信息化条件下短波抗干扰通信战术运用
2017-09-07赵莉
赵莉
摘要:短波通信在复杂战场电磁环境下不可避免地会受到多种干扰,采取有效的通信抗干扰战术,是增强短波通信装备和系统可通率的有效途径。本文对当前短波通信抗干扰技术及战术运用进行了分析,展望了短波抗干扰通信的发展趋势。
关键词:短波通信;抗干扰技术;战术运用
中图分类号:TN97 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)05-0020-02
随着短波通信干扰技术与装备的快速发展,以及战场电磁环境日趋复杂,短波通信必须具备抗干扰这种“硬功夫”,才能实现有效的通信保障。而加强短波通信抗干扰战术运用的研究,是提高复杂电磁环境下短波通信抗干扰能力的重要途径。
1 短波抗干扰通信技术
在军事通信中,一旦高度依赖的信息网络系统遭到攻击、毁灭,指挥通信就会陷入瘫痪。短波通信因发射功率小,传输距离远,建设迅速,便于机动,在军事通信中具有重要地位。但在短波通信过程中,会受到不同形式的干扰,这些干扰主要包括大气噪声、工业干扰、电台干扰和人为干扰等等。为了应对干扰,许多国家都非常重视抗干扰通信的发展,都投入大量人力、物力、财力进行通信抗干扰技术的研究。
短波抗干扰通信可以从时域、频域、功率域、空间域、速度域甚至变换域等多个方面出发,实现多维空间的抗干扰。抗干扰技术主要分为两大类:扩频类的通信抗干扰技术和非扩频类的通信抗干扰技术。
1.1 扩频类的通信抗干扰技术
扩频类的通信抗干扰技术主要是在频域上通过扩展通信占用带宽,降低信号射频发送功率来增强通信系统的抗干扰能力。主要包括:直接序列扩频技术(DS)、跳频技术(FH)、跳时(TH)以及混合扩频技术。
直接序列扩频的主要原理是在发信端用高速伪噪声码对信息进行扩频调制,实现用很低的信号功率频谱进行通信,从而使信号淹没在噪声中,具有较强的隐蔽性。
常规的跳频通信是指通信双方或多方在相同的伪随机跳频图案算法的控制下,射频伪随机且同步地跳变,跳变所覆盖的射频带宽远远大于原信息带宽,因而扩展了频谱。这种技术具有较强的抗干扰能力,已在战术通信中得到广泛的应用。
跳时是通信抗干扰技术在时域的应用,其与跳频相似,是使射频在时间轴上跳变。时间轴分为许多时片,在一帧内哪个时片发射信号,由扩频码序列去控制。由于简单的跳时抗干扰性不强,很少单独使用。
混合式扩频系统是在直接序列扩频系统的基础上增加频率跳变或跳时的功能。当电磁环境异常恶劣时,单独一种扩展频谱系统难以满足要求,而采用混合式扩频系统既能满足指标要求,又易于实现。
1.2 非扩频类的通信抗干扰技术
非扩频通信技术主要是在空域、时域和编码空间探索常规通信体制的抗干扰技术。主要包括:自适应天线技术、猝发通信技术、纠错编码和交织编码以及软件无线电技术等。
自适应天线技术是指对于空间不同方向来的各种干扰,自适应天线可以通过调整其各单元上的振幅和相位分布,使波瓣在这些干扰方向上形成零点,从而减小或避免干扰信号的影响。如果干扰源在空间不断运动,自适应天线则可以相应改变波瓣零点的位置,继续对干扰信号进行抑制。
所谓猝发通信技术是先将信息存储起来,然后在某一瞬间以正常速率的10~100倍或更高速率猝发。一方面可使用较大的脉冲功率来抵御人为干扰,另一方面由于发射时间的随机性和短暂性使侦收概率大大降低。
纠错编码能纠正因受干扰而产生的随机错误,交织编码能对抗衰落和干扰引起的突发错误。一般说交织的作用是打散突发错误,使之变为随机错误,然后再通过纠错编码纠正这些随机错误。采用数字技术和纠错编码技术在一定程度上可提高抗干扰性。
软件无线电是指利用现场可编程器件和现代数字信号处理技术,在同一硬件平台上实现多种的编/解码、调制/解调方式,能够根据现场环境选择恰当的通信体制,为通信提供有效的保障。
2 短波抗干扰通信战术运用
在通信对抗领域中,涉及到侦察与反侦察、干扰与反干扰、技术和战术等多个方面,就短波通信抗干扰而言,不仅要提高装备技术水平,还要注重研究战术运用策略,以正确的战术运用策略来提高通信装备的战斗力。通过研究总结,短波抗干擾通信的战术运用策略主要有以下几点:
(1)以“全”抗扰,提高战前反侦察和战时通信能力。为了抵抗战前的敌方无线电技术侦察,我方要实施军用无线电台静默,但要解决较长无线电静默时间内,部队之间的通信问题。此时,如有可能,尽可能采用军用有线通信系统或民用通信设施。但部队在推进或运动过程中釆用有线通信困难,必要时可采用公开频率的民用通信设备,通过采用密语、密码或少数民族语言完成通信,除此之外,还应尽量控制通信时间,避免在某一地区出现民用通信话务量显著增加、电磁频谱活动频繁的迹象。
(2)以“低”抗扰,增加敌方侦察干扰难度。此战术的运用原则是,只要能通信,通信信号的功率越小越好。一方面可以增加敌方侦察测向的难度,让较大功率的佯动信号吸引敌方的注意力和较多的干扰。另一方面,有利于我方的组网通信。如果发射功率较大,则其工作频率及旁瓣会对己方其他网台造成较大干扰,会减少组网数量。应该注意,当通信质量降低时,应能判断是干扰造成的或是功率不够造成的。比如:如果发射功率和通信距离在正常数值范围内,通信质量不好,则可能是由于敌方干扰或自然干扰又或是人为无意干扰所致。如果发射功率较小,且在多个频点上通信效果不佳,则可能是由于功率过小所致。
(3)以“同”抗扰,与敌方通信频段共存。我方可以在敌方通信频率的附近频率上进行通信,甚至与敌方频率进行交叉,当敌方采用跳频通信时,我方可以采用与敌方频段相同的频率表进行跳频通信(具体的频率值未必相同);也可在敌方通信频段上进行直扩通信,迫使敌方难以侦察和干扰;如果仍被干扰,则敌方的频率可能是佯动频率。如果确认是敌方通信频率或频段,则可以敌通我通,敌逝我逝,咬住对手不放。endprint
(4)以“假”抗扰,合理使用无线电佯动。战时,敌方在进行干扰时,会有评估过程来检验其效果,以决定是否继续或调整干扰策略和方案。如果敌方干扰的是我方真实的通信频段,并且干扰有效,而此时我方通信信号消失或转换到其他频率(集)上工作,敌方则会获得干扰有效的信息,并由此推断原干扰策略和方案是正确的。反之,敌方可能判断为我方佯动网。因此,我方佯动网和通信网应该紧密配合,做到“虚实结合”。当我方通信网受到干扰时,应仍然保持“通信”的不间断和通信信号的不变性,留一个空壳给敌方去干扰,而由佯动网充当通信任务。
兵不厌诈,古今常理,军事行动历来讲究隐形造势。我方可以进行海、陆、空多维空间的无线电佯动,使敌方侦察接收机全景显示屏上出现众多的无线电信号,吸引敌方的干扰力量和注意力,以掩护我方战役行动意图和减轻我方重要通信网的压力。
(5)以“避”抗扰,降低敌方干扰威胁。宽带阻塞干扰会对部分或全部通信频率(表)形成干扰,威胁较大,当干扰频率较宽或干扰频点超过跳频频率数的三分之一时,就不能采用常规跳频通信,应尽可能使用自适应跳频通信或人工选频的定频通信;或使用敌方干扰频段以外的高频段进行通信;或使用无干扰链路进行通信。若以上手段均不能有效通信,则只有加大功率硬抗,因为一般宽带阻塞干扰的平均功率较小,硬抗措施较为有效。对于瞄准式干扰,敌方的干扰频率和功率较集中,但在工作频段内仍会留下部分或较多的干扰频率空隙。这时则可以适时更换跳频频率表或定额通信频率,寻找无干扰频率和频段。对于扫描式干扰,尽量不采用频率自适应跳频,而采用常规跳频。
此外,在积极防御的基础之上,可以结合无线电佯动和侦察设备,引诱敌方发射干扰信号,尽快侦察其频率并对其测向定位,主动引导我方火力摧毁敌方的干扰阵地。还可以尽可能转移通信装备的位置,偏离敌方干扰主波束方向,或利用地形地物,遮挡敌方主干扰波束,这种方法对于视距通信装备比较有效。
3 短波抗干扰通信的发展趋势
随着战争形态和信息技术的发展,短波通信迅猛发展,短波通信抗干扰技术也取得了一系列的突破和进展。外军相继推出了多种新型短波通信抗干扰装备,代表了当今短波通信抗干扰技术的发展趋势。主要体现在:通过采用综合抗干擾体制,即综合应用基本抗干扰体制、频率自适应、猝发传输和变速跳频等措施来达到抑制干扰的目的;优化扩频码序列的随机性来提高扩频通信抗干扰能力;在提高跳频速率的同时,増加信号带宽,从而达到抑制干扰和提高传输速率的双重目的;合理配置短波通信资源,建立复合制式的多层次、多频率、多链路的短波通信网系。通过抗干扰装备的组网,综合利用网系内的各类资源,对抗干扰手段进行规划和配置,从而有效提高系统的抗干扰能力。
在未来信息化战争条件下,电磁环境空间复杂,只有有机地将技术与战术相结合,在技术上采用多种抗干扰手段,在战术上实施灵活的组网应用,才能增强短波通信系统的抗干扰能力,有效提高其在通信对抗中的生存能力。
参考文献
[1]姚富强.军事通信抗干扰及网系应用[M].北京:解放军出版社,2004.
[2]陈永华,肖毅.我国短波通信技术的发展及方向探究[J].电子技术与软件工程,2015(7):43.endprint