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数据链通信及其抗干扰对策研究

2018-12-28韩路

移动信息 2018年6期
关键词:数据链误码率信道

韩路



数据链通信及其抗干扰对策研究

韩路

中国电子科技集团公司第二十研究所,陕西 西安 710068

数据链通信在现代化战争中的作用越来越突出,其主要功能是连接不同区域的各指挥系统,为其提供实时有效的数据传输和数据共享,因此在数字化战争中,数据链已成为克敌制胜的关键。但是在现实战争中数据链通信仍属于防守的薄弱环节,极容易被对方针对。如何做好数据链通信抗干扰就成为一个比较突出的难题。因此,针对数据链通信如何抵御干扰做出策略分析。

数据链通信;抗干扰;对策

随着互联网时代的到来,现代化战争越来越趋于网络协同作战。数字化战争模式也实现了从单一的独立作战平台向多方位平台协同作战的巨大改变。因此数据链通信在现代化战争中的作用就显得十分重要。数据链通信不但可以连接不同地理位置的多个平台,还可以实时传输和共享各平台数据。数据链通信对于未来战争的意义十分重大,因此成为战争中最容易被针对的环节。数据链通信抗干扰方法的研究已成为当前的重点。

1 数据链通信的构成

数据链通信是指通信技术和计算机技术通过有效的结合而产生的一种全新的通信模式,是一种自动化无线数据的交换网络,也是一种通过无线电通信网络沟通各平台指控系统的方法。其中信道设备、数据链终端设备和战术处理设备通过接口组成了一条连接各指控系统的数据连接通道。设计主要是用在战术之间实时传递,并要求较高的格式化战术数据。其中格式化数据是经预定好数据进行格式增充然后再由数据处理的方法。其发送的数据经过指挥控制系统从平台自身的数据库中进行采集,并按照固定的格式提交到DTS进行发送。当DTS接收到平台数据时,经过TDS拆解后,传送给指挥控制系统,然后由平台指控系统将用途不同的各类数据信息发给相应的计算机用户[1]。

2 抗干扰的对策分析

数据链通信的干扰主要来自以下方面:首先来自自然环境的干扰;其次是人为蓄意的干扰。由于其受到各方的高度重视,因此也使得对抗方法越来越激烈。在当前的对抗中,为了能保证其能够有效地传输,提高数据链的抗干扰能力,必须从全系统出发,多维度地考虑,并加强系统的高端设计。处理好各系统间的接口问题,采用一切可以抗干扰的手段,进而从各方位角度提升系统在恶劣环境下的通信能力。所谓的数据链通信抗干扰就是指在较为复杂的电磁环境中、在各指挥平台之间对数据进行自动、实时、准确的传输和战术信息共享的手段。

2.1 信道传输抗干扰技术方面

信道传输抗干扰指通信抗干扰的策略。通信抗干扰又分为两个方面,分别是战术抗干扰和技术抗干扰。从战术方面来讲,通信必须采取灵活、主动和多变等方法,采取多种手段和多种频段等方案,使无线电佯动和无线电缄默有效结合,让敌人难以掌握通信规律。从技术层面来讲,抗干扰主要措施可分为四大类:首先是扩展频谱技术,包含了扩频、跳频等组合;其次是空间智动处理方法,通过采用天线归零技术,当接收信号端受到干扰时,天线方向图零点自动指明干扰方向,从而进行干扰消除;再次是时间处理技术,通过减短通信时间来降低被截获和干扰的概率;最后是信号处理技术,包含的比较广泛,比方自适应通信技术、信道编码技术、高效调制解调技术和分集技术等等[2]。

到目前为止,虽然还没有一种干扰技术能干扰所有的通信,但同时也不存在哪一种通信技术能抵抗掉所有的干扰。因此,若想提高抗干扰效能,就需要做到有针对性、有灵活多变的适应性。针对各种不同的干扰手段采取不同的抗干扰方法,同时使各措施互补形成合力,使其能够发挥出综合性抗干扰的能力。在数字化战争中,数据链通信对抗与反对抗已成为必然。要保证各系统的正常通信就必须大幅提高反对抗技术,还要进行多方面的准备,才能更有效地抵消干扰。通过研发智能化天线和调零天线,从而使空间消除干扰,提高在敌实施干扰条件下的战术完善性;同时制订灵活多变的组网方案,采取多路辗转通信,躲开敌方的干扰;应用猝发通信方式和负信噪比方式,最大限度保障指挥的通信需求。

2.2 终端技术设备方面

目前,数据链终端设备要与定频短波和超频短波一起来配套使用。在调制解调的设计方案上,针对电离层突发和离散干扰特性,采取纠突发错误,尽量降低数据传输误码率。数据链终端设备具有抗干扰能力弱等特性。想要彻底解决这个问题,就必须对设备进行适应性改良,让数据链终端设备和抗干扰电台有效地组合在一起,从而实现在跳频通信下的数据通信[3]。其技术途径主要是将跳频电台的信号引出并调整其信号的发送时机,从而保证通信信号的发送有效性并实现短波和超短波跳频接口匹配。但是由于设备是根据需要将两个设备改造组合到一起的,其接口匹配上还存在各种各样的问题,从而产生了信号传输稳定性低,而且通信的远近距离也有所下降。不过,软无线电技术的快速发展,使其终端与信道传输设备形成总体化设计成为可能,进而为提高数据链传输抵抗其干扰能力打下了一个良好的基础。

2.3 数据处理技术方面

在数据链通信中信息传递的错误率是评定通信传输质量好坏的主要标准。误码率是指接收错误比特数与发送方所发送的总比特数之比。当前我国信道统计误码率还不能满足战时实际需求,特别是在短波信道方面。

数据链传输的优良主要体现在以下两点:首先是其本身传输性能的好坏;其次是指控平台系统对其传输信息的综合处理。信道传输的特殊情况使无线数据传输有了相当高的误码率。为了提高传输信息的质量,避免在数据传输过程中由于各种干扰而产生的传输误差,就要有效提高其传输设备的综合性能,进而降低传输误码率,并且在数据传输过程中还要努力做到零无差传输。

在平均功率给定时,在具有频道带宽的信息传输频道上,理论上在单位时间内传输中可能存在传输的最大数值。但如果在欲求单位时间信息量传输不变的前提下,可以用增加信号带宽的方法降低噪比,因此增加传输的带宽,可以有效降低单位时间传输信息量的信噪比。由于其对信息交换的实效性要求较高,因此不能以牺牲信道容量为代价。但在干扰比较强烈的情况下,无线信道的数据链传输必然会使信噪比降低,进而提升误码率,影响其信息传输的准确性和可靠性。所以就需要指挥控制系统对其传输的信息进行综合处理和分析,制定出高端协议制度和相应的处理规范,并提高需要交换的信息的设计水平[4]。

3 结束语

综上所述,在未来的信息化、数字化战争中,数据链通信将会使各区域的作战指挥系统紧密地联合在一起,使信息化、数字化战争在战场上发挥更大的作用,与此同时,数据链通信所要面临的挑战将也将会更大。要使任何一个数据链系统在未来极其恶劣和复杂的电磁环境干扰中得以生存,就需要在信息交换过程中保证传输信息的安全,并提高抗干扰能力。目前抗干扰的手段是比较多的,主要体现在数据传输和数据处理的上。因此只有结合应用各种抗干扰手段,才能使信息传输在恶劣的干扰下,保证作战指挥情报信息传输的可靠性和实时性。

[1]刘柱,张海勇. 数据链通信及其抗干扰对策[J]. 经济论坛,2017(7):22-23.

[2]白春惠,赵凌伟. 数据链网络通信对抗技术及试验系统研究[J]. 经济论坛,2017(5):15-16.

[3]张春晓,孟晓峰. 数据链抗干扰策略探讨[J]. 经济论坛,2017(10):30-31.

[4]翟利超,吕久明. 数据链及其对抗方法研究[J]. 经济论坛,2017(10):21-22.

Research on Data Link Communication and Its Anti-Interference Countermeasures

Han Lu

The 20th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Shaanxi Xi’an 710068

The role of data link communication in modern warfare is becoming more and more prominent, its main function is to connect various command systems in different regions to provide real-time and effective data transmission and data sharing. Therefore, in digital warfare, data link has become the key to defeating the enemy. However, in real wars, data link communication is still a weak link in defense, and it is extremely easy for the other party to target. How to do a good job in data link communication anti-interference has become a prominent problem. Therefore, a strategy analysis is made for how data link communication resists interference.

data link communication; anti-interference; countermeasures

TN919.4

A

韩路(1988—),男,汉族,陕西渭南人,本科学历,中国电子科技集团公司第二十研究所,助理工程师,研究方向为数据链。

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