战术互联网电台研究

武警工程大学信息工程系 刘广斌

战术互联网电台研究

武警工程大学信息工程系 刘广斌

战术互联网是互联的战术无线电台、计算机硬件和软件的集合，它在机动、战斗勤务支援与指挥控制平台之间提供无缝隙态势感知和指挥控制数据交换。本文通过分析当今战场环境变化对通信保障的要求，对比现有通信装备，总结出发展战术网络电台的必要性及未来发展趋势。

战术；互联网；电台

1　引言

战术互联网的概念起源于美国陆军。海湾战争以后，为解决独立的“烟囱式”通信体系，美军提出战术互联网概念，并开始着手组建一个上下互通、左右兼容、无缝链接的综合指挥通信系统。

美陆军基于现役装备提出构建3层传输网络结构。基于第1层主要部署 NTDR 高速骨干网，用于支持旅/营指挥所之间的高速数据传输；第2层主要部署EPLRS态势感知数据网，用于支持旅营级数据分发和位置导航服务；第3层主要部署SINCGARS分组无线网，主要用于保障连以下用户的话音与数据通信。

历经几十年的发展，战术互联网建设迫在眉睫，如何能兼容并包的将各个通信系统体系统一起来，适应任何突如其来的战场环境，同时提高作战指挥效率，保证通信系统高带宽、低延迟，是现今战术互联网建设的关键。

2　传统通信方式

2.1短波通信

自从1921年发生在意大利罗马的一次意外事故，短波被发现可实现远距离通信以来，短波通信以其：1）不需要建立中继站即可实现远距离通信；2）建设维护费用低，建设周期短；3）临时组网迅速方便有很大的灵活性；4）通信设备体积小，易隐蔽；5）具有很强的抗毁能力等诸多优点而迅速发展，被广泛应用于政府、军事、外交、气象、商业等部门，用以传送电报、电话、低俗数据和图像等信息。

短波通信有其良好的特性，但他的缺点亦不容小觑。（1）短波频段在1.5M-30MHz之间，注定其频段窄，信道容量不足。（2）短波传输主要利用天波信道，而天波信道是变参信道，信号传输稳定性极易受到影响。（3）随着现代城市的不断扩张和无线电磁环境的日趋复杂，噪声干扰亦更加严重。其先天的不足始终是短波通信发展面临的鸿沟，注定不能抗起战术互联网主要通信手段的大旗。

2.2卫星通信

1945年1O月，英国科学家阿瑟•克拉克发表文章，提出利用同步卫星进行全球无线电通信的科学设想。20年后这一设想才变成了现实。通过不断研究和试验，1964年8月美国发射的第三颗“新康姆”卫星定位于东经155°的赤道上空，通过它成功地进行了电话、电视和传真的传输试验。卫星通信自诞生以来，历经模拟制式的第一代卫星通信，数字制式的第二代卫星通信，现如今已进入支持手持终端的第三代卫星通信时代。

卫星通信主要工作在300M-300GHz频段上，自诞生之日起，卫星通信以其覆盖范围广、信道稳定、可靠性高、通信质量好、通信容量大等优点，在其发展过程中，大有取代短波通信之势。卫星通信主要运用了数据压缩技术、智能天线系统、多址接入技术、卫星激光通信技术、信道纠错编码技术等。然而，就军事应用来说，卫星通信的缺点是其初建费用高，总带宽较宽，但分配之后的带宽较窄较少，不利于大规模的部署卫星通信设施；体积较大，机动灵活性差，单兵携带能力差；展开较繁琐，工序复杂，需专业人士操作，通信延迟高。以上问题导致卫星通信不能大量融入战术互联网，只能在特定的环节如远程主干网络中使用，制约了其应用的规模。

2.3超短波通信

超短波通信是利用30M-300MHz频段进行无线电磁波传输信息的通信方式。在军事领域和民用领域都有很广泛的用途。随着现代军事信息化建设进程的推进，对通信技术和设备的性能也提出了更高要求，超短波通信技术在军事通信将有长足发展。

在军事领域，超短波的主要应用方式是超短波电台，常见的有以地波或视距波传输方式通信的步话机和各种手持式、背负式、车载、机载、舰载电台，尤其是在飞机与飞机、飞机与地面单位、飞机与舰船之间的通信，超短波通信更是主要通信方式。

短波通信因其频带窄，噪声干扰严重，信道稳定性差，设备体积较大，不便携带而不能大规模列装基层部队使用。卫星通信终端造价昂贵，且技术性强，信道带宽较窄且可用频段少（相对于部队来说）不能大规模的在基层部署。超短波通信虽然进入了数字集群时代，但普及起来较困难，而更多使用的是超短波手持台，信道较窄，速率较低且干扰严重，通信的范围亦十分有限，不能满足现代战术通信对高带宽、低延迟、抗毁能力强的要求。综上所述，我们认为，建立基层战术互联网的骨干力量建设不能放在现有通信装备上，只能作为补充或者特定环节、地域使用。

3　未来发展的趋势

反观如今战术通信的特点，我们可以总结出以下通信需求：

(1)适应通信终端的随机移动性，保证数据和话音实现“动中通”；

(2)实时嗅探并响应网络动态拓扑变化，实现动态路由；

(3)无线信道带宽受限，信息传输速率不高，业务容量小；

(4)无线信道必须适应野战恶劣环境，必须具有较强抗毁能力，较好的鲁棒性，具备信道抗干扰能力和信源加密。

网络电台的好处不言而喻，随着计算机网络技术和微电子技术的发展，从目前来看，网络技术完全可以应用在电台的设计和使用上，并且非常有可能成为战术电台未来发展的趋势。网络电台以其可编程性能好、体积小、发射功率低、高带宽、保密性好、可实现非视距传播和语音、数据传输等优点，结合飞速发展的各种优化的网络协议和战术战场环境对通信保障的要求。我们可以看到，其完全可以胜任战术互联网的需求，并将逐渐成为战术互联网的中坚力量。我国战术网络电台目前还处于起步阶段，几乎现有装备仍以旧式电台或改进的“新式”电台为主，完全跟不上当前发展趋势，更谈不上战术互联网的完善建设。因此，设计一批战术互联网电台并大规模运用于通信保障，是适应未来战术互联网建设的趋势。

[1]尹正利.宽带数据电台在战术互联网中的应用[J].计算机工程,2001,27(6): 123-125.

[2]阎瑾.美军战术互联网体系架构研究[J].通信技术,2011,44(9): 105-107.

[3]白继之.战术互联网关键技术研究[D].华中科技大学,2008.

[4]刘明庆,李红平,李建军.战术互联网浅述[J].现代通信,2003(3): 32-32.

[5]王海涛,刘晓明.战术互联网的主要装备、关键技术和未来发展[J].航空电子技术,2005,36(1):6-10.