海軍跳頻組網抗干擾策略研究*

楊 曦 高 強

(海軍大連艦艇學院信息與通信工程系1) 大連 116018)(通信指揮學院2) 武漢 430010)

1 引言

2 運用跳頻佯動戰術

跳頻佯動是在規劃跳頻網的同時,規劃出一定規模和數量的具有預定網絡結構的跳頻網作為佯動網,對佯動網不安排具體的通信任務,但要調制一些與通信類似的假信息,專門用來蓄意暴露和欺騙敵方,牽制敵方的干擾力量,掩蓋我方真實的跳頻頻率和網絡結構。跳頻電臺組網,應考慮組織一些佯動跳頻網,使跳頻網與佯動網同時并存、同時工作、互為掩護、互為補充。

1)跳頻佯動的目的。一是掩蓋和保護跳頻網。佯動跳頻網一般不直接用于通信,而是部署后與跳頻網并行工作,模仿正常跳頻網工作特征。佯動網存在的價值是在不同的頻率上蓄意暴露,將敵方干擾能量吸引到佯動頻率集上,掩護我方跳頻網。二是掩護海軍部隊部署和作戰意圖。在海軍艦艇、飛機以及各級指揮所等部署的相當大作戰區域內,組織多個佯動跳頻網,用來掩蓋我方真實通信網的方位和動向。

2)跳頻佯動網的戰術使用。佯動跳頻網的規劃與通信網的規劃應該一并考慮和規劃,主要影響因素有:作戰意圖、部隊部署情況、各部隊之間的關系以及通信裝備的配備情況、海況和氣候等因素[2]。跳頻電臺組網要確定佯動網的規模、數量、所需裝備、資源、部署計劃等,編制管理協議和聯絡文件,規劃出完整的通信和佯動通信網絡關系圖。

3 ECCM與ECM一體化

作為信息傳輸手段的跳頻電臺,不僅要具備ECCM能力,而且要具備 ECM的能力。如果在ECCM電臺的基礎上加入一定的ECM功能,使電臺兼備電子自衛和攻擊能力,就可以實現“通中擾”和“擾中通”,全面提高跳頻電臺的抗干擾性能。

通過以下幾種方式實現ECM和ECCM的一體化:

1)信息與干擾交錯

跳頻通信,在頻率表上每一跳駐留時間內,發1ms的有用信息,然后再發1ms的脈沖干擾信息,在其它頻率表上按照一定的算法分配有用信息和干擾信息所占用的時隙,這樣在每一跳上均含有有用信息和干擾信息。以保證通信在轉發式干擾機反應之前將有用信息傳送完畢,同時也對同一頻段內的敵方通信網進行大功率的脈沖式干擾。

2)信息跳與干擾跳交錯

每所獨立學院的特點不盡相同，教學改革切忌千篇一律。各學院在改革實驗教學的過程中，應結合學校自身的特點，找出不足之處，有針對性地提出改革方案，認真細致地落實，使實驗課在培養高素質人才方面發揮更大的作用，讓獨立學院真正成為“高級應用型專門人才”的搖籃。

跳頻通信,在工作頻率表上按照一定的算法,發幾跳有用信息,然后在非工作頻率上隨機地發幾跳干擾信息,有用信息與干擾信息的占用時間按照預先置入的與時間相關的公式進行分配。使得敵方不容易偵察到我方的跳頻圖案,分辨不出工作跳與干擾跳,造成盲目性干擾,從而提高我方跳頻通信的成功率。

4 使用有效戰術

組織跳頻網,應堅持主動靈活、多變善變、通信佯動、攻防并舉的原則,要將戰術與技術相結合、對抗與反對抗相結合、硬抗與巧抗相結合以及通信、佯動、冒充、靜默相結合,保障跳頻通信的暢通[3]。

1)慢跳頻電臺在戰時存在干擾情況下,應以話音通信為主

目前跳頻電臺還沒有完全達到高速跳頻,短波跳頻電臺典型跳速為100Hops/s,超短波跳頻電臺典型跳速為500Hops/s,戰時這些電臺還難以抵抗人為干擾[4～5]。由于話音通信冗余度較大,因此慢速跳頻通信采用話音方式工作較好。實踐證明:對于跳速為10～30Hops/s的跳頻電臺,話音中斷率為30%時,仍然可以保持足夠的可懂度。慢速跳頻電臺不宜工作在數據通信方式,因為數據通信對誤碼率要求很高。

2)充分利用電臺組網的掩護功能

跳頻電臺單臺雖然與定頻電臺相比具有很強的抗干擾性能,但還是難以抵抗現代先進的偵察、截獲和定位技術。戰時跳頻電臺不宜單網工作,可以根據戰場需要,采取組織多個同跳速的跳頻網,以充分利用網系的對抗性能來提高跳頻通信的可靠性。

3)適當控制跳頻網的覆蓋范圍

為了節約頻率資源,各群網可以使用同一張頻率表和不同的密鑰參數編制文件。由于密鑰參數不同,所以頻率碰撞的概率不大,即使存在一定的碰撞,對通信的影響也不大。跳頻電臺通信范圍較大時,組網中既要考慮保護同步信息,又要考慮抗干擾性能和有限頻率的使用問題。多采用多群少網的方式組網,就是多群網而每個群網內子網數量較少的原則。無論如何,最好的方法就是控制跳頻網的覆蓋范圍,敵方就無法進行干擾。

4)戰時充分利用自動轉信功能

轉信的實質是縮短跳頻電臺通信距離,降低電波在空中的暴露時間,相應地使敵方對我電臺的偵察時間縮短[6]。跳頻電臺戰時應用,應該密切關注敵方通信電臺使用情況,我方跳頻電臺使用方式應該盡量與敵方使用方式保持相同或相近,這樣就使敵方在干擾我方電臺的同時也干擾了己方電臺。

5 合理配置跳頻電臺位置

艦艇是海軍跳頻電臺的主要載體,艦艇編隊的陣位決定了電臺位置的布設,因此電臺的通信陣位受到艦艇陣位的限制。

5.1 影響艦艇通信陣位的因素

1)火力因素。通信陣位不僅受到我方進攻時艦艇火炮射擊陣位、導彈射程等的限制,還受到敵方火炮射程和防御敵方導彈陣位的限制。

2)電磁因素。通信陣位受到艦艇超短波通信距離和抗干擾能力的限制,受到敵方通信對抗體制、手段和水平的限制。

3)自然因素。通信陣位還受到島嶼、水文、海洋氣候等制約和影響。

5.2 合理配置通信陣位

通信陣位是通信網抗干擾的重要因素,其配置應符合一定的戰術原則和技術性能要求,既要符合戰役、戰術編成與布勢的要求,又要滿足對技術指標和抗干擾能力的要求。電臺應采用混合編組疏散配置的方法,避免因為一種通信方式或手段的通信網受損而影響全部通信。

6 加強戰場頻譜管理

平時要制定好戰時頻譜分配與管理方案。集中協調跳頻通信頻譜、佯動電臺頻譜和通信干擾頻譜以及備用頻率、禁用頻率等分配方案,制定多種分配方案,將定頻、跳頻頻率表交替使用,以加強虛實結合、示假隱真的效果。不同情況下,采取時域分開、地域分開、頻域分開、電平域強弱等各種組合措施,以適應戰場復雜電磁環境變化,同時又要防止佯動與干擾信號破壞己方的正常通信[7]。構建海戰場頻譜管理系統,進行戰場頻譜資源的預測、規劃、預分配和定時分配,達到頻率資源的集中控制和管理,使有限的頻率資源得到有效利用。圖1是海戰場無線電頻譜資源管理系統構想框圖。

7 完善功率控制和管理

超短波跳頻電臺組網,跳頻電臺功率大小直接關系到通信距離的遠近。如果執行距離較近的通信任務而選用很大的發射功率,不僅容易暴露我方目標,而且容易導致敵方及早地對我實施干擾[8]。因此組網中要注意對跳頻電臺進行功率控制和管理,可以減小相互間的干擾和敵對我方干擾的概率。同時也可以延長電臺的工作時間,減少被截獲和摧毀概率。

圖1 海戰場無線電頻譜資源管理系統構想框圖

[1]張海勇.海上艦艇編隊超短波跳頻電臺的組網研究[J].現代軍事通信,2001,9(2)

[2]趙志法,等.現代戰術通信系統概論[M].北京:國防工業出版社,1998

[3]戴清民.電子防御導論[M].北京:解放軍出版社,1999,10

[4]馬文勇,楊曦,尹斌.跳頻通信系統抗跟蹤式干擾性能研究[J].艦船電子工程,2009,29(2)

[5]查光明,熊賢祚.擴頻通信[M].西安:西安電子科技大學出版社,2001

[6]高東華,俞躍,李偉.艦艇電子對抗戰術[M].北京:解放軍出版社,2009,9

[7]吳聰林,宋永生,趙紅軒.復雜電磁環境下通信對抗戰法探析[J].軍事通信學術,2009(2)

[8]劉春勝.戰術無線電臺[M].北京:軍事科學出版社,2002