宦爱奇、盖俊峰、李启超
中国人民解放军91206部队 山东省青岛市 264000
摘要:阐述了复杂战场电磁环境的本质内涵和主要特点,分析了当前无线抗干扰通信技术的发展现状及发展趋势,提出了加强无线抗干扰通信技术的建议,对无线通信抗干扰技术的创新发展具有指导作用。
关键词:复杂战场电磁环境;无线抗干扰通信技术;通信抗干扰;
随着信息通信技术迅猛发展,战场电磁环境愈发复杂,相较于有线通信,无线通信系统因不具备封闭性的特点,容易遭受敌方的干扰。近年来无线通信技术在军用领域中日益成熟,各型装备、设备数量不断增多,无线频谱资源拥挤紧张,加之现代信息技术在通信对抗装备上的推广和应用,无线通信受到电子对抗的干扰威胁愈发严重。为夺取信息优势,获得战场主动权,如何在复杂战场电磁环境下开展稳定、可靠的抗干扰通信已成为当前研究的热点话题。
一、复杂战场电磁环境主要特点
复杂战场电磁环境本质上是大量传导消息载体的电磁能量的集合,具有典型的“四域”特征,具体内涵是由空域、时域、频域、能域上分布的种类庞杂、动态多变、层叠交错的电磁信号形成的一种环境氛围。复杂战场电磁环境的形成与演变,已逐渐变成决定未来信息化战争走向的关键因素。随着各国军队信息化进程的加快,战场电磁信号呈现出“突进式”“跨越性”的增长,未来信息化战场电磁环境也随之变得愈发复杂、多变。[1]
当前,复杂战场电磁环境主要有以下4个特点:
1.空域上纵横交错、无影无形。除自然体发射、反射的电磁信号外,来自敌对双方的不同作战平台的电子设备辐射信号交织错杂,在空间上形成交叉重叠的战场电磁态势。
2.时域上连续持久、集中爆发。在军事对抗过程中,全程贯穿着各种制信息权的争夺,伴随战场态势变化、电磁环境冲突,时域上表现出电磁辐射时而相对静默,时而集中爆发,战场电磁环境实时变化,难以把握。
3.频域上使用拥挤、密集重叠。军用电磁频谱范围相对集中,敌对双方在有限的频谱范围内争夺制电磁权,随着电子信息技术的发展,各种新型调制体制的电磁信号不断涌现,在同一频段内表现出电磁信号密集重叠,动态多变的特征。
4.能域上强弱参差、分布不均。复杂战场电磁环境中能量密度高低不一,根据电磁信号在特定时间、空间、频段内的分布疏密,可以划分战场电磁环境局部效能的高低,若在该战场中电磁战场中效能高、能效强,则在冲突对抗中表现为优势,反之则表现劣势。
二、无线抗干扰技术发展现状及未来趋势
在新军事变革中,通信系统正大跨步发展,“集成化、数字化、综合化、智能化”的特性越发明显。无线抗干扰技术以通信反对抗技术体系、方法和措施为手段,对抗干扰方以攻击、破坏我方通信为目的施加在我方电磁频谱上的干扰。通过无线抗干扰技术可以有效提高己方在通信对抗中的主导地位,战场制电磁权的争夺对于未来作战态势走向的影响愈发显现。[2]
在现代军事通信领域中,微波通信已大量采用数字信号,短波、超短波通信应用直扩、跳频和天线自适应等抗干扰技术水平较高。
当前我军常见抗干扰技术已经相对成熟,这些技术根据处理方向不同可分为3类:一是频域处理,如直接序列扩频技术、跳频技术;二是空间处理,如自适应天线技术、分离技术等;三是时域处理,如猝发通信技术。在军事通信领域中跳频和天线自适应技术应用相对成熟,但这两种抗干扰技术在实际应用中上都存在着各自的短板和不足,跳频技术信号隐蔽性较差,对抗多频干扰和跟踪式干扰能力较弱,自适应天线抗热冲击和高温的能力较差,难以满足高温环境的使用需求。
随着科技的发展,军用通信设备和抗干扰设备的技术水平逐步上升,当前常用的通信技术已难以满足日益增长的抗干扰需求,近年来,虚拟智能天线技术、多领域联合抗干扰技术及基于认知域的抗干扰技术等概念发展迅猛,得到通信抗干扰领域学者的广泛认可,这三种技术可以根据电磁干扰环境智能地产生适合的抗干扰方式,大大提高系统的抗干扰能力和频谱的利用率,实现高效可靠的抗干扰通信,目前相关技术的应用正在进行更加深入的开发和研究。
三、几点建议
在未来战争中如果无法保障复杂战场电磁环境下关键信息态势能够安全准确的传输,那么打赢信息化战争就变成天方夜谭。为加快无线抗干扰通信技术的研究,现对其的发展与应用提出以下几点建议:
1.加强新兴信号处理技术的研究和开发。如自适应干扰抑制技术、认知抗干扰技术、非协同跳频、多域联合抗干扰技术,建立适应复杂战场电磁环境的我军通信领域体制和标准,进而应对目前抗干扰能力偏弱的不足。
2.加强抗干扰技术手段的深度融合。综合应用新型技术和传统技术,制定复合可行的技术融合方案,有效提高通信抗干扰能力。通过开展综合性较高的抗干扰技术研究,深度融合多模式、全领域、自适应的抗干扰技术手段,突破传统抗干扰手段的瓶颈。
3.加强抗干扰战术手段的运用。在通信组网时加入网络化、体系化元素,根据作战意图,灵活采取梯次中继、异地遥控、多网复用、隐蔽应急、佯动隐真等战术手段,设置假目标、进行假通信,干扰敌方判断,增强己方安全。
四、结束语
复杂战场电磁环境下无线抗干扰通信技术已成为了当前的军事通信领域发展的重点和难点,其应用与组织将在未来战争中发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1]杨林茂.复杂电磁环境下跳频电台仿真与通信效能研究[D].中南大学,2011.
[2]宋廷,王学农,刘岗.关于我军无线电抗干扰通信建设发展的一点思考[J].中国新通信,2019(2):6
[3]李绍胜.军用认知无线电通信系统中的关键技术研究[D].北京邮电大学,2011.
作者简介
宦爱奇(1991-),男,汉族,山东烟台人,硕士,助理讲师,研究方向:无线通信技术
盖俊峰(1983-),男,汉族,山东烟台人,博士,讲师,研究方向:微波着陆技术
李启超(1991-),男,汉族,湖北荆门人,学士,助理讲师,研究方向:导航技术