虚拟潜望镜技术还可以在最大程度上减少潜艇与水面舰船碰撞的概率。潜艇上浮到潜望深度前，必须确认上浮区内没有行驶的船舶。从潜望深度到水下约150英尺(46米)的“过渡区”，是潜艇水下活动的不安全区。

　　在这个尴尬的区域内，潜艇因为所处位置“太深”而看不见上方是否有正在航行的舰船，又因为距离航行舰船下方“太浅”而不能安全地通过。

　　但是，这个过渡区可能包含了最佳水声搜索深度，也是最好的规避深度，是潜艇在浅水区安全活动的最理想深度区域。

　　如果潜艇丧失了这个过渡区，其活动能力就会大打折扣。如果潜艇采用虚拟潜望镜技术观察周围情况，就能在这个过渡区内安全地活动了。

　　虚拟潜望镜的光学原理与普通潜望镜不同。普通潜望镜是在海上某个位置接收光线；虚拟潜望镜则是利用水下的一个或几个向上观察的摄像机，接收来自空间并穿透海面的光线。

　　虚拟潜望镜项目运用对微弱折射光重构的成像技术，开发一个能探测水面目标的水下摄像机系统(包括软件系统)。

　　虚拟潜望镜不只是一项特殊的成像技术，而且完全适合于潜艇特种作战部队的应用。该技术正处于实验阶段。

　　美国早在80年代初已申请了光电浮标技术的专利。90年代，美国马萨诸塞州波卡塞特的船舶成像系统公司开始了潜艇用光电浮标的设计与研究。

　　该公司与美国防先期研究计划局签订了100万美元的研究合同，设计并制造从潜艇发射的摄像机浮标系统(BCD)。

　　BCD使用CCD传感器，并通过光纤和电缆与潜艇保持连接。CCD传感器由潜艇控制其稳定和监视方向，在水面上获取目标图像数据，再转换成光纤信号传送到潜艇上。

　　获取的信息用图像增强算法软件进行处理。潜艇用光电浮标可以进行隐身处理以提高隐蔽性，如伪装成冰块或海上漂浮物。

　　如果能降低成本，光电浮标可设计成一次性的。还有人建议研制多传感器光电浮标系统

　　潜艇无人机的开发解决了潜望镜和光电桅杆潜望高度低、不能远距离观察的问题。潜艇可以在潜没状态下获得无人机从空中摄取的图像，从而提高了隐蔽性。

　　与潜艇有关的无人机技术研究始于80年代中期，当时的无人机是从鱼雷管发射的，已能从潜艇桅杆内向外发射无人机。

　　例如，美国科尔摩根公司研制成功的无人机发射装置装在潜艇桅杆内，一次可装4架无人机。美国海军已经把无人机技术应用在“弗吉尼亚”级和“俄亥俄”级攻击核潜艇上。

　　无人机可以通过军用卫星把探测到的信息传输给发射潜艇，或转发到其他潜艇、水面舰船以及陆上的作战指挥中心，并与水下运载器等多种系统构成综合的信息网络。

　　潜艇（黑鱼）或称潜水船、潜舰是能够在水下运行的舰艇。

　　潜艇的种类繁多，形制各异，小到全自动或一两人操作、作业时间数小时的小型民用潜水探测器，大至可装载数百人、连续潜航3-6个月的俄罗斯台风级核潜艇。

　　按体积可分为大型（主要为军用）、中型或小型（袖珍潜艇、潜水器）和水下自动机械装置等。

　　大型潜艇多为圆柱形，船中部通常设立一个垂直结构（舰桥），早期称为“指挥塔/指挥台”，内有通讯、感应器、潜望镜和控制设备等。如今的深海潜艇或专业潜艇常已无此设计。

　　自第一次世界大战后，潜艇得到广泛运用，担任许多大国海军的重要位置，其功能包括攻击敌人军舰或潜艇、近岸保护、突破封锁、侦察和掩饰特种部队行动等。

　　潜艇也被用于非军事用途，如海洋科学研究、抢救财物、勘探开采、科学侦测、维护设备、搜索援救、海底电缆维修、水下旅游观光、学术调查等，超级富豪甚至用为海下移动豪宅。

　　潜艇是公认的战略性武器（尤其是在裁军或扩军谈判中），其研发需要高度和全面的工业能力，目前只有少数国家能够自行设计和生产。特别是弹道导弹核潜艇更是核三位一体的关键一极。潜艇也是较早期就有的匿踪载具。

　　潜艇的噪音降至90分贝左右就可以“淹没”在浩瀚的海洋背景噪音中，就不是当代声纳所能侦测的。

　　潜艇最早可追溯到15－16世纪的列昂纳多·达芬奇。据说他曾构思“可以水下航行的船”，但这种能力向来被视为“邪恶的”，所以他没有画出设计图。

　　直至一战前夕，潜艇仍被当成“非绅士风度”的武器，其被俘艇员可能被以海盗论处。

　　史上第一艘用于军事的潜艇出现于美国独立战争。美国耶鲁大学的大卫·布什奈尔建成海龟号，通过脚踏阀门向水舱注水，可使艇潜至水下6米，能在水下停留约30分钟。

　　艇上装有两个手摇曲柄螺旋桨，使艇获得3节左右的速度和操纵艇的升降。艇内有手操压力水泵，排出水舱内的水，使艇上浮。

　　艇外携一个能用定时引信引爆的炸药包，可在艇内操纵系放于敌舰底部。内部仅容纳一人操作方向舵和螺旋桨。

　　1776年，海龟号企图攻击英国皇家海军老鹰号，虽未获成功，但开创了潜艇首次袭击军舰的尝试。

　　史上第一艘成功炸沉敌舰的潜艇在美国南北战争。何瑞斯·劳升·汉利建成汉利号潜艇，乘员八人，手摇柄驱动。

　　其前端外伸一个炸药包，碰触敌舰即爆炸。1864年2月17日晚上9时许，它成功炸沉北方联邦的护卫舰，但自己却也因爆炸产生的漩涡而沉没。

　　潜艇发展至此，一直是由人力推进的，因此限制了潜艇的发展。而此时，蒸汽机已经发明并被应用到了铁路运输和水面舰船上。

　　蒸汽机在潜艇上的应用，推动了潜艇动力装置的发展，再加上潜艇设计者的不断努力，终于出现了以机械为动力的现代潜艇。

　　19世纪80年代，潜艇日益进展，各国逐渐认识其重要性。美国、英国、法国、瑞典、意大利、德国和俄国等都热衷于研发。

　　1878年，英裔美国人约翰·飞利浦·霍兰投入此项工作。1900年4月，美国政府购买其研制的潜艇霍兰九号，并编入美国海军。从此，潜艇正式成为一种海军舰艇。

　　1898年，法国人马克西姆·劳伯夫首创以双壳体结构建成了“一角鲸号”，储存压舱水在两层船壳之间，优点是浮力大增。这后来成为苏俄潜艇的一种类型。