网》