光纖通信系統(tǒng)的軍事應(yīng)用初探

代曉媛

（中國人民解放軍68108部隊(duì)，甘肅 蘭州 730000）

光纖通信系統(tǒng)的軍事應(yīng)用初探

代曉媛

（中國人民解放軍68108部隊(duì)，甘肅 蘭州 730000）

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭對(duì)通信直觀性與實(shí)時(shí)性的要求不斷增加，現(xiàn)代軍事通信的信息處理、傳輸和貯存也漸漸融為一體。對(duì)于這種形勢，光纖通信系統(tǒng)因其自身優(yōu)秀的性能，它應(yīng)用將極大程度地滿足這些要求，光纖通信系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用是一種時(shí)代的趨勢，文章對(duì)此進(jìn)行了初步的探究。

光纖通信系統(tǒng)；軍事；應(yīng)用

光纖傳輸系統(tǒng)一般是由光傳輸線路、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)等多種部分共同構(gòu)成，光纖的通信系統(tǒng)一般包括4個(gè)部分，即用戶終端、交換設(shè)備、接入設(shè)備和傳輸系統(tǒng)。按照通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍可以分為分配網(wǎng)、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)這3種。目前，光纖通信系統(tǒng)在軍事上的應(yīng)用可以從4個(gè)方面進(jìn)行探究，即陸軍的戰(zhàn)術(shù)通信、海軍的艦載通信、空軍的機(jī)載通信及智能兵器。

1 陸軍戰(zhàn)術(shù)通信的應(yīng)用

光纖通信系統(tǒng)在軍事的戰(zhàn)術(shù)通信上具有很大的作用，其通信系統(tǒng)主要可以分為兩種：（1）長距離的戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)；（2）本地的分配系統(tǒng)。前者主要是應(yīng)用在戰(zhàn)場上的各個(gè)指揮所、指揮部的連接上，原來美軍所使用的是CX-11230同軸電纜時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，此系統(tǒng)通信距離冰場，在速率是2 Mit/s的情況下，中繼距離是1.6 km，在速率是18 Mbit/s的情況下，中繼距離僅為0.4 km，且隨著距離的增長，所需要的中繼器也很多。因此，它具有著裝備復(fù)雜，設(shè)備體積大的特點(diǎn)，在利用光纖之后，中繼器被取消了，進(jìn)而簡化了設(shè)備，增強(qiáng)了戰(zhàn)術(shù)通信的質(zhì)量[1]。而后者主要是應(yīng)用于戰(zhàn)地指揮所的布線、兵器和兵器的連接、野戰(zhàn)計(jì)算機(jī)的互相連接等。當(dāng)前，對(duì)于光纖在陸軍戰(zhàn)術(shù)通信商的應(yīng)用發(fā)展方向主要有3個(gè)方面：（1）對(duì)通信容量的擴(kuò)大，可以利用波分復(fù)用技術(shù)等方法，還可以對(duì)民網(wǎng)進(jìn)行利用；（2）對(duì)光組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行深入的研究，像快速敷設(shè)光纜系統(tǒng)技術(shù)等；（3）將通信設(shè)備模塊化，可以將光電接口、無線電中繼設(shè)備以及多路復(fù)用設(shè)備等都在專門的軍用機(jī)箱內(nèi)進(jìn)行安裝，這樣可以增加安裝的靈活性，以確保通信的暢通。

2 艦載通信的應(yīng)用

當(dāng)前，很多艦船上都裝有導(dǎo)航、雷達(dá)等電子設(shè)備，讓艦船更加富有現(xiàn)代化，但這些電子設(shè)備的規(guī)模有些偏大，且程序有些復(fù)雜。最為關(guān)鍵的是，在其運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電磁干擾、射頻干擾這樣的問題，對(duì)于艦船內(nèi)部各系統(tǒng)之間的通信質(zhì)量具有影響。而光纜具有抵抗電磁干擾的特點(diǎn)，而且它的傳播速度更快，質(zhì)地更輕，使用成本還不高，因此可以對(duì)空間有著一定的節(jié)省，且能夠減少能源的消耗。

如美國海軍層開發(fā)的自適應(yīng)光線系統(tǒng)（Survivable Adaptable Fiber Optic Embedded Network, SAFOEN），這就是一種典型的根據(jù)光纖局域網(wǎng)開發(fā)而成的艦載光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它可以達(dá)到對(duì)網(wǎng)絡(luò)的自主適應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)十分堅(jiān)固，且網(wǎng)絡(luò)能夠依靠傳輸距離和終端需要進(jìn)行對(duì)光纜的選擇，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 艦載自適應(yīng)光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

通過圖1可以看出該艦載自適應(yīng)光纖網(wǎng)絡(luò)是雙向且分層的逆環(huán)路，回環(huán)A和回環(huán)B有著相同的傳輸信息，但二者互相獨(dú)立。此網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)利用旁路分接頭與光纜進(jìn)行串聯(lián)，可以讓信息實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的傳輸，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)還能夠?qū)υ畔⑦M(jìn)行再生和發(fā)送。這種備用的回環(huán)結(jié)構(gòu)可以在一定程度上提高艦載通信的可靠性。

3 機(jī)載通信的應(yīng)用

在航空電子領(lǐng)域，其使用設(shè)備也十分復(fù)雜，且受到電磁干擾的影響較為嚴(yán)重。光纖通信技術(shù)在機(jī)載通信上的應(yīng)用可以對(duì)現(xiàn)有問題實(shí)現(xiàn)一定程度上的解決，在機(jī)載通信上的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)綜合光電的探測、慣性的導(dǎo)航、數(shù)據(jù)的記錄和傳輸與導(dǎo)航的識(shí)別、天氣數(shù)據(jù)的計(jì)算等多種作用。在未來的發(fā)展中，光纖技術(shù)在機(jī)載通信的應(yīng)用主要是朝著以下幾個(gè)方向：（1）對(duì)如導(dǎo)航、控制這樣的多種信號(hào)的同時(shí)處理；（2）增強(qiáng)智能化和全面化，可以根據(jù)飛機(jī)周圍情況進(jìn)行信息的判斷；（3）對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度，能夠抵抗來自溫度及沖擊所帶來的影響。

在1985年，美國已經(jīng)開始了直升機(jī)上的光控飛機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)，此次試驗(yàn)的系統(tǒng)中僅僅需要6條光纜就可以對(duì)過去機(jī)械化的復(fù)雜傳動(dòng)進(jìn)行替代，且在對(duì)AV-8B型鷂式戰(zhàn)斗機(jī)的研發(fā)之中，這種光線線路也列入了計(jì)劃之內(nèi)[2]。

4 制導(dǎo)武器的應(yīng)用

光纖制導(dǎo)的武器又被稱為“智能兵器”，它利用光纖傳感器、光纖線路等來提升它的信息傳輸效率，并且具有很好的性能。

現(xiàn)在，光纖制導(dǎo)武器包含了很多種，最為著名的是光纖制導(dǎo)的魚雷和光纖制導(dǎo)的導(dǎo)彈。其基本原理與利用電信號(hào)傳輸來對(duì)線路遙控相同，但因其武器更加智能，而讓制導(dǎo)更加具有精準(zhǔn)性，且射程范圍得到提升，具有更強(qiáng)的擊中目標(biāo)的能力。拿光纖制導(dǎo)反坦克導(dǎo)彈為例。圖2為其原理圖。

結(jié)合圖2，整個(gè)制導(dǎo)的系統(tǒng)是由控制臺(tái)、指令執(zhí)行部分與雙向的光纖傳輸線路構(gòu)成，導(dǎo)彈會(huì)按照控制臺(tái)的指令前往目標(biāo)的上方，然后在導(dǎo)彈尾部線軸的光纖會(huì)放出。通過導(dǎo)彈的搜索功能實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)目標(biāo)具體位置的傳輸，進(jìn)而出現(xiàn)在控制臺(tái)上，在依靠這些目標(biāo)的信息，進(jìn)行導(dǎo)彈攻擊命令。對(duì)比傳統(tǒng)的金屬導(dǎo)線制導(dǎo)，這種制導(dǎo)方式的導(dǎo)彈具有抗電磁能力強(qiáng)，隱蔽性能強(qiáng)，提高命中率和線路可控性強(qiáng)的特點(diǎn)。按照晝夜劃分可分成兩種類型：（1）利用紅外導(dǎo)引頭，能夠在一天中任何時(shí)間段使用的晝夜型；（2）利用電視導(dǎo)引頭，僅僅可以在白天進(jìn)行使用的晝光型。

圖2 光纖制導(dǎo)反坦克導(dǎo)彈原理

5 結(jié)語

綜上所述，光纖通信系統(tǒng)在陸軍戰(zhàn)術(shù)通信、艦載通信、機(jī)載通信和制導(dǎo)武器上都有著重要的應(yīng)用，它的研發(fā)和運(yùn)用對(duì)于我國的軍事實(shí)力具有重要的影響。通過我國的不懈努力，必然能夠讓其應(yīng)用更加成熟，并利用這種光纖通信技術(shù)，研發(fā)出更加具有實(shí)力的武器及反武器裝置。

[1]鄧明亮.光OFDM技術(shù)在短距離和長途光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].成都：電子科技大學(xué)，2015.

[2]曹棟，徐學(xué)俊，李旭.光纖通信在軍事上的應(yīng)用[J].中國新通信，2017（2）：117.

Preliminary exploration of military application of optical fi ber communication system

Dai Xiaoyuan
（PLA 68108 Unit, Lanzhou 730000, China）

As the requirement on modern war for intuitive and real-time communication continues to increase, the information processing, transmission and storage of modern military communications are gradually becoming an integral part. For this situation, because of its excellent performance, optical fi ber communication system will meet these requirements to a great extent, whose application in military fi eld will be a trend of times, this paper makes an initial inquisition to this.

optical fi ber communication system; military; application

代曉媛（1974— ），女，甘肅靜寧，本科；研究方向；通信技術(shù)。