武警工程大學(xué)信息工程系 劉廣斌

戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)電臺研究

武警工程大學(xué)信息工程系 劉廣斌

戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)的戰(zhàn)術(shù)無線電臺、計(jì)算機(jī)硬件和軟件的集合，它在機(jī)動、戰(zhàn)斗勤務(wù)支援與指揮控制平臺之間提供無縫隙態(tài)勢感知和指揮控制數(shù)據(jù)交換。本文通過分析當(dāng)今戰(zhàn)場環(huán)境變化對通信保障的要求，對比現(xiàn)有通信裝備，總結(jié)出發(fā)展戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)電臺的必要性及未來發(fā)展趨勢。

戰(zhàn)術(shù)；互聯(lián)網(wǎng)；電臺

1　引言

戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的概念起源于美國陸軍。海灣戰(zhàn)爭以后，為解決獨(dú)立的“煙囪式”通信體系，美軍提出戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)概念，并開始著手組建一個上下互通、左右兼容、無縫鏈接的綜合指揮通信系統(tǒng)。

美陸軍基于現(xiàn)役裝備提出構(gòu)建3層傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?；诘?層主要部署 NTDR 高速骨干網(wǎng)，用于支持旅/營指揮所之間的高速數(shù)據(jù)傳輸；第2層主要部署EPLRS態(tài)勢感知數(shù)據(jù)網(wǎng)，用于支持旅營級數(shù)據(jù)分發(fā)和位置導(dǎo)航服務(wù)；第3層主要部署SINCGARS分組無線網(wǎng)，主要用于保障連以下用戶的話音與數(shù)據(jù)通信。

歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)迫在眉睫，如何能兼容并包的將各個通信系統(tǒng)體系統(tǒng)一起來，適應(yīng)任何突如其來的戰(zhàn)場環(huán)境，同時(shí)提高作戰(zhàn)指揮效率，保證通信系統(tǒng)高帶寬、低延遲，是現(xiàn)今戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵。

2　傳統(tǒng)通信方式

2.1短波通信

自從1921年發(fā)生在意大利羅馬的一次意外事故，短波被發(fā)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信以來，短波通信以其：1）不需要建立中繼站即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信；2）建設(shè)維護(hù)費(fèi)用低，建設(shè)周期短；3）臨時(shí)組網(wǎng)迅速方便有很大的靈活性；4）通信設(shè)備體積小，易隱蔽；5）具有很強(qiáng)的抗毀能力等諸多優(yōu)點(diǎn)而迅速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于政府、軍事、外交、氣象、商業(yè)等部門，用以傳送電報(bào)、電話、低俗數(shù)據(jù)和圖像等信息。

短波通信有其良好的特性，但他的缺點(diǎn)亦不容小覷。（1）短波頻段在1.5M-30MHz之間，注定其頻段窄，信道容量不足。（2）短波傳輸主要利用天波信道，而天波信道是變參信道，信號傳輸穩(wěn)定性極易受到影響。（3）隨著現(xiàn)代城市的不斷擴(kuò)張和無線電磁環(huán)境的日趨復(fù)雜，噪聲干擾亦更加嚴(yán)重。其先天的不足始終是短波通信發(fā)展面臨的鴻溝，注定不能抗起戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)主要通信手段的大旗。

2.2衛(wèi)星通信

1945年1O月，英國科學(xué)家阿瑟?克拉克發(fā)表文章，提出利用同步衛(wèi)星進(jìn)行全球無線電通信的科學(xué)設(shè)想。20年后這一設(shè)想才變成了現(xiàn)實(shí)。通過不斷研究和試驗(yàn)，1964年8月美國發(fā)射的第三顆“新康姆”衛(wèi)星定位于東經(jīng)155°的赤道上空，通過它成功地進(jìn)行了電話、電視和傳真的傳輸試驗(yàn)。衛(wèi)星通信自誕生以來，歷經(jīng)模擬制式的第一代衛(wèi)星通信，數(shù)字制式的第二代衛(wèi)星通信，現(xiàn)如今已進(jìn)入支持手持終端的第三代衛(wèi)星通信時(shí)代。

衛(wèi)星通信主要工作在300M-300GHz頻段上，自誕生之日起，衛(wèi)星通信以其覆蓋范圍廣、信道穩(wěn)定、可靠性高、通信質(zhì)量好、通信容量大等優(yōu)點(diǎn)，在其發(fā)展過程中，大有取代短波通信之勢。衛(wèi)星通信主要運(yùn)用了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、智能天線系統(tǒng)、多址接入技術(shù)、衛(wèi)星激光通信技術(shù)、信道糾錯編碼技術(shù)等。然而，就軍事應(yīng)用來說，衛(wèi)星通信的缺點(diǎn)是其初建費(fèi)用高，總帶寬較寬，但分配之后的帶寬較窄較少，不利于大規(guī)模的部署衛(wèi)星通信設(shè)施；體積較大，機(jī)動靈活性差，單兵攜帶能力差；展開較繁瑣，工序復(fù)雜，需專業(yè)人士操作，通信延遲高。以上問題導(dǎo)致衛(wèi)星通信不能大量融入戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)，只能在特定的環(huán)節(jié)如遠(yuǎn)程主干網(wǎng)絡(luò)中使用，制約了其應(yīng)用的規(guī)模。

2.3超短波通信

超短波通信是利用30M-300MHz頻段進(jìn)行無線電磁波傳輸信息的通信方式。在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都有很廣泛的用途。隨著現(xiàn)代軍事信息化建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，對通信技術(shù)和設(shè)備的性能也提出了更高要求，超短波通信技術(shù)在軍事通信將有長足發(fā)展。

在軍事領(lǐng)域，超短波的主要應(yīng)用方式是超短波電臺，常見的有以地波或視距波傳輸方式通信的步話機(jī)和各種手持式、背負(fù)式、車載、機(jī)載、艦載電臺，尤其是在飛機(jī)與飛機(jī)、飛機(jī)與地面單位、飛機(jī)與艦船之間的通信，超短波通信更是主要通信方式。

短波通信因其頻帶窄，噪聲干擾嚴(yán)重，信道穩(wěn)定性差，設(shè)備體積較大，不便攜帶而不能大規(guī)模列裝基層部隊(duì)使用。衛(wèi)星通信終端造價(jià)昂貴，且技術(shù)性強(qiáng)，信道帶寬較窄且可用頻段少（相對于部隊(duì)來說）不能大規(guī)模的在基層部署。超短波通信雖然進(jìn)入了數(shù)字集群時(shí)代，但普及起來較困難，而更多使用的是超短波手持臺，信道較窄，速率較低且干擾嚴(yán)重，通信的范圍亦十分有限，不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)術(shù)通信對高帶寬、低延遲、抗毀能力強(qiáng)的要求。綜上所述，我們認(rèn)為，建立基層戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的骨干力量建設(shè)不能放在現(xiàn)有通信裝備上，只能作為補(bǔ)充或者特定環(huán)節(jié)、地域使用。

3　未來發(fā)展的趨勢

反觀如今戰(zhàn)術(shù)通信的特點(diǎn)，我們可以總結(jié)出以下通信需求：

(1)適應(yīng)通信終端的隨機(jī)移動性，保證數(shù)據(jù)和話音實(shí)現(xiàn)“動中通”；

(2)實(shí)時(shí)嗅探并響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)拓?fù)渥兓瑢?shí)現(xiàn)動態(tài)路由；

(3)無線信道帶寬受限，信息傳輸速率不高，業(yè)務(wù)容量小；

(4)無線信道必須適應(yīng)野戰(zhàn)惡劣環(huán)境，必須具有較強(qiáng)抗毀能力，較好的魯棒性，具備信道抗干擾能力和信源加密。

網(wǎng)絡(luò)電臺的好處不言而喻，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，從目前來看，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完全可以應(yīng)用在電臺的設(shè)計(jì)和使用上，并且非常有可能成為戰(zhàn)術(shù)電臺未來發(fā)展的趨勢。網(wǎng)絡(luò)電臺以其可編程性能好、體積小、發(fā)射功率低、高帶寬、保密性好、可實(shí)現(xiàn)非視距傳播和語音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，結(jié)合飛速發(fā)展的各種優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場環(huán)境對通信保障的要求。我們可以看到，其完全可以勝任戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的需求，并將逐漸成為戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的中堅(jiān)力量。我國戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)電臺目前還處于起步階段，幾乎現(xiàn)有裝備仍以舊式電臺或改進(jìn)的“新式”電臺為主，完全跟不上當(dāng)前發(fā)展趨勢，更談不上戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的完善建設(shè)。因此，設(shè)計(jì)一批戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)電臺并大規(guī)模運(yùn)用于通信保障，是適應(yīng)未來戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的趨勢。

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