軍事通信未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

沈 垚

（空軍預(yù)警學(xué)院，武漢 430000）

1 軍事通訊發(fā)展概述

軍事通信技術(shù)包括盡可能利用現(xiàn)有資源，進(jìn)行修改和升級(jí)，并通過(guò)新技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充。一些當(dāng)前的重大投資通信資源，預(yù)期將繼續(xù)使用，包括衛(wèi)星通信、HF、對(duì)流層散射以及VHF 和UHF無(wú)線電。在很大程度上，通過(guò)增加擴(kuò)頻調(diào)制解調(diào)器數(shù)量和零引導(dǎo)序列長(zhǎng)度，這些媒體已經(jīng)或正在改善其抗干擾能力。并且存在著用于波形設(shè)計(jì)，改進(jìn)的檢測(cè)和自適應(yīng)處理的大型技術(shù)基礎(chǔ)。這項(xiàng)工作在自適應(yīng)天線中得到了實(shí)現(xiàn)。例如，正在開(kāi)發(fā)利用零跳頻和快速跳頻的技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)處理大量干擾的高速能力，并在整個(gè)電磁頻譜上得到應(yīng)用。在過(guò)去的五年中，人們對(duì)流星余跡通信重新產(chǎn)生了興趣。最近的一些進(jìn)展包括固態(tài)發(fā)射機(jī)、消除脈沖噪聲的噪聲消除技術(shù)，具有自適應(yīng)數(shù)據(jù)速率的調(diào)制解調(diào)器以及糾錯(cuò)編碼的應(yīng)用。另外，高速HF 調(diào)制解調(diào)器正在發(fā)展，毫米波通信和光通信在視線通信中受到越來(lái)越多的關(guān)注。

2 分布式軍事通信

軍事指揮與控制系統(tǒng)的主要趨勢(shì)是向分布式系統(tǒng)發(fā)展，以提供更大的抵抗物理和電子攻擊的生存能力。這也使得共享計(jì)算機(jī)資源和數(shù)據(jù)成為可能。分布式體系結(jié)構(gòu)涉及物理分散和功能分布。也就是說(shuō)，分散了多個(gè)指揮和控制節(jié)點(diǎn)，使敵人的偵察和瞄準(zhǔn)變得復(fù)雜。相互連接，以共享指揮和控制責(zé)任，并且可以在丟失的情況下進(jìn)行重新配置。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)將能夠承擔(dān)部分或全部功能如果丟失，則與另一個(gè)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)。然而，這種架構(gòu)的有效性高度依賴于命令和控制節(jié)點(diǎn)通過(guò)健壯的通信網(wǎng)絡(luò)的互連，節(jié)點(diǎn)必須能夠幾乎實(shí)時(shí)地共享來(lái)自多個(gè)源的信息，網(wǎng)絡(luò)必須能夠適應(yīng)不斷變化的傳輸要求。這就需要復(fù)雜，智能的路由和交換技術(shù)。萬(wàn)一發(fā)生丟失，網(wǎng)絡(luò)必須能夠快速識(shí)別剩余資源，對(duì)其進(jìn)行重新配置并進(jìn)行恢復(fù)服務(wù)。

諸如此類的分布式系統(tǒng)意味著分布式控制，并增加了網(wǎng)絡(luò)漏洞的可能性。分布式網(wǎng)絡(luò)需要傳達(dá)影響節(jié)點(diǎn)操作的網(wǎng)絡(luò)控制信息。因此，在分布式系統(tǒng)中，控制信息將受到篡改，欺騙和拒絕通信的攻擊，因此，可以防止干擾剝削對(duì)于軍事環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。

這樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有以各種信道特性運(yùn)行，改變數(shù)據(jù)速率和波形以適應(yīng)不同容量和傳播條件的能力。理想情況下，這種多媒體概念將使用可編程無(wú)線電能夠適應(yīng)與不同媒體環(huán)境相關(guān)的各種信道特性，數(shù)據(jù)速率和傳播條件。這些被稱為智能無(wú)線電，它將現(xiàn)代通信理論和人工智能技術(shù)結(jié)合在一起，用于檢測(cè)和解調(diào)接收到的信號(hào)、提取信息以及用于信號(hào)的調(diào)制和信息傳輸?shù)臄r截可能性很小。

自適應(yīng)無(wú)線電將根據(jù)信道條件感知其環(huán)境。它們將自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)母蓴_響應(yīng)措施，并根據(jù)需要啟用諸如自適應(yīng)天線波束歸零和窄帶干擾的頻率切除。它們將采用擴(kuò)頻信令，并根據(jù)預(yù)期的干擾水平在數(shù)據(jù)速率和處理增益之間進(jìn)行必要的權(quán)衡。他們將使用動(dòng)態(tài)糾錯(cuò)幫助來(lái)適應(yīng)信道條件。借助數(shù)字無(wú)線電，自適應(yīng)地調(diào)整接收機(jī)特性以適應(yīng)使用的波形以及預(yù)期的背景噪聲和干擾。

3 智能軍事通信

高級(jí)通信的進(jìn)展高度依賴于許多關(guān)鍵開(kāi)發(fā)和技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。需要復(fù)雜的網(wǎng)關(guān)來(lái)確保網(wǎng)絡(luò)的互操作性。必須開(kāi)發(fā)新的路由策略和協(xié)議來(lái)維護(hù)盡管使用各種通信媒體，每種通信媒體具有不同的信道容量，傳播條件和脆弱性程度，但盡管鏈路和節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)擁塞，丟失或退化，但連通性和基本信息流仍然存在。涉及高度移動(dòng)受到不利軍事行動(dòng)的節(jié)點(diǎn)。

“智能”無(wú)線電將利用單片微波集成電路和保形，數(shù)控天線陣列，可實(shí)現(xiàn)頻率使用以及天線波束形成和指向的多功能性。實(shí)施可以通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步來(lái)實(shí)現(xiàn)“智能”無(wú)線電中的自適應(yīng)技術(shù)。它很可能需要可以通過(guò)VHSIC 實(shí)現(xiàn)的高速處理器。光子學(xué)的進(jìn)步為通過(guò)光學(xué)處理實(shí)現(xiàn)許多這些目標(biāo)提供了潛力。借助低損耗光纖和執(zhí)行光多路復(fù)用和交換的能力，會(huì)看到超高速全光通信的問(wèn)世。特別是5G 時(shí)代的到來(lái)，給軍事通信帶來(lái)了更多的機(jī)遇。

人工智能系統(tǒng)提供了實(shí)現(xiàn)智能通信的主要手段。迄今為止的進(jìn)展表明了該技術(shù)在情況評(píng)估，計(jì)劃和資源分配方面的強(qiáng)大功能，但在使用方面有了進(jìn)一步的發(fā)展大型數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和操作，快速重新計(jì)劃的能力以及分布式問(wèn)題的強(qiáng)大功能和完成能力解決是需要一些進(jìn)步。

本文闡述了軍事通信未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，軍事通信中可靠性為第一位，如何抵抗電子干擾成為軍事通信首要任務(wù)。在盡可能利用現(xiàn)有資源的情況下，使用新技術(shù)升級(jí)現(xiàn)有資源，向分布式系統(tǒng)發(fā)展，以提供更大的抵抗物理和電子攻擊的生存能力。多網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，是工作的前提，以確保跨網(wǎng)絡(luò)邊界的互操作性。高級(jí)通信的進(jìn)展以及人工智能的出現(xiàn)為未來(lái)軍事通信提供了更多的可能性。