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【摘要】 体系作战中,战术通信网把传感器、指控系统、武器单元集成为一个有机整体,发挥了耦合聚能作用。本文针对现代战争的特点,在介绍了战术通信网基本概念的基础上,从单装抗扰、组网抗扰、网络重构、作战运用四个方面分析了战术通信网抗毁能力的影响因素,探讨提升战术通信网抗毁能力的对策措施,为战术通信网的建设和作战运用决策提供一定的依据。
【关键词】 战术通信网 作战运用 抗毁能力
引言:
随着信息技术的快速发展,战争形态加速向信息化、智能化、无人化战争演变,作战形式由“武器之间的对抗”向“体系之间的对抗”转变,而作战体系是传感器、指控系统、武器单元有机融合的一体化形态,通信网络作为重要纽带将它们有序凝聚在一起,其建设水平和作战运用能力直接影响着体系作战能力的发挥,甚至通联效果的好坏和抗毁能力的强弱直接决定着战争的胜败。因此,必须根据现代战争的特点,结合现有战术通信网中的薄弱环节和关键节点,深入研究战术通信网的建设方向和作战运用能力,提高抗“软硬攻击”的能力,对打赢未来现代化战争具有重大意义。
一、战术通信网的基本概念
战术通信网是为保障作战单位顺利完成各项作战任务,按照上级统一的计划安排,运用一定的通信装备和通信资源,在一定的时间和空間内,为实施有效的作战指挥所建立的战术级通信网络;主要以野战通信装备和固定通信节点为基本要素,将各通信装备实体按照相应参数进行配置,综合利用无线电台、微波接力、散射、卫星等多种通信手段,并通过一定的连接关系构成的立体化、分布式的网络[1]。可为作战时传感器、指控平台、武器单元提供信息交换和共享任务,也可为快速实施扁平化指挥提供有效的通信保障。然而在瞬息万变的战场环境中,任何通信节点和通信链路都将随时面临故障和遭敌攻击的危险,进而影响整个通信网系的高效畅通[2]。
二、影响战术通信网抗毁能力的因素
作战体系之间的对抗,其核心任务就是攻击或摧毁对方的关键要害,使其作战体系失效,还要削弱或摧毁敌攻击已方关键要害的能力,该能力也可通过提高己方作战体系关键要害保护能力而实现,而己方作战体系关键要害部保护能力即是战术通信网的抗毁能力[3],其抗毁能力的强弱主要受单装抗干扰能力、组网抗干扰能力、通信网络重构能力和作战运用能力影响。
2.1单装抗干扰能力
为有效应对强敌先进的电子侦查和攻击技术,应重点从隐蔽通信和抗干扰通信两个方面进行解决。一是无线隐蔽通信方面。因无线网络是开放的,无线电信号易遭敌截获或攻击,虽然具有低截获和低检测的无线隐蔽通信技术已成为当前研究热点,但距离军事应用还有一段时间[4]。二是抗干扰通信方面。传统单一的抗干扰技术,如跳频抗干扰技术、直接序列扩频技术,普遍存在跳度不够快、可用频点少,以及在不断变化的通信网络中,参数设定分配应用繁琐,容易出现扩频资源不足。目前,随着信息技术的快速发展,传统单一的抗干扰技术已经无法在复杂的电磁环境中取得可靠的通信效果。
2.2组网抗干扰能力
通过异构网络的互连互通,运用多路由迂回、多信道传输、多手段通信的方式来确保通信网络畅通运行,从而形成一定的组网抗干扰能力,其主要受以下两方面影响。一是互连互通方面。随着新式通信装备持续列装,整体通信能力显著提升,但战术通信网中的通信设备依旧存在着“多代共存、多型共用、体制各异”的情况,因通信体制的原因无法实现互连互通。二是统一的频谱规划管理方面。因无法实现互连互通,在工作时自然各自为战,外加一些用频装备工作时带外辐射严重,一旦用频装备大量使用时,自扰互扰现象尤为突出。
2.3通信网络重构能力
战术通信网的重构,是指网络中通信节点或通信链路发生故障或遭受攻击时,为持续的保障作战地域的通信畅通,对某个通信网络或整个通信网系进行重新构建,现主要受以下两方面所影响。一是通信规划部署受指挥体系影响严重。现行指挥体系中对应的指挥关系总体上是成树状结构,受惯性思维的影响,在规划通信网络拓扑结构和部署通信节点时,依然按照对应的指挥关系进行规划部署,其网络拓扑自然属于树状结构,一旦重要根节点被摧毁或故障时,在技术层面上就无法实现通信网络的快速重构。二是既设干线节点数量不足。干线节点的数量是生成各种网络拓扑结构的必要条件,当数量有限时,只能满足构建简单的线形、树形网络拓扑结构,其结构的局限性必然影响指挥所、通信枢纽、武器平台等设施的部署范围;当面对陌生的地域、复杂的地形、多变的电磁环境时,其少量的干线节点必然影响了多通信链路同时建立,也无法运用其他通信手段备份有效通信节点,不仅限制多通信手段综合运用能力,也阻碍了网络重构能力的生成。
2.4作战运用能力
在信息技术高速发展的今天,“知网、建网、用网”已成为各级指挥员实施作战指挥的必要条件,必须实现对作战地域的通信资源全面管控,对频谱态势全维实时感知,对通信能力进行全方位掌握,针对不同的作战任务和环境,能够有效进行通信节点备份,网络拓扑持续优化,确保通信指挥可靠畅通。
但在现实中,当面对通信节点部署、拓扑结构选择、通信手段运用时,如果靠经验积累进行人为通信规划和节点部署,或者靠部署实践才得知通信网络是否能够畅通运行,不仅效率低、速度慢,还经常会出现连不通的现象,严重制约了主战武器作战效能的发挥,阻碍体系作战能力的形成。
三、提升战术通信网抗毁性对策
在高新技术迅猛发展的21世纪,我们必须紧跟时代的步伐,以作战运用为核心,通信基础建设为根本,积极探索寻求战术通信网抗毁生存的对策措施,从而全面提升基于信息网络的体系作战能力,是信息化发展中最紧迫的使命任务。
3.1提升通信网建设水平 3.1.1提升单装隐蔽通信能力
一是加快信息隐藏技术的运用。无线通信通常采用无线电信号调制、大气层散射以及电离层散射等技术,但信息隐藏技术可对传输的无线电信号进行隐藏,让敌人无法发现,有效降低传输信息遭敌方发现、截获和干扰的概率。二是加强主动干扰伪装建设。适当配备相应的便携式多波段信号发射器,直接与敌进行电子对抗,进而有效遮蔽我方信号传输,增加敌方信息获取难度,从而迷惑敌人,提高通信装备的抗扰抗毁能力。
3.1.2提升单装抗干扰能力
战时,面对强敌的先进电子攻击技术,如不增强通信装备的正面对抗能力,就无法赢得信息化条件下的现代战争。一是加快高速跳频、变速跳频等先进技术的运用。有效克服现有通信设备跳速低、频点少、带宽窄等现时问题。二是加强综合抗干扰技术的运用。做到跳频、跳时、直接序列扩频等常规抗干扰体制的一体化综合运用。三是加快智能抗干扰技术的运用。以认知网络为基础,对作战地域电磁环境进行全面检测分析,通信装备中抗干扰模块战时情况,可自动选择抗干扰模式以及自动配置各项参数,从而实现最佳的抗干扰手段,确保通信畅通。
3.1.3提升互连互通能力
一是实现各通信系统间的互连互通。制定统一的技术协议和接口标准,有效解决未来各通信装备、通信系统之间互连互通的问题,同时还需利用现代通信网络中不同设备和不同系统间相互连通的先进技术,增加相应设备或更换模块的方法,尽量实现部分老装备与新装备互连互通。二是加快软件无线电技术军事应用。加大软件在通信设备中的功能比重,通过简单软件参数设置就可实现原来靠大量通信设备完成的任务,不仅一定程度上降低了研制生产装备的成本,还降低了装备数量和品种上的复杂程度,从而真正意义上实现通信指挥一体化。
3.1.4提升网络规划能力
一是具备快速规划通信节点的能力。根据作战任务需求和作战区域的地形地貌,结合现有通信装备的战技术指标,能够快速规划出最佳部署地点。二是具备快速规划网络结构的能力。根据掌控的通信资源,能够规划处冗余度大的网络结构、延迟低的网络结构和大容量传输的网络结构,供指挥员根据不同的作战任务选择所需的网络结构。三是具备快速规划通信频率的能力。根据作战地区的电磁情况,结合通信中的信号衰减程度,自动规划出最好的通信频率和最佳的发射功率。
3.2提升通信网作战运用能力
3.2.1提升组网抗干扰能力
一是合理的频率规划。战时,有效的频谱资源相当匮乏,必须严格执行用频规定,利用对电磁环境的实时感知技术,结合所建立的通信网络和拓扑结构实际,对所有通信装备工作频段统一规划,最大程度上满足通信需求。二是合理的多通信手段运用。充分利用异构网络之间的互连互通技术,综合运用多种通信手段,建立多条可靠的通信链路,达到“彼断此通”的通信效果。三是合理的战术运用。针对敌电子攻击的各种频段,采用無线电静默、无线电佯攻等战法,通过快速机动部署,达成多址通信的效果,大大降低敌电子攻击的成功率。
3.2.2提升网络快速重构能力
一是合理规划和部署的通信节点。利用成熟的地理信息技术,对作战地域的电磁环境和地形地貌持续实时感知和全面掌控,结合通信保障要求,自动选择最佳的通信节点,提高通信网络的冗余性。二是合理运用网络重组手段。设置好备用通信链路,一旦战术通信网发生故障时,自动切换备用通信链路,完成通信网络重构;当网络拓扑在持续机动中,利用路由重构技术,重新规划计算,自动生成新的网络拓扑结构,以确保通信网络畅通;当核心节点故障时,自动重新划分接入节点或启用空中通信平台,尽量确保通信畅通。
四、结束语
从美军发动的近几场现代战争来看,指挥中心和通信枢纽已成为敌对双方首要攻击的重点目标。本文以战术通信网抗毁保通能力为研究对象,简要分析了影响战术通信网抗毁能力的因素,着重从通信网络建设和通信作战运用两个方面,探讨了战术通信网抗毁对策,为战时快速实施通信网络规划配置和通信节点部署提供了理论依据,对提高战术通信网抗毁生存能力具有一定的借鉴意义。
参 考 文 献
[1]于全. 战术通信理论与技术[M].人民邮电出版社,2020.12
[2]刘同林,杨芷柔,张虎,滕祥意,刘静. 基于复杂网络的军事通信网络建模与性能分析[J].系统工程与电子技术,2020.42(12)
[3]戴跃伟,刘光杰,曹鹏程,刘伟伟,翟江涛.无线隐蔽通信研究综述[J].南京信息工程大学学报(自然科学版).2020.01
[4]易侃,王珩,毛少杰,张杰勇,张金锋,雷鸣.网络化C4ISR系统结构抗毁能力优化方法[J].指挥信息系统与技术.2018.06
【关键词】 战术通信网 作战运用 抗毁能力
引言:
随着信息技术的快速发展,战争形态加速向信息化、智能化、无人化战争演变,作战形式由“武器之间的对抗”向“体系之间的对抗”转变,而作战体系是传感器、指控系统、武器单元有机融合的一体化形态,通信网络作为重要纽带将它们有序凝聚在一起,其建设水平和作战运用能力直接影响着体系作战能力的发挥,甚至通联效果的好坏和抗毁能力的强弱直接决定着战争的胜败。因此,必须根据现代战争的特点,结合现有战术通信网中的薄弱环节和关键节点,深入研究战术通信网的建设方向和作战运用能力,提高抗“软硬攻击”的能力,对打赢未来现代化战争具有重大意义。
一、战术通信网的基本概念
战术通信网是为保障作战单位顺利完成各项作战任务,按照上级统一的计划安排,运用一定的通信装备和通信资源,在一定的时间和空間内,为实施有效的作战指挥所建立的战术级通信网络;主要以野战通信装备和固定通信节点为基本要素,将各通信装备实体按照相应参数进行配置,综合利用无线电台、微波接力、散射、卫星等多种通信手段,并通过一定的连接关系构成的立体化、分布式的网络[1]。可为作战时传感器、指控平台、武器单元提供信息交换和共享任务,也可为快速实施扁平化指挥提供有效的通信保障。然而在瞬息万变的战场环境中,任何通信节点和通信链路都将随时面临故障和遭敌攻击的危险,进而影响整个通信网系的高效畅通[2]。
二、影响战术通信网抗毁能力的因素
作战体系之间的对抗,其核心任务就是攻击或摧毁对方的关键要害,使其作战体系失效,还要削弱或摧毁敌攻击已方关键要害的能力,该能力也可通过提高己方作战体系关键要害保护能力而实现,而己方作战体系关键要害部保护能力即是战术通信网的抗毁能力[3],其抗毁能力的强弱主要受单装抗干扰能力、组网抗干扰能力、通信网络重构能力和作战运用能力影响。
2.1单装抗干扰能力
为有效应对强敌先进的电子侦查和攻击技术,应重点从隐蔽通信和抗干扰通信两个方面进行解决。一是无线隐蔽通信方面。因无线网络是开放的,无线电信号易遭敌截获或攻击,虽然具有低截获和低检测的无线隐蔽通信技术已成为当前研究热点,但距离军事应用还有一段时间[4]。二是抗干扰通信方面。传统单一的抗干扰技术,如跳频抗干扰技术、直接序列扩频技术,普遍存在跳度不够快、可用频点少,以及在不断变化的通信网络中,参数设定分配应用繁琐,容易出现扩频资源不足。目前,随着信息技术的快速发展,传统单一的抗干扰技术已经无法在复杂的电磁环境中取得可靠的通信效果。
2.2组网抗干扰能力
通过异构网络的互连互通,运用多路由迂回、多信道传输、多手段通信的方式来确保通信网络畅通运行,从而形成一定的组网抗干扰能力,其主要受以下两方面影响。一是互连互通方面。随着新式通信装备持续列装,整体通信能力显著提升,但战术通信网中的通信设备依旧存在着“多代共存、多型共用、体制各异”的情况,因通信体制的原因无法实现互连互通。二是统一的频谱规划管理方面。因无法实现互连互通,在工作时自然各自为战,外加一些用频装备工作时带外辐射严重,一旦用频装备大量使用时,自扰互扰现象尤为突出。
2.3通信网络重构能力
战术通信网的重构,是指网络中通信节点或通信链路发生故障或遭受攻击时,为持续的保障作战地域的通信畅通,对某个通信网络或整个通信网系进行重新构建,现主要受以下两方面所影响。一是通信规划部署受指挥体系影响严重。现行指挥体系中对应的指挥关系总体上是成树状结构,受惯性思维的影响,在规划通信网络拓扑结构和部署通信节点时,依然按照对应的指挥关系进行规划部署,其网络拓扑自然属于树状结构,一旦重要根节点被摧毁或故障时,在技术层面上就无法实现通信网络的快速重构。二是既设干线节点数量不足。干线节点的数量是生成各种网络拓扑结构的必要条件,当数量有限时,只能满足构建简单的线形、树形网络拓扑结构,其结构的局限性必然影响指挥所、通信枢纽、武器平台等设施的部署范围;当面对陌生的地域、复杂的地形、多变的电磁环境时,其少量的干线节点必然影响了多通信链路同时建立,也无法运用其他通信手段备份有效通信节点,不仅限制多通信手段综合运用能力,也阻碍了网络重构能力的生成。
2.4作战运用能力
在信息技术高速发展的今天,“知网、建网、用网”已成为各级指挥员实施作战指挥的必要条件,必须实现对作战地域的通信资源全面管控,对频谱态势全维实时感知,对通信能力进行全方位掌握,针对不同的作战任务和环境,能够有效进行通信节点备份,网络拓扑持续优化,确保通信指挥可靠畅通。
但在现实中,当面对通信节点部署、拓扑结构选择、通信手段运用时,如果靠经验积累进行人为通信规划和节点部署,或者靠部署实践才得知通信网络是否能够畅通运行,不仅效率低、速度慢,还经常会出现连不通的现象,严重制约了主战武器作战效能的发挥,阻碍体系作战能力的形成。
三、提升战术通信网抗毁性对策
在高新技术迅猛发展的21世纪,我们必须紧跟时代的步伐,以作战运用为核心,通信基础建设为根本,积极探索寻求战术通信网抗毁生存的对策措施,从而全面提升基于信息网络的体系作战能力,是信息化发展中最紧迫的使命任务。
3.1提升通信网建设水平 3.1.1提升单装隐蔽通信能力
一是加快信息隐藏技术的运用。无线通信通常采用无线电信号调制、大气层散射以及电离层散射等技术,但信息隐藏技术可对传输的无线电信号进行隐藏,让敌人无法发现,有效降低传输信息遭敌方发现、截获和干扰的概率。二是加强主动干扰伪装建设。适当配备相应的便携式多波段信号发射器,直接与敌进行电子对抗,进而有效遮蔽我方信号传输,增加敌方信息获取难度,从而迷惑敌人,提高通信装备的抗扰抗毁能力。
3.1.2提升单装抗干扰能力
战时,面对强敌的先进电子攻击技术,如不增强通信装备的正面对抗能力,就无法赢得信息化条件下的现代战争。一是加快高速跳频、变速跳频等先进技术的运用。有效克服现有通信设备跳速低、频点少、带宽窄等现时问题。二是加强综合抗干扰技术的运用。做到跳频、跳时、直接序列扩频等常规抗干扰体制的一体化综合运用。三是加快智能抗干扰技术的运用。以认知网络为基础,对作战地域电磁环境进行全面检测分析,通信装备中抗干扰模块战时情况,可自动选择抗干扰模式以及自动配置各项参数,从而实现最佳的抗干扰手段,确保通信畅通。
3.1.3提升互连互通能力
一是实现各通信系统间的互连互通。制定统一的技术协议和接口标准,有效解决未来各通信装备、通信系统之间互连互通的问题,同时还需利用现代通信网络中不同设备和不同系统间相互连通的先进技术,增加相应设备或更换模块的方法,尽量实现部分老装备与新装备互连互通。二是加快软件无线电技术军事应用。加大软件在通信设备中的功能比重,通过简单软件参数设置就可实现原来靠大量通信设备完成的任务,不仅一定程度上降低了研制生产装备的成本,还降低了装备数量和品种上的复杂程度,从而真正意义上实现通信指挥一体化。
3.1.4提升网络规划能力
一是具备快速规划通信节点的能力。根据作战任务需求和作战区域的地形地貌,结合现有通信装备的战技术指标,能够快速规划出最佳部署地点。二是具备快速规划网络结构的能力。根据掌控的通信资源,能够规划处冗余度大的网络结构、延迟低的网络结构和大容量传输的网络结构,供指挥员根据不同的作战任务选择所需的网络结构。三是具备快速规划通信频率的能力。根据作战地区的电磁情况,结合通信中的信号衰减程度,自动规划出最好的通信频率和最佳的发射功率。
3.2提升通信网作战运用能力
3.2.1提升组网抗干扰能力
一是合理的频率规划。战时,有效的频谱资源相当匮乏,必须严格执行用频规定,利用对电磁环境的实时感知技术,结合所建立的通信网络和拓扑结构实际,对所有通信装备工作频段统一规划,最大程度上满足通信需求。二是合理的多通信手段运用。充分利用异构网络之间的互连互通技术,综合运用多种通信手段,建立多条可靠的通信链路,达到“彼断此通”的通信效果。三是合理的战术运用。针对敌电子攻击的各种频段,采用無线电静默、无线电佯攻等战法,通过快速机动部署,达成多址通信的效果,大大降低敌电子攻击的成功率。
3.2.2提升网络快速重构能力
一是合理规划和部署的通信节点。利用成熟的地理信息技术,对作战地域的电磁环境和地形地貌持续实时感知和全面掌控,结合通信保障要求,自动选择最佳的通信节点,提高通信网络的冗余性。二是合理运用网络重组手段。设置好备用通信链路,一旦战术通信网发生故障时,自动切换备用通信链路,完成通信网络重构;当网络拓扑在持续机动中,利用路由重构技术,重新规划计算,自动生成新的网络拓扑结构,以确保通信网络畅通;当核心节点故障时,自动重新划分接入节点或启用空中通信平台,尽量确保通信畅通。
四、结束语
从美军发动的近几场现代战争来看,指挥中心和通信枢纽已成为敌对双方首要攻击的重点目标。本文以战术通信网抗毁保通能力为研究对象,简要分析了影响战术通信网抗毁能力的因素,着重从通信网络建设和通信作战运用两个方面,探讨了战术通信网抗毁对策,为战时快速实施通信网络规划配置和通信节点部署提供了理论依据,对提高战术通信网抗毁生存能力具有一定的借鉴意义。
参 考 文 献
[1]于全. 战术通信理论与技术[M].人民邮电出版社,2020.12
[2]刘同林,杨芷柔,张虎,滕祥意,刘静. 基于复杂网络的军事通信网络建模与性能分析[J].系统工程与电子技术,2020.42(12)
[3]戴跃伟,刘光杰,曹鹏程,刘伟伟,翟江涛.无线隐蔽通信研究综述[J].南京信息工程大学学报(自然科学版).2020.01
[4]易侃,王珩,毛少杰,张杰勇,张金锋,雷鸣.网络化C4ISR系统结构抗毁能力优化方法[J].指挥信息系统与技术.2018.06