虛擬潛望鏡技術(shù)還可以在最大程度上減少潛艇與水面艦船碰撞的概率。潛艇上浮到潛望深度前，必須確認(rèn)上浮區(qū)內(nèi)沒有行駛的船舶。從潛望深度到水下約150英尺(46米)的“過渡區(qū)”，是潛艇水下活動(dòng)的不安全區(qū)。

在這個(gè)尷尬的區(qū)域內(nèi)，潛艇因?yàn)樗幬恢谩疤睢倍床灰娚戏绞欠裼姓诤叫械呐灤忠驗(yàn)榫嚯x航行艦船下方“太淺”而不能安全地通過。

但是，這個(gè)過渡區(qū)可能包含了最佳水聲搜索深度，也是最好的規(guī)避深度，是潛艇在淺水區(qū)安全活動(dòng)的最理想深度區(qū)域。

如果潛艇喪失了這個(gè)過渡區(qū)，其活動(dòng)能力就會(huì)大打折扣。如果潛艇采用虛擬潛望鏡技術(shù)觀察周圍情況，就能在這個(gè)過渡區(qū)內(nèi)安全地活動(dòng)了。

虛擬潛望鏡的光學(xué)原理與普通潛望鏡不同。普通潛望鏡是在海上某個(gè)位置接收光線；虛擬潛望鏡則是利用水下的一個(gè)或幾個(gè)向上觀察的攝像機(jī)，接收來自空間并穿透海面的光線。

虛擬潛望鏡項(xiàng)目運(yùn)用對(duì)微弱折射光重構(gòu)的成像技術(shù)，開發(fā)一個(gè)能探測水面目標(biāo)的水下攝像機(jī)系統(tǒng)(包括軟件系統(tǒng))。

虛擬潛望鏡不只是一項(xiàng)特殊的成像技術(shù)，而且完全適合于潛艇特種作戰(zhàn)部隊(duì)的應(yīng)用。該技術(shù)正處于實(shí)驗(yàn)階段。

美國早在80年代初已申請(qǐng)了光電浮標(biāo)技術(shù)的專利。90年代，美國馬薩諸塞州波卡塞特的船舶成像系統(tǒng)公司開始了潛艇用光電浮標(biāo)的設(shè)計(jì)與研究。

該公司與美國防先期研究計(jì)劃局簽訂了100萬美元的研究合同，設(shè)計(jì)并制造從潛艇發(fā)射的攝像機(jī)浮標(biāo)系統(tǒng)(BCD)。

BCD使用CCD傳感器，并通過光纖和電纜與潛艇保持連接。CCD傳感器由潛艇控制其穩(wěn)定和監(jiān)視方向，在水面上獲取目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)，再轉(zhuǎn)換成光纖信號(hào)傳送到潛艇上。

獲取的信息用圖像增強(qiáng)算法軟件進(jìn)行處理。潛艇用光電浮標(biāo)可以進(jìn)行隱身處理以提高隱蔽性，如偽裝成冰塊或海上漂浮物。

如果能降低成本，光電浮標(biāo)可設(shè)計(jì)成一次性的。還有人建議研制多傳感器光電浮標(biāo)系統(tǒng)

潛艇無人機(jī)的開發(fā)解決了潛望鏡和光電桅桿潛望高度低、不能遠(yuǎn)距離觀察的問題。潛艇可以在潛沒狀態(tài)下獲得無人機(jī)從空中攝取的圖像，從而提高了隱蔽性。

與潛艇有關(guān)的無人機(jī)技術(shù)研究始于80年代中期，當(dāng)時(shí)的無人機(jī)是從魚雷管發(fā)射的，已能從潛艇桅桿內(nèi)向外發(fā)射無人機(jī)。

例如，美國科爾摩根公司研制成功的無人機(jī)發(fā)射裝置裝在潛艇桅桿內(nèi)，一次可裝4架無人機(jī)。美國海軍已經(jīng)把無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在“弗吉尼亞”級(jí)和“俄亥俄”級(jí)攻擊核潛艇上。

無人機(jī)可以通過軍用衛(wèi)星把探測到的信息傳輸給發(fā)射潛艇，或轉(zhuǎn)發(fā)到其他潛艇、水面艦船以及陸上的作戰(zhàn)指揮中心，并與水下運(yùn)載器等多種系統(tǒng)構(gòu)成綜合的信息網(wǎng)絡(luò)。

潛艇（黑魚）或稱潛水船、潛艦是能夠在水下運(yùn)行的艦艇。

潛艇的種類繁多，形制各異，小到全自動(dòng)或一兩人操作、作業(yè)時(shí)間數(shù)小時(shí)的小型民用潛水探測器，大至可裝載數(shù)百人、連續(xù)潛航3-6個(gè)月的俄羅斯臺(tái)風(fēng)級(jí)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(dòng)機(jī)械裝置等。

大型潛艇多為圓柱形，船中部通常設(shè)立一個(gè)垂直結(jié)構(gòu)（艦橋），早期稱為“指揮塔/指揮臺(tái)”，內(nèi)有通訊、感應(yīng)器、潛望鏡和控制設(shè)備等。如今的深海潛艇或?qū)I(yè)潛艇常已無此設(shè)計(jì)。

自第一次世界大戰(zhàn)后，潛艇得到廣泛運(yùn)用，擔(dān)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(hù)、突破封鎖、偵察和掩飾特種部隊(duì)行動(dòng)等。

潛艇也被用于非軍事用途，如海洋科學(xué)研究、搶救財(cái)物、勘探開采、科學(xué)偵測、維護(hù)設(shè)備、搜索援救、海底電纜維修、水下旅游觀光、學(xué)術(shù)調(diào)查等，超級(jí)富豪甚至用為海下移動(dòng)豪宅。

潛艇是公認(rèn)的戰(zhàn)略性武器（尤其是在裁軍或擴(kuò)軍談判中），其研發(fā)需要高度和全面的工業(yè)能力，目前只有少數(shù)國家能夠自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。特別是彈道導(dǎo)彈核潛艇更是核三位一體的關(guān)鍵一極。潛艇也是較早期就有的匿蹤載具。

潛艇的噪音降至90分貝左右就可以“淹沒”在浩瀚的海洋背景噪音中，就不是當(dāng)代聲納所能偵測的。

潛艇最早可追溯到15－16世紀(jì)的列昂納多·達(dá)芬奇。據(jù)說他曾構(gòu)思“可以水下航行的船”，但這種能力向來被視為“邪惡的”，所以他沒有畫出設(shè)計(jì)圖。

直至一戰(zhàn)前夕，潛艇仍被當(dāng)成“非紳士風(fēng)度”的武器，其被俘艇員可能被以海盜論處。

史上第一艘用于軍事的潛艇出現(xiàn)于美國獨(dú)立戰(zhàn)爭。美國耶魯大學(xué)的大衛(wèi)·布什奈爾建成海龜號(hào)，通過腳踏閥門向水艙注水，可使艇潛至水下6米，能在水下停留約30分鐘。

艇上裝有兩個(gè)手搖曲柄螺旋槳，使艇獲得3節(jié)左右的速度和操縱艇的升降。艇內(nèi)有手操壓力水泵，排出水艙內(nèi)的水，使艇上浮。

艇外攜一個(gè)能用定時(shí)引信引爆的炸藥包，可在艇內(nèi)操縱系放于敵艦底部。內(nèi)部僅容納一人操作方向舵和螺旋槳。

1776年，海龜號(hào)企圖攻擊英國皇家海軍老鷹號(hào)，雖未獲成功，但開創(chuàng)了潛艇首次襲擊軍艦的嘗試。

史上第一艘成功炸沉敵艦的潛艇在美國南北戰(zhàn)爭。何瑞斯·勞升·漢利建成漢利號(hào)潛艇，乘員八人，手搖柄驅(qū)動(dòng)。

其前端外伸一個(gè)炸藥包，碰觸敵艦即爆炸。1864年2月17日晚上9時(shí)許，它成功炸沉北方聯(lián)邦的護(hù)衛(wèi)艦，但自己卻也因爆炸產(chǎn)生的漩渦而沉沒。

潛艇發(fā)展至此，一直是由人力推進(jìn)的，因此限制了潛艇的發(fā)展。而此時(shí)，蒸汽機(jī)已經(jīng)發(fā)明并被應(yīng)用到了鐵路運(yùn)輸和水面艦船上。

蒸汽機(jī)在潛艇上的應(yīng)用，推動(dòng)了潛艇動(dòng)力裝置的發(fā)展，再加上潛艇設(shè)計(jì)者的不斷努力，終于出現(xiàn)了以機(jī)械為動(dòng)力的現(xiàn)代潛艇。

19世紀(jì)80年代，潛艇日益進(jìn)展，各國逐漸認(rèn)識(shí)其重要性。美國、英國、法國、瑞典、意大利、德國和俄國等都熱衷于研發(fā)。

1878年，英裔美國人約翰·飛利浦·霍蘭投入此項(xiàng)工作。1900年4月，美國政府購買其研制的潛艇霍蘭九號(hào)，并編入美國海軍。從此，潛艇正式成為一種海軍艦艇。

1898年，法國人馬克西姆·勞伯夫首創(chuàng)以雙殼體結(jié)構(gòu)建成了“一角鯨號(hào)”，儲(chǔ)存壓艙水在兩層船殼之間，優(yōu)點(diǎn)是浮力大增。這后來成為蘇俄潛艇的一種類型。