정보전 상황에서 군 통신 시스템은 명령 통제와 정보 전달을 위한 중추 역할을 합니다. 특수광섬유케이블은 전송매체로서 통신안정성과 통신속도 향상에 중요한 역할을 합니다. 미래 전장의 특별한 요구를 고려할 때 특수 광섬유 케이블의 혁신적인 응용을 연구하는 것은 전략적으로 매우 중요합니다.
특수 광섬유 케이블의 기술적 특성
특수 광섬유 케이블은 미래 전장의 복잡한 환경에 적응해야 하며 전자파 간섭에 대한 저항성, 고온 및 저온에 대한 저항성, 부식에 대한 저항성 등의 특성을 가져야 합니다. 독특한 디자인은 고속 데이터 전송을 지원하고 기밀성, 취약성 및 신뢰성 측면에서 상당한 이점을 제공합니다. 특수 광섬유 케이블의 군용 기술 특성은 아래에서 자세히 소개됩니다.
1. 높은 전송률: 군용 필드 광케이블은 여러 개의 광섬유를 병렬로 구성합니다. 현재 사용되는 광섬유에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 단거리 초고속 전송에 주로 사용되는 단거리 OM3 및 OM4 다중 모드 광섬유입니다. 다른 하나는 장거리 G652D, G654E, G657A2 및 기타 초장거리 전송용 단일 모드 광섬유입니다. 일반적인 전송거리는 킬로미터 수준이며, 가장 긴 초장거리 전송거리는 수십~수백 킬로미터이다. 또한, 초장거리 전송 과정에서 신호 손실이 작아서 초장거리 안정적인 전송을 보장할 수 있으며, G654E 광섬유의 전송 손실 값은 0.165-0.175dB/KM만큼 낮을 수 있습니다.
2. 낮은 반사 손실: 주로 광케이블을 사용하여 양쪽 끝을 연결하고 광 모듈을 설정하므로 광 신호 반사를 효과적으로 방지하고 손실을 줄이며 통신 품질을 향상시킬 수 있습니다.
3. 강력한 반 전자기 간섭 능력 : 광섬유 자체에 사용되는 실리카 석영 재료는 전자기 간섭의 영향을받지 않습니다. 적이 전자기 간섭을 구현하는 경우 통신 광케이블은 통신 품질의 안정성을 보장할 수 있습니다. 이 기능은 전시 군사 통신에서 매우 중요하며 전자기 신호 간섭을 효과적으로 피할 수 있습니다.
4. 열악한 환경에 대한 저항성: 특수 광섬유의 경우 최근 개발된 새로운 광섬유는 광섬유 코팅에 고온 내성 분자 재료를 추가했으며 외부 구조에도 실리콘 또는 불소 함유 재료를 사용합니다. 불소 함유 재료는 강도와 환경 저항성이 높으며 난연성 및 굽힘 저항성 측면에서도 분명한 이점을 가지고 있습니다. 복잡한 환경에서의 사용을 완벽하게 충족할 수 있으며 극한 환경에서도 성능을 유지할 수 있습니다. 또한 내식성이 뛰어나 다양한 전장 조건에 적합합니다.
5. 경량 설계: 기존 구리 케이블에 비해 광섬유 케이블은 더 가볍습니다. 동시에 우리는 설계 시 소형화 설계를 충분히 고려하여 제품 크기를 가능한 한 작게 만들어 신속한 배포와 모바일 작업을 용이하게 합니다.
6. 다양한 센싱 응용 분야 : 첨단 판다형 편파 유지 광섬유, 회전 광섬유, 광섬유 브래그 격자 등 특수 광섬유도 센싱 분야에서 널리 사용되고 있으며, -정밀 감지 측정.
7. 기밀성 및 보안: 광섬유 통신은 자연스러운 기밀성을 가지며 가로채기 어렵거나 전자기적으로 강한 간섭을 받기 어렵습니다. 이는 군사 통신 보안에 매우 중요합니다.
미래 전장에서의 통신시스템 요구사항 분석
미래의 전장 환경은 더욱 복잡하고 변화무쌍해질 것이며, 통신 시스템에 대한 요구사항은 더욱 엄격해지고 다양해질 것입니다. 다음은 미래 전장에서 통신 시스템에 대한 몇 가지 주요 요구 사항을 분석한 것입니다.
1. 높은 대역폭과 고속 전송:
센서, 드론, 지능형 무기체계 등이 대중화되면서 전장의 데이터 양은 기하급수적으로 늘어나고 있다. 미래의 통신 시스템은 실시간 비디오 스트리밍, 빅데이터 분석, 인공지능 알고리즘 작동을 지원하기 위해 높은 대역폭과 빠른 데이터 전송 속도를 제공할 수 있어야 합니다.
2. 간섭 방지 및 보안:
적대적인 환경에서 통신 시스템은 정보의 기밀성과 무결성을 보장하기 위해 강력한 간섭 방지 기능과 암호화 기술을 갖추고 있어야 합니다. 양자통신은 이론적으로 깨지지 않는 특성으로 인해 정보 보안을 보장하는 핵심 기술이 될 수 있습니다.
3. 네트워크 탄력성과 유연성:
미래의 통신 시스템은 네트워크의 일부가 손상되더라도 연결을 유지할 수 있는 높은 수준의 복원력과 자가 치유 기능을 갖추어야 합니다. 동시에 시스템은 끊임없이 변화하는 전장 환경에 유연하게 적응하고 네트워크 아키텍처를 신속하게 배포하고 재구성할 수 있어야 합니다.
4. 도메인 간 상호 연결 및 상호 운용성:
서로 다른 플랫폼(육상, 해상, 공중, 우주, 사이버 공간) 간의 원활한 통신은 미래 합동 작전의 기반입니다. 통신 시스템은 도메인 간 상호 연결을 지원하고 다양한 서비스와 동맹국 간의 상호 운용성을 보장해야 합니다.
5. 낮은 대기 시간 및 실시간 성능:
실시간 의사 결정과 명령 및 제어를 위해서는 통신 시스템이 명령의 즉각적인 전송과 실행을 보장하기 위해 매우 짧은 대기 시간을 제공할 수 있어야 합니다.
6. 소형화 및 휴대성:
군인이 휴대하는 통신 장비는 가볍고 내구성이 뛰어나며 조작이 용이해야 하며 충분한 통신 거리와 품질이 보장되어야 합니다.
7. 에너지 효율성과 자율성:
통신 시스템은 전통적인 에너지원에 대한 의존도를 줄이고 에너지 절약 기술과 재생 에너지를 채택하며 특히 원격 또는 고립된 전장 환경에서 장비의 내구성을 향상시켜야 합니다.
8. 지능과 자동화:
인공 지능과 기계 학습 기술을 사용하여 네트워크 리소스 할당을 최적화하고, 오류를 자동으로 감지 및 복구하며, 수동 개입에 대한 의존도를 줄입니다.
9. 다중 모드 통신 기능:
미래 통신 시스템은 위성통신, 지상무선통신, 광섬유통신 등 다양한 통신 방식을 통합해 어떤 환경에서도 효과적인 통신 링크가 유지될 수 있도록 해야 한다.
10. 극한 환경에 적응:
고온, 혹한, 고지대 또는 전자파 복합 환경 등 어떤 환경에서도 통신 시스템은 안정적이고 신뢰할 수 있는 작동을 유지해야 합니다.
특수 광섬유 케이블의 혁신적인 응용
1. 극한 환경에 강한 광섬유 케이블
데이터 전송을 위한 중요한 매체로서 극한 환경에서 광섬유 케이블이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 극한 환경에 강한 광섬유 케이블의 혁신적인 적용은 통신 능력 향상에 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라, 관련 산업 발전을 위한 강력한 기술 지원을 제공합니다. 다음은 극한 환경에 강한 광섬유 케이블의 혁신적인 적용에 대한 분석입니다.
극저온 환경에서의 적용:극저온 환경에서는 위에서 언급한 것처럼 광섬유의 성능이 심각한 영향을 받습니다. 이러한 과제를 해결하기 위해서는 개발된 광섬유가 저온에서도 우수한 광학적, 기계적 특성을 유지해야 합니다. 예를 들어, 광섬유의 저온 안정성을 높이기 위해 특수 게르마늄 소재와 코팅 기술을 사용하고, 온도 변화에 따른 신호 감쇠를 줄이기 위해 정밀 드로잉 공정을 통해 광섬유의 미세 구조를 최적화합니다.
고온 환경에서의 적용:위에서 언급한 바와 같이, 고온 저항성 광섬유 준비 기술이 이 분야의 핵심입니다. 특수 폴리에스터나 폴리이미드(PI)를 코팅재로 사용하면 광섬유가 최대 300°C의 환경에서도 오랫동안 작동할 수 있습니다. 또한, 다층 점진적 코팅을 이용한 특수 와이어 드로잉 공정은 광섬유의 고온 저항을 향상시킬 뿐만 아니라 화학적 안정성과 기계적 강도를 향상시켜 석유, 가스, 의료 등 고온 응용 분야에 안정적인 솔루션을 제공합니다. 치료.
고용량 섬유 기술:위에서 설명한 대로 데이터 센터와 같은 고속, 고용량 애플리케이션 시나리오를 위해 코어 수가 많고 와이어 직경이 작은 완전 건조 광케이블이 개발되었습니다. 이러한 유형의 광케이블은 린 제조 공정을 사용하여 고정밀 케이싱 벽 두께 제어를 달성하고 케이블의 충전 속도와 신호 전송 품질을 효과적으로 향상시킵니다. 동시에 다중 대역 확장이 가능한 다중 코어 광섬유 기술과 결합되어 광섬유의 전송 용량과 속도가 더욱 향상되어 데이터 센터의 효율적인 운영을 지원합니다.
열악한 환경에 대한 내성:FiberHome Communications는 복잡한 환경의 적용 요구 사항에 대응하여 반복 굽힘에 강한 광케이블 제품을 개발했습니다. 이들 제품은 전 세계 전파망원경, 심해탐사, 지열정 등 극한 환경에서 사용돼 뛰어난 내구성과 신뢰성을 보여준다.
광섬유 감지 기술:광섬유 감지 기술을 사용하면 극한 환경의 다양한 매개변수를 실시간으로 모니터링하고 분석할 수 있습니다. 이는 지질 탐사, 해양 연구 등의 분야에서 매우 중요합니다. 혁신적인 광섬유 코팅과 특수 광 도파관 구조 설계를 통해 극한 환경에서 센서의 안정성과 내구성을 보장하면서 고정밀 감지 기능을 달성할 수 있습니다.
포토닉 기술의 도메인 간 적용:광자 기술의 광범위한 적용으로 인해 광섬유 및 케이블 기술이 다른 분야로 확장되었습니다. 위에서 언급한 바와 같이 광섬유와 케이블은 광 감지, 광 컴퓨팅, 광 레이저 등의 분야에서 큰 잠재력을 보이기 시작했습니다. 특히 극한 환경 조건에서 광 기술을 적용하면 실시간으로 정확한 데이터 전송 및 처리가 가능합니다. 가능한.
친환경적이고 친환경적인 제조 기술:광섬유와 케이블 생산 과정에서 친환경적이고 친환경적인 제조 기술을 도입하는 것도 큰 혁신이다. 위에서 언급한 바와 같이 FiberHome Communications는 차세대 대형 수직 OVD 기술을 채택했습니다. 원자재부터 케이블 생산까지 완전한 산업 레이아웃은 제품의 경쟁력을 크게 향상시키고 생산 과정에서 환경 오염을 줄였습니다.
개발된 극한 환경에 견디는 광섬유 케이블은 고온, 강한 방사선 및 핵 환경에서 정상적으로 작동할 수 있어 핵 환경에서의 통신을 보장하며 이는 전시 명령 체계의 연속성을 보장하는 데 큰 의미가 있습니다.
2. 다중 매개변수 감지 섬유
다중 매개변수 감지 광섬유 기술은 현재 광섬유 감지 분야의 연구 핫스팟입니다. 온도, 압력, 진동 등과 같은 여러 매개변수를 동시에 모니터링할 수 있으며 이는 보다 효율적이고 정확한 모니터링 시스템을 실현하는 데 큰 의미가 있습니다. 다음은 다중 매개변수 감지 광섬유의 혁신적인 응용에 대한 분석입니다.
(1) 다중 메커니즘 융합 기술
다중 산란 메커니즘 결합: 혁신적인 다중 매개변수 감지 광섬유 기술은 레일리 산란, 브릴루앙 산란 및 라만 산란과 같은 광섬유의 다중 산란 메커니즘을 결합합니다. 이 기술은 단일 시스템에서 장거리 다중 매개변수 동시 감지를 달성하여 측정 효율성과 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
분산 포지셔닝 기술: 후방 산란 효과와 분산 포지셔닝 기술을 활용하여 광섬유를 따라 완전히 분산된 감지를 달성할 수 있으며 이는 대규모 인프라의 상태 모니터링에 특히 중요합니다.
(2) 다기능 광섬유 브래그 격자 센서 헤드
동기식 다중 매개변수 측정: 단일 광섬유 브래그 격자 센서 헤드를 사용하여 온도와 변형률을 동시에 측정하는 기술이 개발되었습니다. 이 방법은 시스템 구조를 단순화하고 비용을 절감하며 모니터링 효율성을 향상시킵니다.
높은 정밀도와 높은 안정성: 이 유형의 센서 헤드는 일반적으로 높은 정밀도와 높은 안정성을 가지며 장기 또는 실시간 구조 상태 모니터링에 적합합니다.
(3) 단일 종단 액세스 기술
시스템 복잡성 감소: 단일 엔드 액세스를 갖춘 다중 메커니즘 통합 분산 광섬유 감지 시스템을 개발함으로써 시스템의 복잡성과 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 이는 설치 및 배치를 용이하게 할 뿐만 아니라 유지 관리 및 업그레이드도 용이하게 합니다.
향상된 피드백 속도: 시스템은 간소화된 설계를 통해 빠른 데이터 피드백을 달성합니다. 이는 즉각적인 대응이 필요한 모니터링 시나리오에 매우 중요합니다.
(4) 향상된 환경적응성
전자기 간섭 방지: 광섬유 센서 자체는 전자기 간섭을 받지 않으므로 전력망 모니터링과 같이 복잡한 전자기 환경이 있는 응용 분야에서 잘 작동합니다.
장기 안정성: 광섬유 센서는 긴 수명과 내식성의 특성을 가지며 빈번한 교체 없이 열악한 환경에서 장기적으로 안정적인 작동에 적합합니다.
(5) 대규모 센서 네트워크
장거리 감지 지원: 다중 매개변수 감지 광섬유 기술은 석유 및 가스 파이프라인, 철도 운송 및 건물 구조 모니터링에 특히 중요한 장거리 감지를 지원합니다.
저비용 및 간단한 배선: 기존 전기 센서에 비해 광섬유 센서는 비용이 저렴하고 배선이 간단하며 손실이 매우 낮아 대규모 센서 네트워크 구축을 지원합니다.
(6) IoT 인식 레이어 적용
정보 수집 기능이 향상되었습니다. IoT 아키텍처에서는 다중 매개변수 감지 광섬유를 인식 계층에서 사용하여 외부 세계에서 정보를 효율적으로 수집하고 상위 계층 데이터 분석을 위한 충분하고 정확한 원시 데이터를 제공할 수 있습니다.
향상된 감도 및 동적 범위: 광섬유 센서는 환경 변화에 대한 높은 감도와 넓은 동적 범위를 갖추고 있어 지능형 모니터링 및 관리에 대한 안정적인 보장을 제공합니다.
이 특수 광섬유는 변형률, 온도, 진동, 획득 등 다양한 매개변수 감지 기능을 통합하고 전장 환경의 실시간 모니터링에 사용할 수 있습니다. 광섬유로 전송되는 데이터를 분석함으로써 전장 상황을 실시간으로 파악하고, 전장 상황 인식 능력을 향상시킬 수 있다.
3. 적응광학 통신 시스템
AO(Adaptive Optics)는 대기 난류나 광학 시스템의 내부 결함이 광파 전파에 미치는 영향을 보상하는 데 사용되는 기술입니다. 군사 전장에서 적응형 광통신 시스템은 주로 다음 측면에 초점을 맞춰 여러 측면에서 혁신적인 애플리케이션을 가져올 수 있습니다.
(1) 레이저 통신:
통신 품질 향상: 적응광학은 레이저 빔의 파면을 실시간으로 조정하고 대기 난류로 인한 왜곡을 보상하여 장거리 레이저 통신의 안정성과 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있습니다.
간섭 방지 능력: 적응형 광학 장치는 빔의 방향과 모양을 정밀하게 제어함으로써 배경 소음과 적 간섭의 영향을 줄여 통신의 보안과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
(2) 정찰 및 감시:
고화질 이미징: 적응형 광학을 사용하면 위성 및 고고도 드론의 광학 이미징 품질을 향상하고 악천후 조건에서도 선명한 대상 이미지를 얻을 수 있습니다.
동적 추적: AO 시스템은 실시간으로 조정하여 움직이는 표적을 추적할 수 있으며 이는 지속적인 감시 및 전장 상황 인식에 매우 중요합니다.
(3) 무기 조준 및 안내:
정밀 타격: 적응형 광학 장치는 레이저 유도 무기 시스템에 사용되어 레이저 빔의 초점과 안정성을 유지하고 타격 정확도를 향상시킵니다.
표적 인식: 복잡한 환경에서 AO는 레이저 레이더(LIDAR) 시스템이 표적을 더 정확하게 식별하고 구별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
(4) 위성통신:
위성-지상 통신: 위성과 지상국 사이에 안정적인 광통신 링크를 구축합니다. 적응광학 기술은 대기 교란을 수정하고 고속 데이터 전송을 보장할 수 있습니다.
별자리 네트워크: 위성 간 직접적인 광통신에 사용되어 보다 효율적이고 안전한 우주 통신 네트워크를 구축합니다.
(5) 전자전:
비접촉식 통신: 적응형 광통신은 높은 지향성과 낮은 차단 확률로 인해 비밀 데이터 교환을 위한 전자전에서 효과적인 수단으로 사용될 수 있습니다.
(6) 지능형 네트워크:
자가 구성 네트워크: 적응형 광학 장치와 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 기술을 결합하면 경로 및 주파수 사용을 자동으로 최적화하는 지능형 적응형 전장 통신 네트워크를 생성할 수 있습니다.
(7) 다중 도메인 협업:
교차 플랫폼 통신: 적응형 광학 기술은 육상, 해상, 공중 및 우주 전투 플랫폼 간의 원활한 통신을 촉진하고 다중 영역 협력 전투 능력을 향상시킬 수 있습니다.
(8) 무인 시스템 제어:
원격 작동: 적응형 광통신은 장거리에서 드론 및 기타 무인 시스템을 제어하는 데 필수적인 고대역폭, 저지연 링크를 제공합니다.
적응광학은 기존 시스템의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 새로운 전술적, 기술적 가능성을 열어줌으로써 군사 응용 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 기술이 계속 발전함에 따라 군사 통신 및 전장 응용 분야에서 적응 광학의 역할이 점점 더 중요해질 것입니다.
전장통신 수요를 위한 미래 통신체계 혁신기술 개발
전장의 요구에 적응하기 위해 미래 통신 시스템은 통신의 신뢰성, 보안, 유연성 및 효율성을 향상시키는 것을 목표로 하는 일련의 혁신적인 기술을 개발할 것입니다. 다음은 가능한 혁신 방향입니다.
(1) 양자통신:
양자통신은 양자역학 원리를 이용해 정보 전송을 이루고, 군 통신에 꼭 필요한 정보의 도청이나 변조를 방지하기 위해 무조건 안전한 통신 채널을 제공할 수 있다.
(2) 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 및 네트워크 기능 가상화(NFV):
이러한 기술은 네트워크 아키텍처를 더욱 유연하고 프로그래밍 가능하게 만들어 전장 환경의 변화에 신속하게 적응하고 최적의 리소스 할당을 달성할 수 있도록 해줍니다.
(3) 5G/6G 통신 기술:
차세대 모바일 통신 표준은 실시간 명령 및 제어, 드론 군집 제어 및 IoT 장치 통합에 필수적인 더 높은 데이터 속도, 더 낮은 대기 시간 및 더 높은 연결 밀도를 제공할 것입니다.
(4) 엣지 컴퓨팅:
네트워크 에지에 컴퓨팅 성능을 배포하면 중앙 서버에 대한 의존도가 줄어들고 대기 시간이 줄어들며 데이터 처리 속도가 향상됩니다. 이는 원격 전장 환경에서 특히 중요합니다.
(5) 인지 라디오:
인지 무선은 주변의 스펙트럼 환경을 감지하고 적응하며, 통신에 가장 적합한 주파수 대역을 자동으로 선택하고, 간섭과 스펙트럼 충돌을 효과적으로 방지할 수 있습니다.
(6) 처리량이 높은 위성 통신:
Ka/Ku 대역 및 레이저 통신과 같은 고급 위성 기술을 사용하여 특히 해양 및 항공 작전에 적합한 고대역폭 및 글로벌 커버리지 통신 기능을 제공합니다.
(7) 소형화 및 웨어러블 기술:
병사 개개인이 휴대 및 사용하기 편리하고 전장 생존성을 향상시킬 수 있는 더 작은 크기, 더 가벼운 무게, 더 낮은 전력 소모를 갖춘 통신 장비를 개발합니다.
(8) 인공 지능 및 기계 학습:
AI는 네트워크 관리, 위협 탐지, 신호 처리, 적응형 라우팅에 사용되어 네트워크의 지능 수준과 자율 운영 기능을 향상시킵니다.
(9) 블록체인 기술:
통신 네트워크의 투명성, 보안 및 변조 방지 기능을 향상시키기 위해 분산형 인증 및 데이터 전송 메커니즘을 제공합니다.
(10) 자율 네트워크 복구 및 자체 구성 네트워크(SON):
자체 구성 네트워크는 자동으로 오류를 감지하고 네트워크를 재구성하여 수동 유지 관리에 대한 의존도를 줄이고 네트워크 견고성을 향상시킬 수 있습니다.
(11) 다중 도메인 공동 통신:
위성, 공중, 지상 및 수중 통신 시스템을 통합하여 포괄적인 통신 네트워크를 형성하여 모든 전투 영역에서 원활한 통신을 보장합니다.
(12) 메타물질과 나노기술:
통신 장비의 성능과 스텔스를 향상시키기 위해 안테나, RF 구성 요소 및 센서의 새로운 재료와 구조를 개발합니다.
이러한 혁신적인 기술의 포괄적인 적용은 미래 전장의 통신 효율성을 크게 향상시키고 군사 작전에 대한 강력한 정보 지원을 제공할 것입니다.
결론
미래 전장에서 특수 광섬유 케이블의 혁신적인 적용은 군 통신 성능을 획기적으로 향상시키고 복잡한 전장 환경에서도 통신의 안정성과 보안을 보장할 것입니다. 관련 기술의 연구 개발 및 적용은 정보전 상황에서 명령, 통제 및 정보 전송에 대한 강력한 지원을 제공할 것입니다.
출처: 동관 HX 섬유 기술 유한 회사
정보전 상황에서 군 통신 시스템은 명령 통제와 정보 전달을 위한 중추 역할을 합니다. 특수광섬유케이블은 전송매체로서 통신안정성과 통신속도 향상에 중요한 역할을 합니다. 미래 전장의 특별한 요구를 고려할 때 특수 광섬유 케이블의 혁신적인 응용을 연구하는 것은 전략적으로 매우 중요합니다.
특수 광섬유 케이블의 기술적 특성
특수 광섬유 케이블은 미래 전장의 복잡한 환경에 적응해야 하며 전자파 간섭에 대한 저항성, 고온 및 저온에 대한 저항성, 부식에 대한 저항성 등의 특성을 가져야 합니다. 독특한 디자인은 고속 데이터 전송을 지원하고 기밀성, 취약성 및 신뢰성 측면에서 상당한 이점을 제공합니다. 특수 광섬유 케이블의 군용 기술 특성은 아래에서 자세히 소개됩니다.
1. 높은 전송률: 군용 필드 광케이블은 여러 개의 광섬유를 병렬로 구성합니다. 현재 사용되는 광섬유에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 단거리 초고속 전송에 주로 사용되는 단거리 OM3 및 OM4 다중 모드 광섬유입니다. 다른 하나는 장거리 G652D, G654E, G657A2 및 기타 초장거리 전송용 단일 모드 광섬유입니다. 일반적인 전송거리는 킬로미터 수준이며, 가장 긴 초장거리 전송거리는 수십~수백 킬로미터이다. 또한, 초장거리 전송 과정에서 신호 손실이 작아서 초장거리 안정적인 전송을 보장할 수 있으며, G654E 광섬유의 전송 손실 값은 0.165-0.175dB/KM만큼 낮을 수 있습니다.
2. 낮은 반사 손실: 주로 광케이블을 사용하여 양쪽 끝을 연결하고 광 모듈을 설정하므로 광 신호 반사를 효과적으로 방지하고 손실을 줄이며 통신 품질을 향상시킬 수 있습니다.
3. 강력한 반 전자기 간섭 능력 : 광섬유 자체에 사용되는 실리카 석영 재료는 전자기 간섭의 영향을받지 않습니다. 적이 전자기 간섭을 구현하는 경우 통신 광케이블은 통신 품질의 안정성을 보장할 수 있습니다. 이 기능은 전시 군사 통신에서 매우 중요하며 전자기 신호 간섭을 효과적으로 피할 수 있습니다.
4. 열악한 환경에 대한 저항성: 특수 광섬유의 경우 최근 개발된 새로운 광섬유는 광섬유 코팅에 고온 내성 분자 재료를 추가했으며 외부 구조에도 실리콘 또는 불소 함유 재료를 사용합니다. 불소 함유 재료는 강도와 환경 저항성이 높으며 난연성 및 굽힘 저항성 측면에서도 분명한 이점을 가지고 있습니다. 복잡한 환경에서의 사용을 완벽하게 충족할 수 있으며 극한 환경에서도 성능을 유지할 수 있습니다. 또한 내식성이 뛰어나 다양한 전장 조건에 적합합니다.
5. 경량 설계: 기존 구리 케이블에 비해 광섬유 케이블은 더 가볍습니다. 동시에 우리는 설계 시 소형화 설계를 충분히 고려하여 제품 크기를 가능한 한 작게 만들어 신속한 배포와 모바일 작업을 용이하게 합니다.
6. 다양한 센싱 응용 분야 : 첨단 판다형 편파 유지 광섬유, 회전 광섬유, 광섬유 브래그 격자 등 특수 광섬유도 센싱 분야에서 널리 사용되고 있으며, -정밀 감지 측정.
7. 기밀성 및 보안: 광섬유 통신은 자연스러운 기밀성을 가지며 가로채기 어렵거나 전자기적으로 강한 간섭을 받기 어렵습니다. 이는 군사 통신 보안에 매우 중요합니다.
미래 전장에서의 통신시스템 요구사항 분석
미래의 전장 환경은 더욱 복잡하고 변화무쌍해질 것이며, 통신 시스템에 대한 요구사항은 더욱 엄격해지고 다양해질 것입니다. 다음은 미래 전장에서 통신 시스템에 대한 몇 가지 주요 요구 사항을 분석한 것입니다.
1. 높은 대역폭과 고속 전송:
센서, 드론, 지능형 무기체계 등이 대중화되면서 전장의 데이터 양은 기하급수적으로 늘어나고 있다. 미래의 통신 시스템은 실시간 비디오 스트리밍, 빅데이터 분석, 인공지능 알고리즘 작동을 지원하기 위해 높은 대역폭과 빠른 데이터 전송 속도를 제공할 수 있어야 합니다.
2. 간섭 방지 및 보안:
적대적인 환경에서 통신 시스템은 정보의 기밀성과 무결성을 보장하기 위해 강력한 간섭 방지 기능과 암호화 기술을 갖추고 있어야 합니다. 양자통신은 이론적으로 깨지지 않는 특성으로 인해 정보 보안을 보장하는 핵심 기술이 될 수 있습니다.
3. 네트워크 탄력성과 유연성:
미래의 통신 시스템은 네트워크의 일부가 손상되더라도 연결을 유지할 수 있는 높은 수준의 복원력과 자가 치유 기능을 갖추어야 합니다. 동시에 시스템은 끊임없이 변화하는 전장 환경에 유연하게 적응하고 네트워크 아키텍처를 신속하게 배포하고 재구성할 수 있어야 합니다.
4. 도메인 간 상호 연결 및 상호 운용성:
서로 다른 플랫폼(육상, 해상, 공중, 우주, 사이버 공간) 간의 원활한 통신은 미래 합동 작전의 기반입니다. 통신 시스템은 도메인 간 상호 연결을 지원하고 다양한 서비스와 동맹국 간의 상호 운용성을 보장해야 합니다.
5. 낮은 대기 시간 및 실시간 성능:
실시간 의사 결정과 명령 및 제어를 위해서는 통신 시스템이 명령의 즉각적인 전송과 실행을 보장하기 위해 매우 짧은 대기 시간을 제공할 수 있어야 합니다.
6. 소형화 및 휴대성:
군인이 휴대하는 통신 장비는 가볍고 내구성이 뛰어나며 조작이 용이해야 하며 충분한 통신 거리와 품질이 보장되어야 합니다.
7. 에너지 효율성과 자율성:
통신 시스템은 전통적인 에너지원에 대한 의존도를 줄이고 에너지 절약 기술과 재생 에너지를 채택하며 특히 원격 또는 고립된 전장 환경에서 장비의 내구성을 향상시켜야 합니다.
8. 지능과 자동화:
인공 지능과 기계 학습 기술을 사용하여 네트워크 리소스 할당을 최적화하고, 오류를 자동으로 감지 및 복구하며, 수동 개입에 대한 의존도를 줄입니다.
9. 다중 모드 통신 기능:
미래 통신 시스템은 위성통신, 지상무선통신, 광섬유통신 등 다양한 통신 방식을 통합해 어떤 환경에서도 효과적인 통신 링크가 유지될 수 있도록 해야 한다.
10. 극한 환경에 적응:
고온, 혹한, 고지대 또는 전자파 복합 환경 등 어떤 환경에서도 통신 시스템은 안정적이고 신뢰할 수 있는 작동을 유지해야 합니다.
특수 광섬유 케이블의 혁신적인 응용
1. 극한 환경에 강한 광섬유 케이블
데이터 전송을 위한 중요한 매체로서 극한 환경에서 광섬유 케이블이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 극한 환경에 강한 광섬유 케이블의 혁신적인 적용은 통신 능력 향상에 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라, 관련 산업 발전을 위한 강력한 기술 지원을 제공합니다. 다음은 극한 환경에 강한 광섬유 케이블의 혁신적인 적용에 대한 분석입니다.
극저온 환경에서의 적용:극저온 환경에서는 위에서 언급한 것처럼 광섬유의 성능이 심각한 영향을 받습니다. 이러한 과제를 해결하기 위해서는 개발된 광섬유가 저온에서도 우수한 광학적, 기계적 특성을 유지해야 합니다. 예를 들어, 광섬유의 저온 안정성을 높이기 위해 특수 게르마늄 소재와 코팅 기술을 사용하고, 온도 변화에 따른 신호 감쇠를 줄이기 위해 정밀 드로잉 공정을 통해 광섬유의 미세 구조를 최적화합니다.
고온 환경에서의 적용:위에서 언급한 바와 같이, 고온 저항성 광섬유 준비 기술이 이 분야의 핵심입니다. 특수 폴리에스터나 폴리이미드(PI)를 코팅재로 사용하면 광섬유가 최대 300°C의 환경에서도 오랫동안 작동할 수 있습니다. 또한, 다층 점진적 코팅을 이용한 특수 와이어 드로잉 공정은 광섬유의 고온 저항을 향상시킬 뿐만 아니라 화학적 안정성과 기계적 강도를 향상시켜 석유, 가스, 의료 등 고온 응용 분야에 안정적인 솔루션을 제공합니다. 치료.
고용량 섬유 기술:위에서 설명한 대로 데이터 센터와 같은 고속, 고용량 애플리케이션 시나리오를 위해 코어 수가 많고 와이어 직경이 작은 완전 건조 광케이블이 개발되었습니다. 이러한 유형의 광케이블은 린 제조 공정을 사용하여 고정밀 케이싱 벽 두께 제어를 달성하고 케이블의 충전 속도와 신호 전송 품질을 효과적으로 향상시킵니다. 동시에 다중 대역 확장이 가능한 다중 코어 광섬유 기술과 결합되어 광섬유의 전송 용량과 속도가 더욱 향상되어 데이터 센터의 효율적인 운영을 지원합니다.
열악한 환경에 대한 내성:FiberHome Communications는 복잡한 환경의 적용 요구 사항에 대응하여 반복 굽힘에 강한 광케이블 제품을 개발했습니다. 이들 제품은 전 세계 전파망원경, 심해탐사, 지열정 등 극한 환경에서 사용돼 뛰어난 내구성과 신뢰성을 보여준다.
광섬유 감지 기술:광섬유 감지 기술을 사용하면 극한 환경의 다양한 매개변수를 실시간으로 모니터링하고 분석할 수 있습니다. 이는 지질 탐사, 해양 연구 등의 분야에서 매우 중요합니다. 혁신적인 광섬유 코팅과 특수 광 도파관 구조 설계를 통해 극한 환경에서 센서의 안정성과 내구성을 보장하면서 고정밀 감지 기능을 달성할 수 있습니다.
포토닉 기술의 도메인 간 적용:광자 기술의 광범위한 적용으로 인해 광섬유 및 케이블 기술이 다른 분야로 확장되었습니다. 위에서 언급한 바와 같이 광섬유와 케이블은 광 감지, 광 컴퓨팅, 광 레이저 등의 분야에서 큰 잠재력을 보이기 시작했습니다. 특히 극한 환경 조건에서 광 기술을 적용하면 실시간으로 정확한 데이터 전송 및 처리가 가능합니다. 가능한.
친환경적이고 친환경적인 제조 기술:광섬유와 케이블 생산 과정에서 친환경적이고 친환경적인 제조 기술을 도입하는 것도 큰 혁신이다. 위에서 언급한 바와 같이 FiberHome Communications는 차세대 대형 수직 OVD 기술을 채택했습니다. 원자재부터 케이블 생산까지 완전한 산업 레이아웃은 제품의 경쟁력을 크게 향상시키고 생산 과정에서 환경 오염을 줄였습니다.
개발된 극한 환경에 견디는 광섬유 케이블은 고온, 강한 방사선 및 핵 환경에서 정상적으로 작동할 수 있어 핵 환경에서의 통신을 보장하며 이는 전시 명령 체계의 연속성을 보장하는 데 큰 의미가 있습니다.
2. 다중 매개변수 감지 섬유
다중 매개변수 감지 광섬유 기술은 현재 광섬유 감지 분야의 연구 핫스팟입니다. 온도, 압력, 진동 등과 같은 여러 매개변수를 동시에 모니터링할 수 있으며 이는 보다 효율적이고 정확한 모니터링 시스템을 실현하는 데 큰 의미가 있습니다. 다음은 다중 매개변수 감지 광섬유의 혁신적인 응용에 대한 분석입니다.
(1) 다중 메커니즘 융합 기술
다중 산란 메커니즘 결합: 혁신적인 다중 매개변수 감지 광섬유 기술은 레일리 산란, 브릴루앙 산란 및 라만 산란과 같은 광섬유의 다중 산란 메커니즘을 결합합니다. 이 기술은 단일 시스템에서 장거리 다중 매개변수 동시 감지를 달성하여 측정 효율성과 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
분산 포지셔닝 기술: 후방 산란 효과와 분산 포지셔닝 기술을 활용하여 광섬유를 따라 완전히 분산된 감지를 달성할 수 있으며 이는 대규모 인프라의 상태 모니터링에 특히 중요합니다.
(2) 다기능 광섬유 브래그 격자 센서 헤드
동기식 다중 매개변수 측정: 단일 광섬유 브래그 격자 센서 헤드를 사용하여 온도와 변형률을 동시에 측정하는 기술이 개발되었습니다. 이 방법은 시스템 구조를 단순화하고 비용을 절감하며 모니터링 효율성을 향상시킵니다.
높은 정밀도와 높은 안정성: 이 유형의 센서 헤드는 일반적으로 높은 정밀도와 높은 안정성을 가지며 장기 또는 실시간 구조 상태 모니터링에 적합합니다.
(3) 단일 종단 액세스 기술
시스템 복잡성 감소: 단일 엔드 액세스를 갖춘 다중 메커니즘 통합 분산 광섬유 감지 시스템을 개발함으로써 시스템의 복잡성과 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 이는 설치 및 배치를 용이하게 할 뿐만 아니라 유지 관리 및 업그레이드도 용이하게 합니다.
향상된 피드백 속도: 시스템은 간소화된 설계를 통해 빠른 데이터 피드백을 달성합니다. 이는 즉각적인 대응이 필요한 모니터링 시나리오에 매우 중요합니다.
(4) 향상된 환경적응성
전자기 간섭 방지: 광섬유 센서 자체는 전자기 간섭을 받지 않으므로 전력망 모니터링과 같이 복잡한 전자기 환경이 있는 응용 분야에서 잘 작동합니다.
장기 안정성: 광섬유 센서는 긴 수명과 내식성의 특성을 가지며 빈번한 교체 없이 열악한 환경에서 장기적으로 안정적인 작동에 적합합니다.
(5) 대규모 센서 네트워크
장거리 감지 지원: 다중 매개변수 감지 광섬유 기술은 석유 및 가스 파이프라인, 철도 운송 및 건물 구조 모니터링에 특히 중요한 장거리 감지를 지원합니다.
저비용 및 간단한 배선: 기존 전기 센서에 비해 광섬유 센서는 비용이 저렴하고 배선이 간단하며 손실이 매우 낮아 대규모 센서 네트워크 구축을 지원합니다.
(6) IoT 인식 레이어 적용
정보 수집 기능이 향상되었습니다. IoT 아키텍처에서는 다중 매개변수 감지 광섬유를 인식 계층에서 사용하여 외부 세계에서 정보를 효율적으로 수집하고 상위 계층 데이터 분석을 위한 충분하고 정확한 원시 데이터를 제공할 수 있습니다.
향상된 감도 및 동적 범위: 광섬유 센서는 환경 변화에 대한 높은 감도와 넓은 동적 범위를 갖추고 있어 지능형 모니터링 및 관리에 대한 안정적인 보장을 제공합니다.
이 특수 광섬유는 변형률, 온도, 진동, 획득 등 다양한 매개변수 감지 기능을 통합하고 전장 환경의 실시간 모니터링에 사용할 수 있습니다. 광섬유로 전송되는 데이터를 분석함으로써 전장 상황을 실시간으로 파악하고, 전장 상황 인식 능력을 향상시킬 수 있다.
3. 적응광학 통신 시스템
AO(Adaptive Optics)는 대기 난류나 광학 시스템의 내부 결함이 광파 전파에 미치는 영향을 보상하는 데 사용되는 기술입니다. 군사 전장에서 적응형 광통신 시스템은 주로 다음 측면에 초점을 맞춰 여러 측면에서 혁신적인 애플리케이션을 가져올 수 있습니다.
(1) 레이저 통신:
통신 품질 향상: 적응광학은 레이저 빔의 파면을 실시간으로 조정하고 대기 난류로 인한 왜곡을 보상하여 장거리 레이저 통신의 안정성과 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있습니다.
간섭 방지 능력: 적응형 광학 장치는 빔의 방향과 모양을 정밀하게 제어함으로써 배경 소음과 적 간섭의 영향을 줄여 통신의 보안과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
(2) 정찰 및 감시:
고화질 이미징: 적응형 광학을 사용하면 위성 및 고고도 드론의 광학 이미징 품질을 향상하고 악천후 조건에서도 선명한 대상 이미지를 얻을 수 있습니다.
동적 추적: AO 시스템은 실시간으로 조정하여 움직이는 표적을 추적할 수 있으며 이는 지속적인 감시 및 전장 상황 인식에 매우 중요합니다.
(3) 무기 조준 및 안내:
정밀 타격: 적응형 광학 장치는 레이저 유도 무기 시스템에 사용되어 레이저 빔의 초점과 안정성을 유지하고 타격 정확도를 향상시킵니다.
표적 인식: 복잡한 환경에서 AO는 레이저 레이더(LIDAR) 시스템이 표적을 더 정확하게 식별하고 구별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
(4) 위성통신:
위성-지상 통신: 위성과 지상국 사이에 안정적인 광통신 링크를 구축합니다. 적응광학 기술은 대기 교란을 수정하고 고속 데이터 전송을 보장할 수 있습니다.
별자리 네트워크: 위성 간 직접적인 광통신에 사용되어 보다 효율적이고 안전한 우주 통신 네트워크를 구축합니다.
(5) 전자전:
비접촉식 통신: 적응형 광통신은 높은 지향성과 낮은 차단 확률로 인해 비밀 데이터 교환을 위한 전자전에서 효과적인 수단으로 사용될 수 있습니다.
(6) 지능형 네트워크:
자가 구성 네트워크: 적응형 광학 장치와 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 기술을 결합하면 경로 및 주파수 사용을 자동으로 최적화하는 지능형 적응형 전장 통신 네트워크를 생성할 수 있습니다.
(7) 다중 도메인 협업:
교차 플랫폼 통신: 적응형 광학 기술은 육상, 해상, 공중 및 우주 전투 플랫폼 간의 원활한 통신을 촉진하고 다중 영역 협력 전투 능력을 향상시킬 수 있습니다.
(8) 무인 시스템 제어:
원격 작동: 적응형 광통신은 장거리에서 드론 및 기타 무인 시스템을 제어하는 데 필수적인 고대역폭, 저지연 링크를 제공합니다.
적응광학은 기존 시스템의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 새로운 전술적, 기술적 가능성을 열어줌으로써 군사 응용 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 기술이 계속 발전함에 따라 군사 통신 및 전장 응용 분야에서 적응 광학의 역할이 점점 더 중요해질 것입니다.
전장통신 수요를 위한 미래 통신체계 혁신기술 개발
전장의 요구에 적응하기 위해 미래 통신 시스템은 통신의 신뢰성, 보안, 유연성 및 효율성을 향상시키는 것을 목표로 하는 일련의 혁신적인 기술을 개발할 것입니다. 다음은 가능한 혁신 방향입니다.
(1) 양자통신:
양자통신은 양자역학 원리를 이용해 정보 전송을 이루고, 군 통신에 꼭 필요한 정보의 도청이나 변조를 방지하기 위해 무조건 안전한 통신 채널을 제공할 수 있다.
(2) 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 및 네트워크 기능 가상화(NFV):
이러한 기술은 네트워크 아키텍처를 더욱 유연하고 프로그래밍 가능하게 만들어 전장 환경의 변화에 신속하게 적응하고 최적의 리소스 할당을 달성할 수 있도록 해줍니다.
(3) 5G/6G 통신 기술:
차세대 모바일 통신 표준은 실시간 명령 및 제어, 드론 군집 제어 및 IoT 장치 통합에 필수적인 더 높은 데이터 속도, 더 낮은 대기 시간 및 더 높은 연결 밀도를 제공할 것입니다.
(4) 엣지 컴퓨팅:
네트워크 에지에 컴퓨팅 성능을 배포하면 중앙 서버에 대한 의존도가 줄어들고 대기 시간이 줄어들며 데이터 처리 속도가 향상됩니다. 이는 원격 전장 환경에서 특히 중요합니다.
(5) 인지 라디오:
인지 무선은 주변의 스펙트럼 환경을 감지하고 적응하며, 통신에 가장 적합한 주파수 대역을 자동으로 선택하고, 간섭과 스펙트럼 충돌을 효과적으로 방지할 수 있습니다.
(6) 처리량이 높은 위성 통신:
Ka/Ku 대역 및 레이저 통신과 같은 고급 위성 기술을 사용하여 특히 해양 및 항공 작전에 적합한 고대역폭 및 글로벌 커버리지 통신 기능을 제공합니다.
(7) 소형화 및 웨어러블 기술:
병사 개개인이 휴대 및 사용하기 편리하고 전장 생존성을 향상시킬 수 있는 더 작은 크기, 더 가벼운 무게, 더 낮은 전력 소모를 갖춘 통신 장비를 개발합니다.
(8) 인공 지능 및 기계 학습:
AI는 네트워크 관리, 위협 탐지, 신호 처리, 적응형 라우팅에 사용되어 네트워크의 지능 수준과 자율 운영 기능을 향상시킵니다.
(9) 블록체인 기술:
통신 네트워크의 투명성, 보안 및 변조 방지 기능을 향상시키기 위해 분산형 인증 및 데이터 전송 메커니즘을 제공합니다.
(10) 자율 네트워크 복구 및 자체 구성 네트워크(SON):
자체 구성 네트워크는 자동으로 오류를 감지하고 네트워크를 재구성하여 수동 유지 관리에 대한 의존도를 줄이고 네트워크 견고성을 향상시킬 수 있습니다.
(11) 다중 도메인 공동 통신:
위성, 공중, 지상 및 수중 통신 시스템을 통합하여 포괄적인 통신 네트워크를 형성하여 모든 전투 영역에서 원활한 통신을 보장합니다.
(12) 메타물질과 나노기술:
통신 장비의 성능과 스텔스를 향상시키기 위해 안테나, RF 구성 요소 및 센서의 새로운 재료와 구조를 개발합니다.
이러한 혁신적인 기술의 포괄적인 적용은 미래 전장의 통신 효율성을 크게 향상시키고 군사 작전에 대한 강력한 정보 지원을 제공할 것입니다.
결론
미래 전장에서 특수 광섬유 케이블의 혁신적인 적용은 군 통신 성능을 획기적으로 향상시키고 복잡한 전장 환경에서도 통신의 안정성과 보안을 보장할 것입니다. 관련 기술의 연구 개발 및 적용은 정보전 상황에서 명령, 통제 및 정보 전송에 대한 강력한 지원을 제공할 것입니다.
출처: 동관 HX 섬유 기술 유한 회사
