一種高可靠性的保密野戰(zhàn)通信系統(tǒng)方案?

李大芳??（中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都610036）

一種高可靠性的保密野戰(zhàn)通信系統(tǒng)方案?

李大芳??
（中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都610036）

針對(duì)野戰(zhàn)環(huán)境，特別是野戰(zhàn)車輛對(duì)通信的需求，在總結(jié)以往通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)在通用的各種通信手段及未來可能大量運(yùn)用的通信手段，提出了一套野戰(zhàn)通信系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)方案在融合有線、無線、衛(wèi)星、光纖等各種常規(guī)通信手段的基礎(chǔ)上，增加了具有組網(wǎng)靈活、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的激光通信手段，比以往常用的野戰(zhàn)通信系統(tǒng)更具靈活性、可靠性和保密性。分析表明，該通信系統(tǒng)可以適應(yīng)許多野戰(zhàn)通信的場(chǎng)合，有相當(dāng)廣泛的實(shí)用價(jià)值。

軍事通信；野戰(zhàn)通信；激光通信；保密通信

1 引言

軍事通信長(zhǎng)期以來一直被稱作敵我較量的“生命線”和作戰(zhàn)指揮的“網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)”，是決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的基本條件［1］。當(dāng)前一些國(guó)家軍隊(duì)，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家軍隊(duì)都大力發(fā)展被稱為“第二次世界大戰(zhàn)以來軍事上的第三次革命”（前兩次是指核武器和洲際導(dǎo)彈的出現(xiàn)）的C3I（指揮、控制、通信和情報(bào)）、C4I（指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)和情報(bào)）、C4ISR（指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)、監(jiān)視和偵察）等系統(tǒng)。各國(guó)都清楚地認(rèn)識(shí)到該有機(jī)整體的一大要素“通信系統(tǒng)”是軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要組成部分，是現(xiàn)代軍事信息網(wǎng)的基本載體，是確保各電子信息系統(tǒng)互聯(lián)、互通、互操作，并最充分地發(fā)揮其綜合效能的重要保證［2］。

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)，為適應(yīng)新形勢(shì)下世界軍事變革的需要，我軍先后進(jìn)行了多次換裝，使通信保障能力明顯提高，通信裝備向著系統(tǒng)化方向發(fā)展，我軍的軍事通信網(wǎng)正向著數(shù)字化、綜合化、智能化、寬帶化等方面發(fā)展［2］。但是，從我軍野戰(zhàn)車輛裝備的通信系統(tǒng)總體狀態(tài)來看，主要的通信手段還是停留在傳統(tǒng)通用的幾種通信手段層面上，如有線通信（主要以同軸電纜、野戰(zhàn)被復(fù)線、網(wǎng)線等方式）、無線通信（主要以短波電臺(tái)和超短波電臺(tái)等方式）及光纖通信，對(duì)于新的通信手段運(yùn)用極少。

針對(duì)野戰(zhàn)環(huán)境，特別是野戰(zhàn)車輛對(duì)通信的需求，本文在總結(jié)以往通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)在通用的各種通信手段及未來可能大量運(yùn)用的通信手段，提出了一套野戰(zhàn)通信系統(tǒng)方案。

2 設(shè)計(jì)原則

（1）通信手段完備：系統(tǒng)應(yīng)具有有線、無線、衛(wèi)星、光等多種通信手段，可傳輸視頻圖像、語音、GPS定位等各種類型的信息。

（2）通信距離遠(yuǎn)近均備：系統(tǒng)可以與較遠(yuǎn)距離的上級(jí)指揮所、協(xié)同作戰(zhàn)的近距離作戰(zhàn)單元多方及其他通信對(duì)象進(jìn)行即時(shí)通信，進(jìn)行信息上報(bào)和信息共享。

（3）保密可靠：系統(tǒng)具有抗偵察抗干擾能力，有線通信需有身份驗(yàn)證，無線通信需進(jìn)行數(shù)據(jù)加密。

（4）通信鏈路通斷靈活：野戰(zhàn)的作戰(zhàn)地域和作戰(zhàn)部署隨機(jī)多變，需通信的對(duì)象也隨時(shí)可能發(fā)生變化，故系統(tǒng)的有線和無線通信設(shè)備必須能快速靈活地進(jìn)行通斷和組網(wǎng)設(shè)置。

（5）系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)：野戰(zhàn)環(huán)境條件復(fù)雜，通信鏈路隨時(shí)可能被迫中斷，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需留冗余，使得在某些通信手段和通信鏈路中斷時(shí)，能及時(shí)啟用其他的通信手段和通信鏈路。

（6）操作簡(jiǎn)易方便：戰(zhàn)場(chǎng)上時(shí)間就是生命，通信設(shè)備操作簡(jiǎn)易方便直接影響通信效率和作戰(zhàn)效率。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)上述的設(shè)計(jì)原則，在以往常用通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)在通用的各種通信手段及未來可能大量運(yùn)用的通信手段，對(duì)野戰(zhàn)通信系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

從圖1可以看出，本文提出的野戰(zhàn)通信系統(tǒng)由定位定時(shí)設(shè)備、組網(wǎng)設(shè)備（以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、多方向組網(wǎng)設(shè)備）、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備（防火墻）及不同通信手段的終端設(shè)備（被復(fù)線遠(yuǎn)傳設(shè)備、光端機(jī)、激光通信設(shè)備、短波電臺(tái)、超短波電臺(tái)、電話、衛(wèi)星通信終端）構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)了野戰(zhàn)車輛的自定位和時(shí)統(tǒng)，并且通過多種通信手段，使野戰(zhàn)車輛能與上級(jí)指揮系統(tǒng)及協(xié)調(diào)作戰(zhàn)多方能便利地進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)信息共享。通信雙方的通信鏈路覆蓋有線、無線及衛(wèi)星鏈路，且都有多條通路，保障了通信可靠性。

另外，對(duì)于電話通信，需通信的一方有電話交換設(shè)備，現(xiàn)在一般的野戰(zhàn)遠(yuǎn)傳設(shè)備和光端機(jī)都帶有電話交換模塊，在通信雙方都沒有配置電話交換機(jī)的情況下，可將電話直接接到野戰(zhàn)遠(yuǎn)傳設(shè)備和光端機(jī)對(duì)應(yīng)的電話口，實(shí)現(xiàn)電話通信。

組陣多輛野戰(zhàn)車輛，只需其中一輛或少數(shù)幾輛才設(shè)有與上級(jí)指揮所通信的功能，其他野戰(zhàn)車輛只需與較近距離的中心節(jié)點(diǎn)車輛進(jìn)行協(xié)調(diào)作戰(zhàn)通信，因此可根據(jù)不同野戰(zhàn)車輛的通信需求，對(duì)上述通信系統(tǒng)進(jìn)行裁剪。

在選擇通信設(shè)備時(shí)，如衛(wèi)星通信終端、短波電臺(tái)、電話等，需選擇帶有加密模塊的設(shè)備，以保證通信的保密性。

3.2 系統(tǒng)功能

上述野戰(zhàn)通信系統(tǒng)具有衛(wèi)星通信、超短波通信、短波通信、被復(fù)線遠(yuǎn)傳通信、光通信、激光通信、電話通信等功能。

（1）被復(fù)線／電話線、E1、光纖及網(wǎng)線等有線通信功能

有線通信方式具有保密性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適合對(duì)易用性、保密性及抗干擾能力要求很高的近距離通信作戰(zhàn)環(huán)境。其中，被復(fù)線是軍隊(duì)野戰(zhàn)條件下用來架設(shè)電話線使用的，用于傳輸異步數(shù)據(jù)或話音，數(shù)據(jù)傳輸速率可調(diào)，速率為256～2 304 kb／s，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)128 kb／s，傳輸距離為3～7 km；E1是指我國(guó)采用的歐洲E1標(biāo)準(zhǔn)，即30路脈碼調(diào)制PCM、速率為2.048Mb／s的一個(gè)時(shí)分復(fù)用幀同步數(shù)據(jù)傳輸體制，其傳輸介質(zhì)為同軸電纜，一般傳輸距離為幾十米到幾百米；光纖通信是通過光端機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后通過光纖介質(zhì)進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?，傳輸距離較長(zhǎng)，可達(dá)80 km，甚至更遠(yuǎn)（120 km）。

（2）短波、超短波無線通信功能

短波／超短波電臺(tái)具有建設(shè)及維護(hù)費(fèi)用低、制造簡(jiǎn)單、發(fā)射功率小、無需建立中繼站即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信、機(jī)動(dòng)性和隱蔽性好等優(yōu)點(diǎn)，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)加密。超短波電臺(tái)通信距離一般在幾百米至幾公里范圍，可用于協(xié)同作戰(zhàn)的多個(gè)野戰(zhàn)系統(tǒng)之間的通信；短波電臺(tái)通信距離一般在幾百公里至幾千公里，進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí)僅需要不大的發(fā)射功率，短波通信是其衛(wèi)星通信之外進(jìn)行遠(yuǎn)距離指揮協(xié)調(diào)的一種重要通信保障方式，戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)下，短波通信的安全可靠度比衛(wèi)星通信要高。

（3）衛(wèi)星通信功能

衛(wèi)星通信由于覆蓋范圍廣、可用頻段寬、快速開通、便于機(jī)動(dòng)、對(duì)通信距離不敏感等特點(diǎn)，在軍事通信中得到了廣泛的應(yīng)用。目前衛(wèi)星終端日趨小型化、智能化，作為遠(yuǎn)距離軍事通信的重要手段之一，具有簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，但由于受限于為之服務(wù)的通信衛(wèi)星，戰(zhàn)時(shí)易受到敵意干擾，故不能取代短波通信作為遠(yuǎn)距離軍事通信的地位。

（4）激光通信功能

激光通信是以激光為信息載體，以大氣為通信信道，進(jìn)行語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息的通信方式。激光通信具有無電磁干擾、組網(wǎng)機(jī)動(dòng)靈活、安裝維護(hù)方便、通信可靠性高、保密性好、通信容量大、機(jī)動(dòng)性好、抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、信息不易被截獲，甚至在核輻射情況下也能正常工作的優(yōu)點(diǎn)，而且它跟蹤精度高，分類識(shí)別、隱蔽性好，體積小、重量輕，可傳輸多種速率的數(shù)據(jù)、話音、圖像，在電子對(duì)杭和光電對(duì)抗中將發(fā)揮重要作用。但其通信距離較短，一般在幾百米到幾千米。

3.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）組網(wǎng)靈活

該通信系統(tǒng)具有多種通信手段和多條通信鏈路，可與多種不同的通信設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)；同時(shí)系統(tǒng)中有多方向組網(wǎng)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)對(duì)多方的同時(shí)通信，激光通信設(shè)備更是具有組網(wǎng)靈活、保密性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

（2）可靠性高

該通信系統(tǒng)不管是對(duì)上級(jí)通信，還是對(duì)協(xié)同作戰(zhàn)多方通信，均具有有線、無線多種通信手段，在任意某種通信手段不暢的情況下，都能快速啟用其他通信鏈路，保證暢通可靠的通信。各種無線通信手段也為野戰(zhàn)車輛在提供了應(yīng)急通信能力，使得野戰(zhàn)車輛在各種惡劣條件中都具有基本的通信能力。通信鏈路的冗余設(shè)計(jì)保證了該野戰(zhàn)通信系統(tǒng)的高可靠性。

（3）保密性強(qiáng)

系統(tǒng)各設(shè)備都采用加密模塊或數(shù)據(jù)加密，使系統(tǒng)具有良好的保密性。

4 結(jié)論

本文在融合各種常規(guī)通信手段的基礎(chǔ)上，增加了具有組網(wǎng)靈活、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的激光通信手段，提出了一套野戰(zhàn)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案可以實(shí)現(xiàn)野戰(zhàn)環(huán)境下遠(yuǎn)距離／近距離、有線／無線、語音／數(shù)據(jù)等多種通信功能，通信手段完備多樣，通信鏈路保密可靠，比以往常用的野戰(zhàn)通信系統(tǒng)更具靈活性、可靠性和保密性。該通信系統(tǒng)可以適應(yīng)許多野戰(zhàn)通信的場(chǎng)合，有相當(dāng)廣泛的實(shí)用價(jià)值。

［1］折宏圖.野戰(zhàn)大氣激光通信系統(tǒng)分析及應(yīng)用［D］.長(zhǎng)沙：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2006. ZHEHong-tu.The Analysis And Application Of Field Atmosphere Laser Communieation System［D］.Changsha：National University of Defense Technology，2006.（in Chinese）

［2］田軍.野戰(zhàn)實(shí)時(shí)定位通信系統(tǒng)研究［D］.西安：西北工業(yè)大學(xué)，2006. TIAN Jun.Researeh on Field Operation Real Time Positioning Communication System［D］.Xi′an：Northwestern Polytechnical University，2006.（in Chinese）

［3］張玲，譚中華.野戰(zhàn)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)［J］.重慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，17（6）：95－96. ZHANG Ling，TAN Zhong-hua.The Key Skills of Field Communication System［J］.Journal of Chongqing Vocational＆Technical Institute，2008，17（6）：95－96.（in Chinese）

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LI Da-fang was born in Jingshan，Hubei Province，in 1980.She received the M.S.degree froMHarbin Institute of Technology in 2004.She is now an engineer.Her research concerns electronic countermeasure technology.

Email：fanghit＠163.com

A High Reliability Confidential Field Operation Communication System

LIDa-fang
（Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu 610036，China）

According to the field operation environment，especially the need of communication for field operation vehicles，the experience in designing former communication systems is summarized，and based on the commonlyused communication means and future communicationmeans，a field operation communication systeMscheme is proposed.This systeMcombines such normal communicationmeans as lineate-communications，wireless-communications，satellite communications and fiber-communications，and introduces the laser communication means，which has the advantage of flexible networking and strong confidentiality，etc.Compared with the former and commonly used field communication systems，the proposed systeMismore flexible，reliable and confidential. Analysis demonstrates that this field communication systeMcan adapt tomany situations for field operation communication，so it has extensive practical value.

military communication；field operation communication；laser communication；confidential communication

date：2013－02－07；Revised date：2013－05－30

??通訊作者：fanghit＠163.coMCorresponding author：fanghit＠163.com

TN918

A

1001－893X（2013）06－0704－03

李大芳（1980—），女，湖北京山人，2004年于哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲碩士學(xué)位，現(xiàn)為工程師，主要研究方向?yàn)殡娮訉?duì)抗技術(shù)。

10.3969／j.issn.1001－893x.2013.06.005

2013－02－07；

2013－05－30