潛入海里執行作戰的潛艇，一旦下潛，往往幾個小時、幾天或幾個月都不會浮出水面。在四面八方都是海的情況下，潛艇是如何與其他艦和地上進行交流的，關於海中通信的歷史，技術系新聞博客的Hackaday對此進行了介紹。
The Many Methods Of Communicating With Submarines | Hackaday
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在第一次世界大戰中，潛艇開始真正活躍在戰場上，一旦潛艇潛入海洋，它就無法與基站和其他船隻通信，除非它們再次浮出水面。 然而，由於當時的潛艇基本上是水上艦艇，潛水僅限於攻擊和避免跟蹤，因此，在潛水過程中無法通信問題沒有嚴重。
在第二次世界大戰期間德國海軍潛艇司令部司令卡爾·鄧尼茨（德語：Karl Dönitz)，設計了用多艘潛艇聯合攻擊敵人運輸船隊的群狼作戰，潛艇也被要求積極通信。但是，當時的潛水艇用短波進行與其他艦的聯絡，為了聯絡需要浮出水面，而且通信的內容有可能被敵人探測到。
美國海軍執行與德國類似的行動，引進了一種名為「AN/BQC-1A」的通信設備，又名「格特魯德（Gertrude）」，以便潛艇可以在水下進行通信。
格特魯德是一種電池供電的水下電話，是業餘無線電中常見的 SSB （Single Side Band -- 單邊帶）通信方式。 已被雇用。 Gertrude能夠以 24.26kHz 的超聲波呼叫聲納部署的其他船隻，通信距離約為 4 到 5 公里，在距離約 365 米的範圍內，能夠以 8.3375kHz 到 11.0875kHz 的頻率進行語音通信。 然而，由於含鹽海水中的無線電波吸收率高於空氣，因此很容易發生信號衰減。
隨著第二次世界大戰的結束和核潛艇的出現，潛艇可以潛行數月，潛艇的作用從「在合作中攻擊敵方運輸船的單位」轉變為「能夠從海上發射核飛彈的單位」。 因此，潛艇的隱身性比以往任何時候都更加重要。
然而，從潛艇向陸地發送信號會暴露你的位置，而且很難在潛艇中配備足夠多的設備來發送大量數據。 因此，冷戰時期的潛艇通信系統要求「在不損害隱身性的情況下接收來自陸上發射站的戰術命令」。
用於通信的無線電波的性質因頻率而異。 3MHz 至 30MHz 短波 （HF） 和 30kHz 至 300kHz 長波 （LF） 可通過電離層折射到達整個地球，但在海水中會迅速衰減，因此不適合與水下潛艇通信。
3kHz 至 30kHz 超長波帶 （VLF） 可以通信到 20 米深的水，但不夠深，無法確保潛艇的隱身性。 然而，在3Hz至300Hz的超長波帶（ELF）中，頻率更低，可以通信到120米深的足夠深度。 因此，美國海軍在1968年推動了一個名為「Project Sanguine」的項目，計劃在ELF建立一個通信系統。
但是，ELF 需要巨大的天線和高功率發射器來傳輸無線電波。 因此，Project Sanguine項目在美國北部威斯康星州近40%的州土壤中建造了一個800兆瓦高功率的巨型發射站。
發射機建在威斯康星州和密西根州。 天線長約22至44公里，串在木桿上，如公用事業線，並連接到深入基岩的巨大接地棒。通電時，電流在接地棒之間流動並穿過花崗岩基岩，產生產生極低頻波的巨大磁場。它基本上是一個由岩石製成的巨型環形天線。
然而，ELF與潛艇的通信系統遭到反戰團體和環境團體的強烈反對，稱其「浪費了預算」和「忽視了電磁波對周圍環境的影響」。 此外，美國北部建造的巨型發射器能夠向美國南部佛羅里達半島外的122米深的水下發送信息，但由於帶寬非常窄，它花了15分鐘才發送出一個三字母的短密碼。 而且，由於通信技術的進步確立了「將空中大型運輸機作為中轉點進行甚低和高頻通信」的方法，2004年關閉了ELF的通信系統。
隨著現代的發展，水下通信技術得到了進一步發展。 在2020年6月Aqua-Fi發表的一篇論文《Aqua-Fi: Delivering Internet Underwater Using Wireless Optical Networks》中，提出了組建Aqua-Fi系統，該系統使用現成的組件（包括樹莓派）、LED和雷射在水中實現網際網路無線連接。 阿卜杜拉國王科技大學的一個研究小組在實驗中說，他們使用防水智慧型手機和藍色到綠色雷射，以2.11Mbps的速度成功撥打Skype電話。
Hackaday對此評論道：「Aqua-Fi不太可能在未來作為潛艇網絡應用，但這種系統不僅支持海上戰爭。 例如，通過太陽能浮子創建 Aqua-Fi 接入點，潛水員和遙控海洋探測器可以始終連接到網際網路，並認為這些接入點可以很好地應用於海洋生物學、地質學、自然保護、體育和娛樂。」