艦艇通信干擾壓制區(qū)域估算研究

于敬人

【摘要】 以超短波視距傳播模型為基礎，在已知通信發(fā)射機的情況下對通信干擾壓制區(qū)域的計算方法進行了研究，給出了計算模型；在設定的態(tài)勢下對模型進行了仿真，并分析了不同因素對壓制區(qū)域形狀、大小的影響；為通信對抗指揮根據(jù)我方干擾資源準確把握干擾能力提供依據(jù)。

【關鍵詞】 超短波傳播 通信干擾 壓制區(qū)域

一、引言

通信干擾是通信對抗的重要一方面，是我方為壓制敵方的通信聯(lián)絡而采取的進攻性通信對抗措施。超短波通信擔負著戰(zhàn)術(shù)視距通信的任務，是海軍艦艦、艦空之間近距離（幾十公里）通信的重要手段，由于海面大氣環(huán)境相對穩(wěn)定，信道參數(shù)隨環(huán)境的變化緩慢，因此可認為超短波通信信道是恒參信道。通信干擾壓制區(qū)域是干擾能力的一項重要指標，是通信對抗效能評估的重要參數(shù)，它直觀地體現(xiàn)了干擾方在二維空間上能有效干擾敵方通信的范圍，壓制區(qū)域計算方法的建?？梢苑謨煞N：一種是已知干擾機和發(fā)射機的條件下根據(jù)干擾方程計算并繪制出，另一種是已知干擾機和通信接收機的條件下根據(jù)干擾方程計算并繪制出；由于通過通信偵察手段容易獲得敵方通信發(fā)射機的信息，因此，本文采用第一種方式對超短波通信干擾的壓制區(qū)域計算方法進行研究，給出了計算模型，并對模型進行仿真，繪制出了設定條件下的壓制區(qū)域，對影響壓制區(qū)域的因素進行了分析，對通信對抗的指揮、實施有一定的指導意義。

二、超短波傳播

2.1視線距離

超短波是指頻率在30-300MHz范圍內(nèi)的的電磁波，該頻段內(nèi)的電磁波主要以直射波和反射波的形式傳播，由于地球曲率的影響，視線較遠處會受到遮擋。視線所能達到的最遠距離稱為視線距離，簡稱視距，用r0表示。如圖1所示，發(fā)射天線A和接收天線B的高度分

ε為傳播介質(zhì)的相對介電常數(shù)；

σ為傳播介質(zhì)的電導率；

R為傳播距離；

在超短波通信中，用公式（4）亦可計算最大通信距離，只要接收機處的功率取接收機靈敏度，所得距離R即為最大通信距離Rmax，即

三、通信干擾壓制區(qū)域分析

在通信干擾中，壓制區(qū)域是從二維空間上直觀反映干擾機有效干擾范圍的一項重要的通信對抗作戰(zhàn)效能指標。在通信發(fā)射機和通信干擾機位置已知的條件下，在自然通信區(qū)內(nèi)使通信被壓制的接收機位置形成的范圍稱為通信干擾壓制區(qū)域；通信依然暢通的接收機位置形成的區(qū)域稱為干擾條件下的通信暢通區(qū)。

3.1通信干擾方程

在通信干擾中，要使干擾奏效，達到有效干擾敵方通信聯(lián)絡的目的，在敵通信接收機輸入端的干擾信號功率和通信信號功率就必須滿足如下式子：

根據(jù)以上分析，下面結(jié)合具體的通信對抗態(tài)勢對壓制區(qū)域進行仿真分析，得到如下三幅圖，其仿真參數(shù)如下：三幅圖中，通信信號與干擾信號均為自由空間傳播，通信發(fā)射機的位置均位于坐標系的坐標原點處，干擾機的位置為（6km，0）處，發(fā)射機發(fā)射功率為20W，使用鞭狀天線，增益為2dB，天線高度25m，采用垂直極化方式，波長5m，通信接收機使用鞭狀天線，增益2dB。

高度15m，接收機帶寬3KHz，靈敏度-100dBW，壓制系數(shù)為3，干擾機使用對數(shù)周期天線，增益為20dB，采用垂直極化方式，瞄準式干擾，帶寬100KHz。

根據(jù)仿真參數(shù)經(jīng)計算得到滿足靈敏度的最大通信距離為280km，而根據(jù)超短波視距傳播視線距離的計算公式（3）得到視距為36.6km，因而此時的自然通信區(qū)為水平面上以通信發(fā)射機為圓心，半徑36.6km的圓形區(qū)域內(nèi)部，如圖4中黑線圓內(nèi)部區(qū)域。圖4（a）中，干擾機功率100W，將參數(shù)代入公式（10）得到T2=3.15，壓制區(qū)域邊界圓圓心位于（-2.8，0）處，半徑4.95km，壓制區(qū)域為自然通信區(qū)內(nèi)該圓的外部，如圖中黑線圓內(nèi)部、紅線圓外部區(qū)域；圖4（b）中，干擾機功率20W，計算得到此時T2=0.63，壓制區(qū)域邊界圓圓心位于（16.22，0）處，半徑12.9km，壓制區(qū)域為該圓的內(nèi)部，如圖中紅線圓內(nèi)部區(qū)域；圖4（c）中，干擾機功率31.7W，計算得到此時T2=1，由（13）

知此時壓制區(qū)域的邊界為坐標平面內(nèi)x=3km的一條直線，壓制區(qū)域為自然通信區(qū)內(nèi)該直線靠近干擾機一側(cè)的半圓形區(qū)域，如圖中紅直線右側(cè)區(qū)域。

通過上面的仿真分析可以看出，壓制區(qū)域的形狀、大小與壓制系數(shù)，通信發(fā)射功率、天線增益、信號帶寬、通信距離，干擾發(fā)射功率、天線增益、干擾信號帶寬、干擾距離、干擾機距發(fā)射機的初始距離及環(huán)境等因素有關。在通信聯(lián)絡正常進行的情況下對其進行干擾時，根據(jù)通信偵察獲得的敵方通信信號有關參數(shù)選擇最佳干擾樣式，對干擾信號進行調(diào)制，結(jié)合壓制系數(shù)的要求以適當?shù)墓β瘦椛涑鋈ィ藭r干擾壓制區(qū)的形狀、大小與通信距離、干擾距離和通信發(fā)射機與干擾機的初始距離有關。當通信信號和干擾信號的參數(shù)一定時干擾壓制區(qū)域與壓制系數(shù)有關，壓制系數(shù)越大，壓制區(qū)域越小，壓制系數(shù)越小，壓制區(qū)域越大，兩者成負相關關系，這是因為壓制系數(shù)越大，要求達到的干通比就越大，通信信號一定時就要求大的干擾信號強度，這在干擾信號參數(shù)一定的情況下必然使壓制區(qū)域變小。通信發(fā)射機和干擾機的初始距離對壓制區(qū)域的影響要結(jié)合通信信號和干擾信號的參數(shù)綜合考慮，其大小對壓制區(qū)域邊界的位置、大小及壓制區(qū)域形狀大小的影響隨其它參數(shù)的不同而不同，需要說明的是敵方通信發(fā)射機的位置一般通過通信偵察手段可以確定，干擾機的配置要結(jié)合需要壓制區(qū)域和我方火力保護能力綜合考慮。

四、結(jié)束語

超短波通信技術(shù)發(fā)展至今已非常成熟，但隨著其在軍事通信領域的應用，尤其是現(xiàn)代通信電子戰(zhàn)的出現(xiàn)，使得一些戰(zhàn)術(shù)指標的計算顯得尤為必要。本文就已知干擾機和通信發(fā)

參 考 文 獻

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