基本介紹
- 中文名：甚低頻
- 外文名：very low frequency
- 頻率範圍： 3－30 kHz
- 波段名稱： 甚長波
- 波長範圍 ：100－10 千米（km）
簡介,無線電波,作為潛艇的耳目,聲納,潛望鏡,雷達,電子偵測設備,
簡介
甚低頻（VLF, Very low frequency）是指頻帶由3KHz到30 KHz的無線電波。VLF多數用作潛艇通訊、無線心跳頻率檢測器及地球物理學研究等。另外對於雪崩時的人命及財產搜尋，VLF亦起了一定的作用。
無線電波
無線電波（英語：Radio waves），有時也稱無線電、射頻等，是一種電磁波，其波長在電磁波譜中比紅外線長。無線電波的頻率在300GHz到3kHz之間，但也有定義將任何1 GHz或3 GHz以上的電波劃為微波。當頻率在300 GHz時，無線電波對應的波長為1mm（0.039英寸）；在3 kHz時，波長為100km（62mi）。和其他電磁波一樣，無線電波也以光速行進。自然界中的無線電波主要是由閃電或者宇宙天體形成。
作為潛艇的耳目
潛艇或稱潛水艇、潛艦是能夠在水下運行的艦艇。潛艇的種類繁多，形制各異，小到全自動或一兩人操作、作業時間數小時的小型民用潛水探測器，大至可裝載數百人、連續潛航3-6個月的俄羅斯颱風級核潛艇。按體積可分為大型（主要為軍用）、中型或小型（袖珍潛艇、潛水器）和水下自動機械裝置等。潛艇也是較早期就有的匿蹤載具。
自第一次世界大戰後，潛艇得到廣泛運用，擔任許多大國海軍的重要位置，其功能包括攻擊敵人軍艦或潛艇、近岸保護、突破封鎖、偵察和掩飾特種部隊行動等。潛艇也被用於非軍事用途，如海洋科學研究、搶救財物、勘探開採、科學偵測、維護設備、搜尋援救、海底電纜維修、水下旅遊觀光、學術調查等，超級富豪甚至用為海下移動豪宅。
多數潛艇被認為是一種戰略武器（尤其是中大型的彈道飛彈潛艇與巡航飛彈潛艇），在裁軍或擴軍談判中有舉足輕重的地位。研發潛艇需要高度和全面的工業能力，目前只有少數國家能夠自行設計和生產軍用級潛艇。
聲納
主條目：聲納
由於電磁波在水中衰減的速率非常的高，無法做為偵測的訊號來源，以聲響訊號探測水面下的人造物體成為運用最廣泛的手段。
聲納的英文原名SONAR來自於“音響導航與測距”（sound navigation and ranging）的縮寫，無論是潛艇或者是水面船隻都利用這項技術的衍生系統探測水地下的物體或者是做為導航的依據。
聲納系統可以大致上分為兩類：主動與被動。主動聲納會自己發生音響訊號，藉由這個訊號接觸物體後反射回來的變化，做為計算這個物體的相對方位與距離的資料。被動聲納的作用和收聽裝置極為相近，不發出任何訊號，只接收來自於周遭的各種音響訊號來判斷與識別不同的物體。
傳統上潛艇安裝聲納的主要位置是在最前端的位置，由於現代潛艇非常依賴被動聲納的探測效果，巨大的收音裝置不僅僅讓潛艇的直徑大增，原先在這個位置上的魚雷管也得乖乖讓出位置而退到兩旁去。
其他安裝在潛艇上的聲納型態還包括安裝在艇身其他位置的被動聲納聽音裝置，利用不同位置收到的同一訊號，經過電腦處理和運算之後，就可以迅速的進行粗淺的定位，對於艇身較大的潛艇來說比較有利，因為測量的基線較長，準確度較高。
另外一種聲納稱為“拖曳聲納”，因為這種聲納裝置在使用時，以纜線與潛艇連線，聲納的本體則遠遠的拖在潛艇的後面進行探測，拖曳聲納的使用大幅強化潛艇對於全方位與不同深度的偵測能力，尤其是潛艇的尾端。這是因為潛艇的尾端同時也是動力輸出的部分，由於水流的聲音的干擾，位於前方的聲納無法聽到這個區域的訊號而形成一個盲區。使用拖曳聲納之後就能夠消除這個盲區，找出躲在這個區域的目標。
潛艇和水面艦隻在航行中，由於馬達，螺旋槳以及艇體形狀的不同，會產生固定頻率的回波，這種類似於人指紋的回波被稱為聲紋，現代聲納接受到信號後和聲紋資料庫中的信號比較就能確定對方是哪一級別甚至具體是哪艘潛艇或艦隻，然後根據對方的特性識別敵友並作出最好的戰鬥判斷。
潛望鏡
主條目：潛望鏡
潛望鏡利用光學鏡面反射的原理，在一個長管子的兩端安裝鏡片，上端的鏡片會將面對的影像向下反射，位於底部的鏡片將反射過來的影像作第二次反射，觀測人員透過底部的反射鏡就可以看到上方鏡面對準的方向上的影像。透過這個裝置，潛艇內部的人員可以對周遭的環境進行肉眼的實際觀測。在作戰上，潛望鏡也是辨識目標種類與敵我的重要手段。
潛望鏡通常提供兩種倍率，一种放大倍率較小但是視野範圍較廣，適合快速的搜尋周遭的海域，另外一種倍率較大，提供潛艇識別與判斷目標動向的能力。二次大戰以後有些公司推出的產品將兩者的功能分開到個別的搜尋和攻擊潛望鏡上。在肉眼觀測的部分另有刻度協助觀測者根據可能的目標型態進行粗淺的距離判斷。在二次大戰後期美國開始在潛望鏡上搭配測距雷達，另外一種測距儀是測量水平線與一個已知物體高度間的夾角的間距儀（Stadimeter）。近代的另外一種替代產品則是雷射測距儀。
潛望鏡在不使用的時候會降入潛艇的帆罩（Sail）當中以縮小突出的距離，當需要使用的時候，潛艇首先必須改變深度到較淺的海域，才能夠使潛望鏡伸出水面進行觀測，這個操作深度範圍一般稱為潛望鏡操作深度，實際上的高度則要看每種潛艇與潛望鏡搭配而定，在這個深度範圍上潛艇有可能和水面船艦發生碰撞，因此潛艇通常需要先以被動聲納判斷附近船隻的情形，避開可能發生碰撞或者是被目視發現的可能。
現代的潛望鏡除了提供更好的觀測效果以外，也增強在惡劣天后與夜間觀測的能力，配合一般光學攝影機、紅外線攝影機或者是低光度電視攝影機等的協助，潛艇在操作潛望鏡的彈性上遠勝於過去，錄製下來的影像以電子訊號儲存後，還可以事後的分析與情報的擷取。近代潛望鏡設計上的一個大挑戰是操作速度的提升，由於需要在較高的航行速度下操作，同時維持影像的穩定，各公司以不同的方式去克服高速下帶來的震動與其他的問題，其中一種常見的設計為加大潛望鏡尺寸以提高對震動的吸收能力。
雷達
主條目：雷達
雷達在第二次世界大戰初期開始出現在水面艦艇上面，潛艇也在稍後開始配備，協助於夜間或是不良天候下的搜尋。潛艇的雷達在不使用的時候和潛望鏡類似，要降低高度貼近帆罩的位置，或者是具備摺疊的天線能夠收進船帆當中，由於雷達天線的高度以及大小，搜尋距離不會很遠，效果也比不上一般水面艦艇的搜尋雷達，但是這項裝備提供更廣泛的偵測效果，現代的潛艇上幾乎都看得到。
雷達雖然好用，然而他發出訊號的必然缺點也導致潛艇在使用雷達上必須謹慎小心，以免被敵人做反偵測與定位的訊號來源。
電子偵測設備
主條目：電子偵測設備
德國在第二次世界大戰後期在潛艇上加裝專門探測盟軍巡邏機上的搜尋雷達的電子設備，這種電子支援裝置（Electronic Support Measurment，ESM）算是近代潛艇裝置電子偵測設備的起源。除了自衛的需求之外，潛艇還可以利用不同的電子支援與偵測裝置進行對敵人的通訊，雷達或者是其他的無線電訊號的監視與蒐集。
冷戰開始之後，各國紛紛利用潛艇隱密的特性，配合各類電子偵測裝置蒐集情報，這又以美國和蘇聯之間進行的最為激烈，美國不僅僅派遣潛艇到蘇聯的沿海蒐集資料，還讓潛艇在蘇聯的海底電纜上面放置竊聽錄音系統，獲得許多重要的情報。
即使在今日，潛艇依舊是一個非常重要的電子情報蒐集工具。
