指挥信息系统跳频通信的干扰与反干扰

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　　摘要：随着信息化建设的快速发展，跳频通信设备已逐渐成为各国军队主要的无线电通信设备。本文积极探索调频通信的几种常用的干扰方式以及采取的反干扰措施，为将来部队的作战行动顺利实施提供持续稳定可靠的通信保障。
　　关键词：调频通信;干扰与反干扰
　　中图分类号：TP311      文献标识码：A
　　文章编号：1009-3044（2019）19-0050-02
　　1 前沿
　　随着信息化建设的快速发展，跳频通信设备已逐渐成为各国军队主要的无线电通信设备。跳频通信设备在指挥系统中大量使用的原因在于：它具有较强的抗干扰能力和保密能力。跳频通信从其诞生之日起，对其干扰的技术也在不断地发展，并在通信对抗中得到具体的运用。本文主要研究指挥信息系统跳频通信的干扰与反干扰。
　　2 对跳频通信的几种干扰方式
　　指挥信息系统工作中，对定频通信的干扰通常有瞄准式、阻塞式和半阻塞式干扰三种方式。其中阻塞式干扰对跳频通信也同样构成威胁。
　　1）宽带阻塞式干扰宽带阻塞式干扰
　　干扰信号的频带宽度达到跳频电台信道带宽的几十倍，上百倍，甚至覆盖跳频电台的工作频段。宽带阻塞式干扰不需要知道电台信号的详细情况，只要打开干扰机，在它频率范围内的电台都将受到干扰。宽带阻塞式干扰的优点是不用进行频率瞄准，它能同时对跳频通信系统某个频段或全部频段实施干扰。其缺点在于干扰功率分散，当干扰距离较远时，干扰效果差。如对一个跳频通信系统所占用的全部频带的进行连续阻塞式干扰，称为全频带干扰。我们以指挥信息系统调频电台为例，对这种干扰方式进行定量的分析。跳频通信的一个重要的抗干扰性能指标，也就是处理增益：它主要反映的是系统的抗干扰能力。在实施干扰前，首先通过宽带侦察接收机截获跳频通信系统的跳频频率集，并测定跳频电台的方位，由此确定干扰的频段和干扰方案。宽带梳状阻塞式干扰机通过投掷的方式，进行近距离干扰，这种干扰由于干扰的频谱相对集中，且近距离干扰。对跳频宽度较窄的中、低速跳频通信系统能产生相当大的威胁。
　　2）频率跟踪式干扰
　　跳频通信系统具有很强的抗截获、抗干扰的能力。而跟踪式干扰是目前对中、低速跳频系统威胁最大的干扰方式之一。所谓跟踪式干扰，是通过侦察的方式截获跳频系统频率集，并对其对进行快速测向和跟踪干扰。当敌方采用跟踪式干扰时，通常可分为：侦察（包括截获、分选、引导）、测向、干扰三个阶段，侦察将敌我双方电台分开，并选定干扰对象。一般通过侦察可截获的参数有跳频频率集和跳频驻留时间。在截获了频率集和跳频驻留时间之后将引导测向站对其测向并施加干扰。如果在每一个跳频驻留时间内被干扰的时间占到35%，则能达到较为理想的干扰效果。例如，在反应时间上：设跳频通信在各频率上驻留时间为Ts。根据语言中断率与可懂度间关系的分析，有效干扰时间应为0.5Ts。对于模话和数字话，这个值对大部分跳率而言是正确的。这要求总的干扰响应时间要小于0.5Ts。对于慢跳频通信而言，选用这个值是合适的。对于高速率跳频而言，需要考虑干扰机开机和关机与通信不同步，干扰过程中还要间断观察等时间损失，为了保证需要干扰奏效，应使总响应时间小于0.25Ts。由此可以求得跟踪式干扰奏效的跳频速率不高于1000跳/秒。这个数值可能是现在世界上能够达到的上限。在实施频率跟踪式干扰时，还要考虑如下因素：
　　（1）使己方的通信不受干扰为了不干扰己方固定频率上的通信，在实施干扰时，应排除这些频率。这些不能干扰的频率有时多达上百个。对这些频率不干扰会明显降低干扰效果。它要求在其他驻留频率上有更长时间的干扰机会。
　　（2）誤警或分选错误带来的问题由于干扰机的检测设备误警或分选错误，造成干扰机不能对100%的跳频集实施干扰。或者在一个时间里，频率集的每个频率都受到了干扰，但不是100%的驻留次数都受到干扰。这也会干扰效果变差。因为这样的结果使信息损失时间变少。
　　（3）多网台工作问题当只有一部干扰机保障指挥信息系统工作时，若两个或两个以上的跳频网同时工作，由于天线方向性差或分选的能力限制，造成干扰机不能选定两个网中，需要干扰哪个网。所以，对于每一跳，干扰机就干扰一个信道，但不知道干扰的是哪个用户。因此，两个网都具有非常低的干扰有效时间比例，以致两个网仍能进行通信。当每个干扰设备有两台发射机时，对三个以上的同时工作网，也会出现类似情况。由于以上这些原因将导致：一是无法做到跳频通信的每一时刻都进行正确的跟踪干扰;二是不可能做到跳频驻留时间内全部时间受到干扰;三是不可能做到跳频的所有频率都受到干扰。
　　3）相关干扰
　　如果干扰方已经知道了跳频通信的频率集和跳频图案也就是掌握了跳频电台的密钥。并且所发的干扰信号能与接收设备同步，同时对电波传播的时间不考虑，这种干扰就成为相关干扰。这时跳频系统的接收设备对干扰信号就无处理增益而言，因为干扰信号的带宽与信号的带宽相同。因此，此时的干扰，就如对定频通信干扰一样，能达到最佳的干扰效果。但是，完全知道跳频通信的频率集和跳频图案是非常困难的。即使已知频率集和跳频图案，由于电波传播路径的差别，实现严格同步也是困难的。所以，这种方法在理论基础上可行，在实际中很难实现。
　　3 跳频通信反干扰措施
　　1）适当加大跳频带宽，提高跳频速率
　　跳频电台的抗干扰性能的好坏主要取决于跳频频率数、跳频带宽和跳频速率等指标。跳频频率数是衡量跳频电台抗干扰能力的重要指标。由于跳频电台的工作频率是在不停地快速变化。当跳频频率数足够多时，一方面使敌侦察和测向的时间增大，另一方面也使干扰功率分散。试验证明，跳频电台在45%的频率点被干扰的情况下仍能保持基本的话音通信。也就是说跳频频率数越多，敌方要实现干扰目的，需确定和施放干扰的频率点也越多。跳频带宽的大小同样对跳频电台的抗干扰性能有很大影响。跳频带宽越宽，迫使敌方侦察接收机的带宽增加，搜索时间增多，灵敏度下降，增加了敌方侦察的难度，同时敌方施放干扰所需付出功率也越大。 　　2）采用网群通信，优化跳频组网设计
　　在对宽带梳状阻塞式干扰和频率跟踪式干扰的分析中，可发现上述干扰实施之前，都需要进行侦察和测向，当作战地域仅有一个跳频网工作时，对它来说截获和测向还比较容易。但如有几个甚至几十上百个跳频网采用正交跳频组网方式，形成网群通信，同时工作时，电磁频谱会异常复杂。一方面，在同一时刻会出现不同的频率信号，另一方面，同一频率信号，在不同地点会交替出现，这样，就会使截获和测向变得十分困难，因此，我们希望尽可能增加网群内组网的数目。在采用网群通信时，还要优化跳频组网设计，合理的分配各种跳频参数。在上面已经谈了，增加跳频宽度可有效抗敌干扰。但目前，频率的分配通常是采用分段进行的，也就是分配给各单位一个固定的频段，频率表是在固定的频段内产生，由于频率资源紧张，分配的频段其带宽都比较窄，因此跳频宽度受到了极大的限制，这种分配方式不够科学和合理，影响了跳频通信抗干扰能力的发挥。如果，将全频段分成高、中、低三大部分，每部分再分成若干段，每个作战单位，在各部分均分配适当的频段，这样每个作战单位在各部分都会得到自己的工作频段，从而增大了跳频宽度。
　　3）正确处理好跳保设备的管理與使用问题
　　科学组织指挥参谋人员训练，提高抗干扰技能由于跳频跳保设备是跳频通信设备的核心部件，属绝密级装备。管理中必须按《专用无线电通信保密反干扰设备使用管理暂行规定》执行。妥善使用和保管，严防丢失和泄密。应由专职人员和使用者相结合共同搞好管理。遇紧急情况时应立即清除所有密钥信息。当前对跳保设备的管理与使用的矛盾比较突出。大家都知道，任何一种装备的效能发挥都与人的因素息息相关。我们只有加强跳频通信对抗的训练，战时才能做到人与武器的最佳结合，发挥最大的战斗力。不少人平时不敢用跳保单元，另一个原因是害怕平时用了，敌方就有可能通过侦察手段获取我跳频参数和信息，对战时不利。其实大可不必，因为密钥是可重新加注的，且跳频码的周期通常较长，一般可达多年。因此完全不用担心，且上级通信部门定期更换。因此，对跳保设备既要管好，更用好。
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　　【通联编辑：李雅琪】
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