散射通信在國外應用現狀及發展趨勢

紀曉輝

【摘要】 由于散射通信單跳跨距遠、抗毀、抗擾和抗截獲能力強，具有跨越山丘、海灣、沙漠等復雜地形進行全天候可靠通信等特點，因此在軍事通信一直受到高度重視。美國、俄羅斯等國一直在持續不斷的發展散射通信技術、更新散射裝備，散射通信已成為各國戰略、戰區及戰術通信網中不可或缺的重要通信手段。

【關鍵字】 散射通信 發展 應用

引言：隨著“分散部署”時代的來臨，作戰部隊對超視距通信的需求急劇增加，在衛星通信無力獨自填補巨大需求缺口的壓力下，散射通信作為經過實戰檢驗的寶貴的超視距通信戰術優勢重新獲得了軍方的高度重視，值此契機迎來了它在部署應用中的重新躍升以及系統、技術革新的突破期。

一、散射通信設備的發展

相對于短波通信、微波通信，散射通信技術出現比較晚。上世紀三十年代，隨著雷達技術的發展，發現了電磁波的超視距傳播現象，隨后進行了大量的傳播試驗；1950年在大量試驗的傳播試驗的基礎上，總結產生了散射傳播理論；1955年美國最先實現的散射通信技術的實用化，從散射設備的實用化至今，基本上經歷了以下4個階段。

階段1：固定散射站，多工作在L/S頻段，傳輸容量一般小于2Mbps，天線口徑基本在10米左右，發射功率在10kw甚至更高，單站值班和維護人員約20人。固定散射站主要用于構建遠程骨干網，單跳通信距離在200km左右；

階段2：機動散射站，傳輸容量在2Mbps左右，每站由2～3輛車組成，主要用于遠程機動通信保障，單跳通信距離一般在150km以下，多用于戰區通信；

階段3：單車單站，在階段2的基礎上，利用單輛越野卡車上實現了天線、通信設備、供電等一體化設計，機動能力進一步提升。其最高傳輸容量支持20Mbps；

階段4：單天線散射站，相繼出現了以DART-T為代表的戰術型散射裝備，在本階段更加注重設備的小型化、模塊化以及多模式通信一體化設計。設備體積更小、重量更輕，可通過小型越野車進行承載或者人工背負，在戰場快速部署中使用更加靈活。

二、散射通信現狀及發展趨勢

近年來，傳統散射通信強國如美國、俄羅斯、法國以及印度、英國、烏克蘭等均在持續推動散射技術的發展和裝備的升級、更新，鑲嵌新技術的系統裝備重新煥發出勃勃生機。

2.1散射設備現狀

2.1.1 Comtech公司CS67500及TCT300A

AN/TRC-170曾作為美軍對流層散射通信設備的典型代表，在過去的軍事通信部署中得到成功的應用，但是隨著通信帶寬需求的增加，原有的傳輸速率不能滿足戰場信息傳輸要求。Comtech公司研發了傳輸速率為50Mbps的調制解調器（CS67500），來替代原有低速率調制解調器，實現對現役AN/TRC-170系統的升級。

Comtech公司以CS67500調制解調器為核心，研制了新型散射通信終端TCT300A。TCT300A使用1面天線，安裝在輕型戰術拖車上（LTT），可使用悍馬車或小型越野車進行運輸，與傳統的雙天線系統相比，該系統的部署、開通時間顯著縮短。

3.1.2 Ratheony公司DART-T散射/衛星雙模通信終端

DART-T為雙模式、全頻段、可重新配置戰術終端，具有散射和衛星兩種工作模式，適用于快速部署、快速反應及應急通信、指揮中心與機動部隊之間建立大范圍快速移動的戰術中繼鏈路、邊境監視、島島或內陸通信等。配有1面2.4米天線（典型），最高傳輸速率可達100Mbps，具有散射/繞射/視距/衛星多種工作波形。

3.1.3 Ratheony公司Ku頻段戰術TELOS設備

戰術擴展視距（TELOS）系統是一種小型、輕重量的超視距通信終端，TELOS支持散射工作模式，和微波設備采取相同方式架設時，通信距離是微波通信方式的三倍，適用于市區、郊區、崎嶇山區等一系列復雜地形環境下的部署。配有1面0.75米天線（典型），傳輸速率可達50Mbps，發射功率200W。

3.1.4俄羅斯“獨木舟”散射通信站

俄羅斯“獨木舟”散射通信站由1面天線、1套收發信機和1個調制解調器構成，可便攜或車載。它采用時分雙工體制，利用實時信道探測的自適應選頻分集方式，在2～16個可用頻率中實時自適應選擇最佳頻率傳輸，達到了單天線可靠通信效果。

此外，哈薩克斯坦、伊朗等國也很注重散射通信裝備的研制，最近相繼推出了本國化的散射裝備。

2.2散射設備使用現狀

2.2.1干線通信鏈路的建立

美軍：歷史上最大規模的散射通信部署是1991年在伊拉克的“沙漠風暴”行動，美軍共使用了100多套AN/TRC-170，構建了60 多條鏈路，組成了全長3000公里的區域骨干通信網絡，用于作戰指揮、控制和情報信息傳輸。2003年在“伊拉克自由行動”中，美軍從科威特北部到巴格達曾部署了散射通信系統，提供關鍵的遠程骨干通信，為在伊拉克參加作戰行動的海軍陸戰隊遠征部隊提供支持[1]。“沙漠風暴”和“伊拉克自由”行動都證明了對流層散射通信系統是現代信息化戰爭中不可缺少的通信設備。

伊拉克：鑒于散射通信設備在伊拉克的出色表現，2013伊拉克國防部，公開招標采購3.39億美元的散射通信裝備，用于構建覆蓋包含巴格達在內的全國各主要城市的軍事干線網，全長超過2000km。采購內容包括：19跳機動型散射鏈路，并包含相關的人員培訓、備品備件及技術支持等[2]。

2.2.2戰區機動通信

阿爾及利亞85%國土面積為沙漠地區，人煙稀少，將光纖等基礎設施完全覆蓋到邊境成本巨大。阿爾及利亞軍方以散射為主要通信手段，結合微波和有線通信方式，構建了陸軍電子對抗系統的機動通信網，主要用于短波偵察站、超短波偵察站、雷達站等情報信息到上級指揮所之間遠距離、超視距通信。該通信網經過多期建設，散射通信節點已達20余個，并已部署在阿爾及利亞的南部、東部等邊境地區。

2.2.3防空系統中的應用

散射通信設備在防空系統中大規模的應用時冷戰期間美國空軍在阿拉斯加建設的“白愛麗絲通信系統”它將空軍在阿拉斯加的遠程站點與指揮控制系統進行連接，利用對流層散射通信系統，在30多個站點間建立了長達6400km的鏈路，大多數站點位于沿邊境線的偏遠山峰上，最遠散射鏈路達600km。

在上世紀90年代，美國在韓國部署的一個永久性的“愛國者”導彈營中，使用TRC-170設備將部署在3個視距之外的三個發射陣地連接起來，首次實現了單個情報協調中心在寬闊地域內對多個攔截控制站的控制。

2.3散射發展趨勢

從美、俄等國的散射通信技術最新進展來看，散射通信設備的發展更加注重戰術部署下的應用，以“小型化、多模化，高帶寬”來適應未來信息數字化戰場高機動性和高效性的需求，散射技術發展未來趨勢可總結如下幾點：

2.3.1高速散射調制解調技術

由于未來信息化作戰對大容量散射通信系統的緊迫需求，“高速散射調制解調技術”已成為國內外研究的最新熱點。Comtech公司的CS67500速率已達50Mbps，Ratheony公司DART-T傳輸速率已經達到了100Mps，日本NEC公司OTH系統傳輸速率也達到了100Mbps，更高速率的調制解調技術仍舊是散射技術的研究熱點和未來發展的方向。

2.3.2擴展工作頻段

現役大部分散射設備的工作頻段大都在5 GHz 以下，目前美國已有X頻段和Ku頻段的散射設備，更高工作頻段的設備意味更多的工作頻譜，更小的設備體積和天線尺寸，高頻段的設備在戰術部署中使用更加靈活。

2.3.3與其它通信模式的一體化設計

美軍的DART-T戰術機動散射終端不但能夠同傳統散射通信設備一樣工作在散射、繞射、視距傳輸模式，而且率先實現了散射/衛星通信模式一體化，Ratheony公司Ku頻段戰術TELOS設備也可以工作在多種通信模式。與其它通信模式的一體化設計的散射通信裝備可以在戰場實現既定任務目標的同時，減少通信裝備的種類、降低操作維護人員的工作難度[3]。

結論：隨著散射技術的發展，“小型化、多模化，高帶寬”已成為散射設備的發展趨勢，隨著戰場數字化程度越來越高，戰場通信數據量急劇增長，散射通信作為超視距通信的一種手段，在作戰應用中已不再被視為衛星通信的備選方案，而成為了與衛星通信并駕齊驅的一個重要手段，散射通信在未來戰場上將迎來廣闊的應用和發展前景。

參 考 文 獻

[1] 丁雪麗，軍用對流層散射通信重新受到重視，現代信息，2009（1） 12～15

[2] 李妍、鄒恒，駐伊美軍大幅提升戰術通信能力，外軍電信動態，2009（1）：22～24

[3] 王金耀、劉俊平，美陸軍重構WIN-T戰場通信計劃，外軍電信動態，2008（1）：10～11