光纖通信在軍事領域的應用探究

空軍工程大學信息與導航學院 夏新瑞

引言

光纖通信技術具有較強的抗電磁干擾性和較高的通信速率，有利于軍事設備通信系統(tǒng)的一體化建設，也有助于增強作戰(zhàn)信息的保密性。此外，光纜相對于電纜而言，具有較小的體積和重量，能夠有效節(jié)約軍事空間，減少能源的損耗。將光纖通信應用到軍事領域，能夠為現(xiàn)代軍事通信提供具有隱蔽性和生存能力的戰(zhàn)場通信鏈路，提高通信系統(tǒng)的機動性和靈活性，激發(fā)陸軍、海軍、空軍的作戰(zhàn)潛能。

1 光纖通信在軍事領域的應用

1.1 在陸上軍事領域的應用

光纖通信系統(tǒng)及技術最早應用于陸軍的戰(zhàn)術通信系統(tǒng)，能夠有效規(guī)劃、協(xié)調(diào)和控制陸軍不同部隊之間的作戰(zhàn)行動，以實現(xiàn)作戰(zhàn)總指揮的資源共享、文件轉(zhuǎn)移和信息交流。首先，在光纖制導方面，光纖通信技術的應用已經(jīng)成為在線制導武器領域中的突破。光纖通信技術具有較強的抗電磁干擾能力和穩(wěn)定性，不易受到溫度的影響，能夠有效提高導彈的射程，實現(xiàn)遠距離的有效打擊，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭的電子對抗條件其具有較強的生存能力。此外，光纖制導可以增強導彈系統(tǒng)的隱蔽發(fā)射和遠程目標的圖像追蹤，可高質(zhì)量的完成作戰(zhàn)任務。其次，在軍事雷達上應用光纖通信技術，能夠彌補傳統(tǒng)電纜信號傳輸?shù)牟蛔?，增強雷達的探測范圍，極大降低了情報收集人員和陣地工作人員的安全風險。與此同時，使用光纖通信技術還能夠避免數(shù)據(jù)信息在傳輸過程中的泄漏，有助于情報保密性的提升。再次，光纖通信技術與夜視儀的有機結(jié)合，能夠有效提升圖像的分辨率和清晰度，極大提升了攻擊的準確性，為軍隊的夜間作戰(zhàn)提供了保障[1]。

1.2 在水下軍事領域的應用

水下光纖通信系統(tǒng)及相關技術的應用，極大促進到了海軍的發(fā)展，其主要應用在艦船環(huán)境和潛艇環(huán)境之中。一方面，在艦船環(huán)境下，艦載光纖通訊系統(tǒng)的應用有效節(jié)約了艦船的使用空間，其練好的性能能夠及時的發(fā)現(xiàn)遠距離的飛機、艦艇和導彈等威脅目標，并將他們的數(shù)據(jù)信息傳遞給戰(zhàn)斗單元。此外，艦載光纖通訊系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)艦船編隊內(nèi)各部們之間的高速度、大容量、遠距離的實時信息共享，以提高艦船的戰(zhàn)斗能力。目前，艦載光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)越來越綜合化、數(shù)字化、高速化以及智能化，已經(jīng)成為海上軍事活動最為廣泛而重要的應用之一。另一方面，在潛艇環(huán)境下開展水下反潛對光纖通信系統(tǒng)也具有較強的依賴性，通過“光纖反潛戰(zhàn)網(wǎng)絡”能夠有效偵查到敵方潛艇的聲音信號，并利用光纖線路將相關信息傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?，以制定有效的作?zhàn)計劃。此外，光纖通信系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)掃雷艦與浮游載體之間的數(shù)據(jù)傳輸，其光纖網(wǎng)絡具較強的自適應性，能夠有效傳遞聲吶信號和遙測信號，以實現(xiàn)信息交換、傳輸和控制的自動化和智能化。

1.3 在空中軍事領域的應用

隨著航空電子設備的日益復雜化，其通信傳輸也面臨著越來越嚴峻的電磁環(huán)境干擾，在這樣的狀態(tài)下，航空中的信息傳輸系統(tǒng)必須具備較強的電磁屏蔽能力和高速的傳輸速率，顯然，由同軸電纜所組成的傳統(tǒng)的航空通信系統(tǒng)已經(jīng)不足以應對這樣的局面。采用先進的光纖通信技術，能夠有效減輕飛機的負重，提升飛機內(nèi)部信息傳輸?shù)乃俾?，不僅能夠提升數(shù)據(jù)信息的抗干擾能力，避免電磁、射頻對飛機通信的影響，而且能夠通過通過電子支援子系統(tǒng)對敵方雷達進行干擾。以此同時，光纖通信技術的應用能夠有效擴大指揮中心與前線之間的通信距離，具有較高的靈活性和可靠性，以提升戰(zhàn)略指揮的精準性。現(xiàn)階段，機載光纖通信正在深化對超大規(guī)模集成和超高速集成電路的研究以及高性能有源耦合器的研究，以促進滿足航空電子體系結(jié)構(gòu)應對不同場合和不同機種的需要。

2 建設我軍光纖通信系統(tǒng)的建議

2.1 優(yōu)化戰(zhàn)術指揮作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)模型

優(yōu)化戰(zhàn)術指揮作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)模型能夠為光纖通信的有效開展提供良好的環(huán)境。在戰(zhàn)術級別的作戰(zhàn)指揮中，要將軍、師兩級指揮中心作為光纖通信系統(tǒng)中的信息交換中心（圖1）。軍級指揮中心要依據(jù)偵查情報制定作戰(zhàn)計劃，并組建光纖通信網(wǎng)絡、短電波單臺網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡等多種通信系統(tǒng)，并依據(jù)作戰(zhàn)現(xiàn)場的實時變化調(diào)整戰(zhàn)術布局。此外，軍后勤部門還要根據(jù)相應的情報，制定適應的支援計劃，以補充一線的軍需物資。師級指揮中心受到軍級指揮中心的領導，要依據(jù)其作戰(zhàn)目標和意圖，調(diào)整作戰(zhàn)配置和管理，并及時更新一線的的動態(tài)信息。與此同時，師級的后期部門也要及時更新軍需配屬情況和裝備受損情況，并向軍級后勤部進行匯報，以獲取相應的支援[2]。

圖1 戰(zhàn)術指揮作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)模型

2.2 完善通信系統(tǒng)的建構(gòu)

完善通信系統(tǒng)的建構(gòu)，能夠有效增強軍事作戰(zhàn)的機動性和靈活性。首先，要完善雙向光纖通信系統(tǒng)，滿足軍、師兩級之間的語音、數(shù)據(jù)、視頻通信的需求。利用設置雙向點到點的光纖通信系統(tǒng)，合理分配兩級帶寬業(yè)務量，以實現(xiàn)光纖通信系統(tǒng)的擴容，滿足其傳輸容量和可靠性的需求。此外，該通信系統(tǒng)的傳輸速率能夠達到34Mb/s的程度，能夠有效提高軍事作戰(zhàn)對突發(fā)情況的應變能力。其次，要在戰(zhàn)術指揮作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)模型內(nèi)部建立光纖局域網(wǎng)，以環(huán)形網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的形式對各個部門進行信息連接，實現(xiàn)物資和裝備信息的實時溝通，提升對一線作戰(zhàn)情況評估的準確性和及時性。另外，值得注意的是，光纖局域網(wǎng)內(nèi)部需要100Mb/s的速率，因而優(yōu)先考慮外調(diào)制的方式。最后，在各級后勤部和聯(lián)勤部之間要建立一個單向的環(huán)形網(wǎng)絡以簡化物資或裝備的調(diào)撥流程；在師司令部與作戰(zhàn)部隊之間建立穩(wěn)定而可靠的統(tǒng)建鏈路，以保障戰(zhàn)場上的語音和數(shù)據(jù)傳輸；在作戰(zhàn)部隊之中配備專門的具有100W的電臺車，以實現(xiàn)部隊之間的保密性通信。

2.3 促進光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展

光纖通信系統(tǒng)在軍事領域的作用已經(jīng)成為國際關注的重點，加快對光纖通信技術的研發(fā)和應用能夠有效提升我國的軍事實力和國防實力。首先，我國要借鑒國外先進光纖通信系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采用雙環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)相結(jié)合的方式，提升通信系統(tǒng)的抗毀性和可靠性，以應對瞬息變化的戰(zhàn)場局勢。其次，要立足于我國的實際情況，研制符合軍事需求的特種光纖，提高軍用光纖對高溫、高壓、噪音等環(huán)境的適應能力。再次，要開發(fā)適合戰(zhàn)場應用的光器件，強化對1.3μm波長中繼器的研究，解決戰(zhàn)場光纖斷裂后的臨時修復以及保障較短時間內(nèi)通信順暢的問題，開發(fā)低速率系統(tǒng)使用的相對穩(wěn)定可靠的LD，以保障其具備大功率輸出的特性和較長的使用周期。另外，軍用光纖通信系統(tǒng)的光發(fā)射機和光接收機在惡劣條件的抗核輻射和抗電磁干擾問題也是亟待解決的。最后，要研制野外光纜接續(xù)技術，充分重視對光纖的非融接法連接技術的研發(fā)和應用，以促進野外光纜連接器的耐碰撞、耐腐蝕、耐高溫等性能的提升[3]。

3 結(jié)論

綜上所述，面對現(xiàn)代戰(zhàn)爭復雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境，立足本土的軍事情況，強化對軍用光纖通信系統(tǒng)的研發(fā)和應用，將有效提升軍隊軍事作戰(zhàn)的生存能力和防御能力，增強我國的軍事實力和國防實力。