海洋、湖泊等水下区域不仅蕴藏着丰富的资源，而且直接关系到人类社会的发展。如今，传统的陆空通信网络日趋完善，水下通信的应用也逐渐增多。有线通信方式极大地限制了目标的活动区域，安装、使用和维护复杂且昂贵，不适合水下节点之间的动态通信。通信工程

水下通信一般是指水中实体与水下目标（潜艇、无人水下航行器、水下观测系统等）或水下目标之间的通信。水下通信主要使用声波、低频无线电和光波作为信息载体。水下无线通信是一种以水为介质，利用不同形式的载波传输数据、指令、语音、图像等信息的技术。其应用方向主要包括：

(1) 潜水员、无人水下航行器（AUV）、水下机器人等水下运动单元平台之间的信息交换。

(2) 海岸探测、水下节点数据采集、导航与控制、水下生态保护监测等三维分布式传感器网络应用。

(3) 水下传感器网络、水下潜水器与水面和陆地控制或转移平台之间的通信。可见，水下无线通信技术在民用、科研和军事领域有着广阔的前景。由于水下复杂的时空环境，通信系统的有效信息传输速率往往成为瓶颈，这与日益增长的水下通信需求相矛盾。例如，潜艇的控制需要100bps以上的数据速率，水下传感器网络的数据速率将超过8kps，声音和图像信息的传输需要更高的数据传输速率。由于传播介质的不同，会采用陆地和空中常用的微波和超短波通信方式，会带来很大的衰减。因此，寻找更快的无线通信技术成为水下通信研究领域的核心目标之一。

水下磁感应通信、水下中微子通信和引力波通信是不断探索和发现的新型水下通信技术，具有更好的性能潜力。磁感应通信以磁场为载体，通过改变磁场强度来传递信息。水下磁感应通信具有隐蔽性强、传输速率高等优点；中微子光束可以在任何物质中以光速单独行进，而水下微米通信极其保密且衰减极小，可以让远距离的两艘潜艇实现不间断的通信连接，让在深海任何深度作业的潜艇都能直接接触到陆地指挥中心。未来会有重要的战略用途，尤其是有线通信受损，无线通信受到强烈干扰时；引力波是以光速传播的横波，具有很强的穿透力，无论怎样都可以阻挡引力波的传播，在水中的传播距离超过1000km，这将是一种很有前途的水下通信技术。

近两年，工军部门在水声通信、光通信、射频通信等传统水下通信领域的研究不断取得突破：美军探索超低频/甚低频（ULF/VLF）水下通信技术方法：美国工业界在实验室环境中实现了高度机密的水下磁感应通信； 2017年，上海交通大学金贤民团队成功完成海水量子通信实验，验证了水下量子通信的可行性。数百米，是未来建立海空一体量子通信网络的重要一步。

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