韓路

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數(shù)據(jù)鏈通信及其抗干擾對(duì)策研究

韓路

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，陜西 西安 710068

數(shù)據(jù)鏈通信在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用越來(lái)越突出，其主要功能是連接不同區(qū)域的各指揮系統(tǒng)，為其提供實(shí)時(shí)有效的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)共享，因此在數(shù)字化戰(zhàn)爭(zhēng)中，數(shù)據(jù)鏈已成為克敵制勝的關(guān)鍵。但是在現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)爭(zhēng)中數(shù)據(jù)鏈通信仍屬于防守的薄弱環(huán)節(jié)，極容易被對(duì)方針對(duì)。如何做好數(shù)據(jù)鏈通信抗干擾就成為一個(gè)比較突出的難題。因此，針對(duì)數(shù)據(jù)鏈通信如何抵御干擾做出策略分析。

數(shù)據(jù)鏈通信；抗干擾；對(duì)策

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)越來(lái)越趨于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同作戰(zhàn)。數(shù)字化戰(zhàn)爭(zhēng)模式也實(shí)現(xiàn)了從單一的獨(dú)立作戰(zhàn)平臺(tái)向多方位平臺(tái)協(xié)同作戰(zhàn)的巨大改變。因此數(shù)據(jù)鏈通信在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用就顯得十分重要。數(shù)據(jù)鏈通信不但可以連接不同地理位置的多個(gè)平臺(tái)，還可以實(shí)時(shí)傳輸和共享各平臺(tái)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈通信對(duì)于未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的意義十分重大，因此成為戰(zhàn)爭(zhēng)中最容易被針對(duì)的環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)鏈通信抗干擾方法的研究已成為當(dāng)前的重點(diǎn)。

1 數(shù)據(jù)鏈通信的構(gòu)成

數(shù)據(jù)鏈通信是指通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)通過(guò)有效的結(jié)合而產(chǎn)生的一種全新的通信模式，是一種自動(dòng)化無(wú)線數(shù)據(jù)的交換網(wǎng)絡(luò)，也是一種通過(guò)無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)溝通各平臺(tái)指控系統(tǒng)的方法。其中信道設(shè)備、數(shù)據(jù)鏈終端設(shè)備和戰(zhàn)術(shù)處理設(shè)備通過(guò)接口組成了一條連接各指控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接通道。設(shè)計(jì)主要是用在戰(zhàn)術(shù)之間實(shí)時(shí)傳遞，并要求較高的格式化戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)。其中格式化數(shù)據(jù)是經(jīng)預(yù)定好數(shù)據(jù)進(jìn)行格式增充然后再由數(shù)據(jù)處理的方法。其發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)指揮控制系統(tǒng)從平臺(tái)自身的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行采集，并按照固定的格式提交到DTS進(jìn)行發(fā)送。當(dāng)DTS接收到平臺(tái)數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)過(guò)TDS拆解后，傳送給指揮控制系統(tǒng)，然后由平臺(tái)指控系統(tǒng)將用途不同的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息發(fā)給相應(yīng)的計(jì)算機(jī)用戶[1]。

2 抗干擾的對(duì)策分析

數(shù)據(jù)鏈通信的干擾主要來(lái)自以下方面：首先來(lái)自自然環(huán)境的干擾；其次是人為蓄意的干擾。由于其受到各方的高度重視，因此也使得對(duì)抗方法越來(lái)越激烈。在當(dāng)前的對(duì)抗中，為了能保證其能夠有效地傳輸，提高數(shù)據(jù)鏈的抗干擾能力，必須從全系統(tǒng)出發(fā)，多維度地考慮，并加強(qiáng)系統(tǒng)的高端設(shè)計(jì)。處理好各系統(tǒng)間的接口問(wèn)題，采用一切可以抗干擾的手段，進(jìn)而從各方位角度提升系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的通信能力。所謂的數(shù)據(jù)鏈通信抗干擾就是指在較為復(fù)雜的電磁環(huán)境中、在各指揮平臺(tái)之間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的傳輸和戰(zhàn)術(shù)信息共享的手段。

2.1 信道傳輸抗干擾技術(shù)方面

信道傳輸抗干擾指通信抗干擾的策略。通信抗干擾又分為兩個(gè)方面，分別是戰(zhàn)術(shù)抗干擾和技術(shù)抗干擾。從戰(zhàn)術(shù)方面來(lái)講，通信必須采取靈活、主動(dòng)和多變等方法，采取多種手段和多種頻段等方案，使無(wú)線電佯動(dòng)和無(wú)線電緘默有效結(jié)合，讓敵人難以掌握通信規(guī)律。從技術(shù)層面來(lái)講，抗干擾主要措施可分為四大類(lèi)：首先是擴(kuò)展頻譜技術(shù)，包含了擴(kuò)頻、跳頻等組合；其次是空間智動(dòng)處理方法，通過(guò)采用天線歸零技術(shù)，當(dāng)接收信號(hào)端受到干擾時(shí)，天線方向圖零點(diǎn)自動(dòng)指明干擾方向，從而進(jìn)行干擾消除；再次是時(shí)間處理技術(shù)，通過(guò)減短通信時(shí)間來(lái)降低被截獲和干擾的概率；最后是信號(hào)處理技術(shù)，包含的比較廣泛，比方自適應(yīng)通信技術(shù)、信道編碼技術(shù)、高效調(diào)制解調(diào)技術(shù)和分集技術(shù)等等[2]。

到目前為止，雖然還沒(méi)有一種干擾技術(shù)能干擾所有的通信，但同時(shí)也不存在哪一種通信技術(shù)能抵抗掉所有的干擾。因此，若想提高抗干擾效能，就需要做到有針對(duì)性、有靈活多變的適應(yīng)性。針對(duì)各種不同的干擾手段采取不同的抗干擾方法，同時(shí)使各措施互補(bǔ)形成合力，使其能夠發(fā)揮出綜合性抗干擾的能力。在數(shù)字化戰(zhàn)爭(zhēng)中，數(shù)據(jù)鏈通信對(duì)抗與反對(duì)抗已成為必然。要保證各系統(tǒng)的正常通信就必須大幅提高反對(duì)抗技術(shù)，還要進(jìn)行多方面的準(zhǔn)備，才能更有效地抵消干擾。通過(guò)研發(fā)智能化天線和調(diào)零天線，從而使空間消除干擾，提高在敵實(shí)施干擾條件下的戰(zhàn)術(shù)完善性；同時(shí)制訂靈活多變的組網(wǎng)方案，采取多路輾轉(zhuǎn)通信，躲開(kāi)敵方的干擾；應(yīng)用猝發(fā)通信方式和負(fù)信噪比方式，最大限度保障指揮的通信需求。

2.2 終端技術(shù)設(shè)備方面

目前，數(shù)據(jù)鏈終端設(shè)備要與定頻短波和超頻短波一起來(lái)配套使用。在調(diào)制解調(diào)的設(shè)計(jì)方案上，針對(duì)電離層突發(fā)和離散干擾特性，采取糾突發(fā)錯(cuò)誤，盡量降低數(shù)據(jù)傳輸誤碼率。數(shù)據(jù)鏈終端設(shè)備具有抗干擾能力弱等特性。想要徹底解決這個(gè)問(wèn)題，就必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性改良，讓數(shù)據(jù)鏈終端設(shè)備和抗干擾電臺(tái)有效地組合在一起，從而實(shí)現(xiàn)在跳頻通信下的數(shù)據(jù)通信[3]。其技術(shù)途徑主要是將跳頻電臺(tái)的信號(hào)引出并調(diào)整其信號(hào)的發(fā)送時(shí)機(jī)，從而保證通信信號(hào)的發(fā)送有效性并實(shí)現(xiàn)短波和超短波跳頻接口匹配。但是由于設(shè)備是根據(jù)需要將兩個(gè)設(shè)備改造組合到一起的，其接口匹配上還存在各種各樣的問(wèn)題，從而產(chǎn)生了信號(hào)傳輸穩(wěn)定性低，而且通信的遠(yuǎn)近距離也有所下降。不過(guò)，軟無(wú)線電技術(shù)的快速發(fā)展，使其終端與信道傳輸設(shè)備形成總體化設(shè)計(jì)成為可能，進(jìn)而為提高數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)挚蛊涓蓴_能力打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

2.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面

在數(shù)據(jù)鏈通信中信息傳遞的錯(cuò)誤率是評(píng)定通信傳輸質(zhì)量好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)。誤碼率是指接收錯(cuò)誤比特?cái)?shù)與發(fā)送方所發(fā)送的總比特?cái)?shù)之比。當(dāng)前我國(guó)信道統(tǒng)計(jì)誤碼率還不能滿足戰(zhàn)時(shí)實(shí)際需求，特別是在短波信道方面。

數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)膬?yōu)良主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：首先是其本身傳輸性能的好壞；其次是指控平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)其傳輸信息的綜合處理。信道傳輸?shù)奶厥馇闆r使無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸有了相當(dāng)高的誤碼率。為了提高傳輸信息的質(zhì)量，避免在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中由于各種干擾而產(chǎn)生的傳輸誤差，就要有效提高其傳輸設(shè)備的綜合性能，進(jìn)而降低傳輸誤碼率，并且在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中還要努力做到零無(wú)差傳輸。

在平均功率給定時(shí)，在具有頻道帶寬的信息傳輸頻道上，理論上在單位時(shí)間內(nèi)傳輸中可能存在傳輸?shù)淖畲髷?shù)值。但如果在欲求單位時(shí)間信息量傳輸不變的前提下，可以用增加信號(hào)帶寬的方法降低噪比，因此增加傳輸?shù)膸?，可以有效降低單位時(shí)間傳輸信息量的信噪比。由于其對(duì)信息交換的實(shí)效性要求較高，因此不能以犧牲信道容量為代價(jià)。但在干擾比較強(qiáng)烈的情況下，無(wú)線信道的數(shù)據(jù)鏈傳輸必然會(huì)使信噪比降低，進(jìn)而提升誤碼率，影響其信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。所以就需要指揮控制系統(tǒng)對(duì)其傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行綜合處理和分析，制定出高端協(xié)議制度和相應(yīng)的處理規(guī)范，并提高需要交換的信息的設(shè)計(jì)水平[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在未來(lái)的信息化、數(shù)字化戰(zhàn)爭(zhēng)中，數(shù)據(jù)鏈通信將會(huì)使各區(qū)域的作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)緊密地聯(lián)合在一起，使信息化、數(shù)字化戰(zhàn)爭(zhēng)在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮更大的作用，與此同時(shí)，數(shù)據(jù)鏈通信所要面臨的挑戰(zhàn)將也將會(huì)更大。要使任何一個(gè)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在未來(lái)極其惡劣和復(fù)雜的電磁環(huán)境干擾中得以生存，就需要在信息交換過(guò)程中保證傳輸信息的安全，并提高抗干擾能力。目前抗干擾的手段是比較多的，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理的上。因此只有結(jié)合應(yīng)用各種抗干擾手段，才能使信息傳輸在惡劣的干擾下，保證作戰(zhàn)指揮情報(bào)信息傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性。

[1]劉柱，張海勇. 數(shù)據(jù)鏈通信及其抗干擾對(duì)策[J]. 經(jīng)濟(jì)論壇，2017（7）：22-23.

[2]白春惠，趙凌偉. 數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)抗技術(shù)及試驗(yàn)系統(tǒng)研究[J]. 經(jīng)濟(jì)論壇，2017（5）：15-16.

[3]張春曉，孟曉峰. 數(shù)據(jù)鏈抗干擾策略探討[J]. 經(jīng)濟(jì)論壇，2017（10）：30-31.

[4]翟利超，呂久明. 數(shù)據(jù)鏈及其對(duì)抗方法研究[J]. 經(jīng)濟(jì)論壇，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

韓路（1988—），男，漢族，陜西渭南人，本科學(xué)歷，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，助理工程師，研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)鏈。