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数据链信息系统信息延时、泄密的原因与消除方法

2018-12-05李有才郭立军罗金平

舰船电子对抗 2018年6期
关键词:数据链信息内容延时

李有才,郭立军,罗金平

(海军陆战队训练基地,广东 广州 510430)

0 引 言

数据链信息系统是采用无线通信技术和网络协议,实现陆、海、空战术数据信息实时交换,从而最大限度地发挥战术系统效能的信息系统。实时传输、快速处理是信息作战的鲜明特点,这种特点体现在数据链信息系统上,就是实时、近实时地收集、处理、交换、分发和传递信息。信息保密是当前信息获取、存储、传输、处理的突出要求,构建安全保密的存储媒介,提高反侦抗扰、抗毁能力是数据链的发展方向,也是夺取“制信息权”的关键。数据链是作战指挥信息系统的重要组成部分,是当前武器装备信息化与强军兴军建设的重点。全面系统地分析数据链信息系统延时、泄密产生的原因,形成消除或减小对系统作战效能影响的具体方法,对于合理利用数据链情报信息和指挥员有效指挥决策都具有重要意义。

1 数据链信息系统信息延时产生的原因与消除方法

数据信息实时化是数据链的立身之本,也是数据链的生命力所在[1],影响信息传输实时性的因素主要包括:信道传输延时,网络结构与网络中继选择,信息内容、信息表达效率与信息量大小,通信协议标准兼容性,装备技术水平和数据业务占用频带宽窄,岗位操作手业务技能水平高低等。

1.1 数据链信息传输造成的信息延时原因与消除方法

(1) 造成信息传输延时的原因:数据链传输的目标信息一般由空中、海上、陆基观察预警引导兵力或电子对抗信息系统提供,以空中预警机引导为例,其目标信息传输流程是:预警机探测系统→预警机指控系统战术处理平台→预警机数据链处理终端→预警机发射信道机→传输通道→地(海)面信息接收系统→地(海)面数据链终端→地(海)面指控系统战术指挥平台。根据流程,目标信息传输存在:预警机雷达目标信息获取、处理、显示延时,预警机雷达与指控系统战术处理平台、数据链网络控制与信息处理终端、预警机发射信道机之间的信息交换延时,信息在通信信道传输的延时,地(海)面用户接收机与用户数据链网络控制终端、指控系统战术处理平台的信息交换延时,指控系统岗位操作手人机信息交换、处理延时等。根据外军有关资料显示,数据链地空目标信息引导,在通用状态下(收发距离100 km左右),数据链传输造成的信息延时大约6 min左右。

(2) 消除或缩短信息传输延时的方法:从传输流程可以看出,要减少数据信息接力传输延时对实时性的影响,一是要提高雷达等观测装备搜索、跟踪、锁定、确认目标轨迹的信息处理、显示速率。即加快观测系统目标探测扫描周期,缩短系统搜索、跟踪、锁定与信息处理、显示需要的时间;二是提高岗位操作手指控系统战术处理平台信息输入和输出速度,缩短人机交换时间。目标信息从信源到信宿最少有二次人机交换时间,即观测平台操作手对目标搜索、跟踪、判断的人机交换时间与接收端指控系统战术处理平台操作手对目标数据信息的确认、处理或分发的人机交换时间;三是杜绝人为延误所造成的延时影响。人为延误时间是数据链路“掉链”中断、敌方实施瞄准或阻塞干扰、指挥员及其业务骨干敌情判断失误等原因造成的延时之和,相对其它延时来说,消耗的时间长,造成的后果相对严重,但可控性比较强,通过一定的岗位任职培训和反侦抗扰训练,能显著缩短这部分延时;四是尽可能统一各观测系统、指控平台、数据链终端以及收发信道机设备的通信协议标准,优化信息处理方式,规范接口连接关系,节省系统内部信息传输与交换的时间;五是对于同一信道机设备,尽量启用高频端、宽频带信道,对于不同信道机设备,尽量启用微波、超短波信道机设备,减少目标信息在信道传输的延时。

1.2 网络结构与网络中继选择造成的信息延时原因与消除方法

(1) 造成信息延时的原因:网络结构不合理,势必造成某些信道利用率低或长时间空闲,而某些信道超负荷运转,信息堵塞或掉链中断;受无线电工作频率和带宽影响,同一个网络内的信息节点数量将受到限制,过多将会影响各节点所需的数据吞吐量和刷新率,使一个周期内交换目标信息的节奏降低或周期延长;网络中继能有效延伸目标信息的探测距离,但却增加了信息识别、交换、处理次数,增加了目标信息传输时间,难以保障信息实时性。网络路由、网络节点是信息传输和交换的必经通道,复杂的路由连接关系,过多的节点交流,将造成端到端的长延时、瞬间不可达延时或长时间停滞延时等[2]。

(2) 消除或缩短延时的方法:一是归类网络运用特性,将执行同一类使命任务的用户进行归类,避免每一条数据链信道都有信息阻塞、积淀,甚至对重点方向、重点用户、重点目标信息,直接采取专向数据链通道,提高实时性;二是控制节点数量,即使多建立几条数据链网络,也要减轻单个数据链网络的压力,实现多通道、多网络有序分流;三是以保障火力有效实施攻击为基准距离,确定中继数量,并从有效提高数据链传输实时性的要求出发,选择具有高速率、高频段、宽带宽的中继节点。

1.3 信息量大小、信息表达效率与信息业务容量造成的信息延时原因与消除方法

(1) 造成信息延时的原因:信息量大小、信息表达效率、信息业务容量,直接影响信息交换的速度。信息内容文字过长、信息表达不简洁、信息业务数据包过大,则用户占用信道的时间拉长,网络节点相互交换的次数增多,网络资源利用率降低,不能满足实时化的要求。

(2) 消除或缩短延时的方法:信息内容的长短、信息表达效率的高低、信息业务的容量大小是相互关联的变量[3],同一个信息内容如果表达简洁,则信息内容就少,信息量就小,占用信道的时间就短,网络利用率就升高。因此,一是信息标准应该采用面向比特的方法来定义,压缩信息数据包大小,提高信息表达效率;二是占用信道空间较大的通信业务尽量少使用或不使用,多使用数据传输业务,多使用信号简语、无线电引导报、无线电密语报等简单、隐蔽的信息表达方式,少用或不采用语音、图片、图形、视频等复杂通信业务。

1.4 通信协议标准兼容性与网络信息交换造成的信息延时原因与消除方法

(1) 造成信息延时的原因:通信协议、信息格式是数据链信息系统网络内各用户必须严格遵循的法规性标准,是数据链信道机装备、数据链网络控制终端相互兼容的基本条件。无论是主站还是从站,无论是海陆空三维空间数据信息传递,还是兵种内、兵种间数据信息共享,都应该统一协议、统一信息标准。否则,轻者信息判断、识别减慢,数据交换速率降低,信息网络连接不流畅;重者目标信息无法识别,同步、转换及流量控制无法实现,信息网络掉链中断等。

(2) 消除或缩短延时的方法:为尽量缩短数据链信息传输与交换延时,可以选用系统反应速度快、信息传输速率高、信息格式相对简单的通信协议标准,尽量选择具有信息检错删除与信息前向纠错的通信协议,不选用信息交织与信息反馈校验的通信协议。在规划数据链信息系统网络控制通信协议标准的时候,全方位落实标准、规范、集中统一的理念,使数据信息的收集、处理、传输、显示无障碍畅通,避免信息在网络各平台、各终端传递中,因通信协议标准、接口关系的不兼容而降低信息传输实时性,失去目标信息有效利用的宝贵时间。

1.5 装备技术与操作手业务水平造成的信息延时原因与消除方法

(1) 造成信息延时的原因:数据链信息系统经过科技人员的不断努力,近十几年来有了质的飞跃,系统装备高技术含量、各类终端数据处理能力、操作手业务水平都明显提高,但离互联、互通、互操作的信息作战实时性要求仍有差距,主要表现在数据链网络连通时间长,稳定性、可靠性、有效性、安全性不高,目标信息误差大,探测平台、指控战术平台、武器控制系统自动化程度低等,问题的存在有系统装备技术水平的问题,也有操作手岗位任职能力素质的问题。

(2) 消除或缩短延时的方法:一是通过装备的技术改造来升级换代,加快系统装备数字化的步伐,克服自动化程度低而实时性没有保障的问题;二是引进尖端信息技术和高新装备,实现装备自动化、智能化,将探测、指控、终端、武器控制平台直接连接起来,提高系统的整体联动性;三是建立数据链信息系统等级准备机制,实现系统等级准备有效转换,做到一旦有任务,不但能实现兵力就位行动快、装备终端准备速度快,而且能实现系统启动运行快、网络模式转换实现快;四是以使命任务、作战行动为牵引,强化数据链信息系统操作与维护维修保障人员的针对性训练,现代战争任务部队未来如何行动,数据链信息系统就如何开设,数据链网络就如何建立,部队训练就如何组织,确保系统装备保障能力和各级指挥员、操作手的能力素质全面提升。

2 数据链信息系统信息泄密产生的原因与消除方法

数据链信息系统的信息“泄密”实质上是各种观察预警探测系统或电子对抗情报处理平台提供的数据信息,通过数据链实现信息传输、处理、显示、分发过程中不被敌方截获、篡改、干扰和破坏的安全性问题。造成数据链信息系统泄密的主要原因有:通信干部与岗位骨干保密意识不强,保密手段与信息内容处理不到位,信息系统加/解密设备技术含量不高,部队反侦抗扰通信防御能力偏弱等。

2.1 通信干部与岗位业务骨干保密意识不强造成信息泄密的原因与消除方法

(1) 造成信息泄密的原因:数据链信息系统是以无线电信道机设备为主体,发送、传输与接收信息,其保密要求与无线电通信系统完全一致。通信干部与岗位业务骨干的保密观念不强,反侦抗扰防泄密意识薄弱,就可能丧失信息装备、信息网络、信息文件、信息内容的安全保密警惕,就可能违反无线电通信装备操作使用规定和无线电通信联络保密规定,泄露作战指挥、武器控制、兵力行动、目标指示等数据链情报信息,造成不可估量的损失。

(2) 消除或降低泄密的方法:一是警钟长鸣,加强教育,提高保密意识。各级指挥员和组织保障人员,包括通信指挥员、通信参谋、岗位操作手与系统维护维修人员,必须提高保密意识,增强保密观念,在依靠数据链信息系统进行信息传输的时候,应从系统岗位操作手选择、系统装备组织准备、系统工作模式选择、系统链路方式与站方式确定、系统终端启动运行以及系统保密手段运用等环节考虑防泄密要求,确保信息传递安全和部队作战行动的隐蔽;二是严格遵守无线电通信保密规定和通信联络规定。数据链信息系统主要依赖于无线电短波、超短波和微波传递信息,而无线电短波、超短波和微波历来是敌侦察、干扰的重点。因此,启用数据链信息系统传输信息的时候,各操作手必须严格遵守各兵种通信条令、各兵种通信战斗条令和各军兵种、各战区无线电通信组织规定,坚决按照信息作战有关通信防御、信息保密的具体要求,加/解密目标信息内容。

2.2 保密手段选择与信息内容处理造成的信息泄密原因与消除方法

(1) 造成信息泄密的原因:保密手段是指数据链信息系统采取什么方式加/解密的具体手段,当前所能采取的主要手段有:内置保密模块、外接保密机、密钥枪临时注入,信息内容通过信号简语、无线电通信密语、无线电机要报加密等。内置保密模块更换不及时,外接保密机技术含量不高,密钥枪临时注入的密钥等级偏低,信息内容没有进行保密处理等,都是造成数据链信息泄密的重要原因。

(2) 消除或降低泄密的方法:要减少保密手段选择与信息内容处理对信息安全性的影响,一是保密信息一定要通过内置保密模块或外接保密机加密,临时注入密钥要根据信息内容密级程度,尽量使用加密方式相对复杂、密钥强度级别高、主密钥量大、信息密钥量多的密钥枪;二是涉密情报信息或作战指挥信息,尽量通过兵种信号简语、无线电通信密语、无线电机要报加密;三是作战行动准备初期,保密要求相对高,实时性要求又相对低的情况下,选用最利于保密的通信手段。接敌作战指挥、空地协同紧急通报、武器攻击目标指示等实时性要求高的信息,应尽量选择传递最迅速的通信手段;四是严格执行无线电通信保密规定,凡是能用超短波工作模式达成的不用短波,凡是能用小功率辐射强度保障网内兵力行动要求的不用高功率或外接大功率,凡是能使用高速率保障信息质量的不使用中或低速率等;五是严格执行无线电全面静默或单向静默有关规定,即通过敌占岛屿、基地以及部队隐蔽转移、战斗待机或执行不宜暴露我兵力行动的特殊任务,尽量设置“静收”或“沉默”站方式,尽量使用“短暂广播”、“广播”、“通播“链路方式,少用或不用“点名呼叫”、“应答呼叫”、“测试”链路方式,降低敌侦察、判断我指挥所或部队作战行动的概率。

2.3 数据链信息系统加/解密设备与终端技术水平造成的信息泄密原因与消除方法

(1) 造成信息泄密的原因:系统加/解密设备或终端技术是数据链信息系统安全性的根本保障,系统加/解密设备或终端技术水平不高,则信息加/解密处理不复杂,信道机设备调制解调方式相对简单,信息内容加/解密转换难度不大,信息传输隐蔽性不高,敌分析、破译我信息的可能性提升,信息泄密相对严重,部队行动没有保障。

(2) 消除或降低泄密的方法:提高数据链信息系统加/解密设备或终端技术水平是防止信息“泄密”最有效、最可靠的措施,具体方法包括:一是缩短内置保密模块或外接保密机使用周期,提升内置保密模块或外接保密机加/解密技术水平;二是充分利用信道机设备多进制编码的扩频与解扩、多密钥号设置的跳频、多信道选择的自适应扫频、多业务功能选择的信息传输方式,提高数据链反侦抗扰能力;三是充分利用掌握的伪随机噪声编码与译码、数据信息检错和纠错编码、数据交织与自动打包等先进技术,灵活运用在系统网络控制、数据交换等各环节,增强信息传输的稳定与安全;四是充分运用系统数据链终端的高数据传输速率以及信道机设备的宽带、高速、猝发等发射功能,缩短信息传输时间,提高保密性。

2.4 被敌侦察与受敌网络攻击等造成的信息泄密原因与消除方法

(1) 造成信息泄密的原因:一是美日等军事强国在我东南沿海形成了电子信息侦察包围圈,根据有关信息显示,西太平洋以日本、台湾、关岛为关节点的2条岛链上,部署了大小各型短波、超短波信息侦测站不少于10个,联合侦测概率不低于90%[4],并派遣电子侦察机、侦察船等平台对我进行无线电侦收,窃取我网络信息情报和装备技术参数;二是数据链信息系统数据处理是以计算机为硬件设备,而计算机网络中普遍使用的操作系统来自国外,这些系统存在大量的安全漏洞,极易留下嵌入式病毒、隐性通道和可恢复密钥的密码等隐患,存在信息失泄密风险。

(2) 消除或降低泄密的方法:作战指挥信息系统历来是敌对势力平时重点侦察、战时首先攻击的主要目标,研究与构建数据链信息系统反侦察、防攻击防御体系,形成有效成熟的反侦察、防攻击对策措施,是防止信息失泄密应该落实的主要问题。一是在基于提高上述内置保密模块或外接保密机加/解密技术的前提下,遵守短波、超短波、微波工作模式的信息传输保密规定,严格执行保密机设备使用、维护、维修等保密管理制度,坚决落实通信文件请领、保存、销毁等保密措施;二是在基于加强上述数据链信道机设备扩频、跳频等高技术装备研制的前提下,不断研究和演练数据链信息系统“伪装”、“欺骗”、“佯动”、“变频”、“隐藏”、“阻塞”等灵活的反侦察、反干扰、反攻击战法,不断提高系统防泄密战术运用水平;三是深入研究数据链信息系统计算机通信网络隔离、计算机通信网络入侵检测、计算机通信网络访问控制、计算机通信网络攻击源追踪等信息作战网络防御具体方法和对策措施,以保障数据链信息系统内部计算机网络信息交互的安全。

3 结束语

数据链信息系统已经成为我军联合作战能力提升的有效途径,其数据信息的延时、泄密等问题,直接关系到一线部队的作战行动与指挥决策。数据链信息延时的影响因素包括信息传输路径延时、网络结构与网络中继选择、通信协议或信息标准兼容性、装备技术水平与操作手业务素质高低等,可以通过提高探测系统目标探测周期和扫描速度,规范通信协议标准和网络结构关系,加强操作手与各级指挥员人机交互训练等措施解决。数据链信息泄密的影响因素包括指挥员与岗位操作员的保密意识,装备与终端的保密技术水平,指挥员反侦抗扰防御战术组织运用能力等,可以通过增强各级指挥员保密观念,选用最隐蔽的通信手段,提高数据链信息系统装备与终端的保密技术水平,加强反侦察、反入侵等信息防御战术的实战化训练等措施解决。

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