第1讲-军事通信

课程信息国防信息系统概论第一部分：白铂第二部分：马洪兵第三部分：孟华东第四部分：陆明泉第一部分的课程安排第1-3次课和第4次课的1个课时：讲座第4次课的两个课时：开卷考试•内容以讲义为准有关信息联系方式办公室：罗姆楼9-301室电话：[phone]E-mail：[e-mail]欢迎各位同学以任何形式与我讨论。。。寄语中华儿女自古就有从军报国的豪情壮志“三十功名尘与土，八千里路云和月。莫等闲，白了少年头，空悲切。”——岳飞《满江红》“醉里挑灯看剑，梦回吹角连营。八百里分麾下炙，五十弦翻塞外声。”——辛弃疾《破阵子·为陈同甫赋壮词以寄》“匈奴未灭，何以家为？”——霍去病“岂曰无衣？与子同袍。王于兴师，修我戈矛，与子同仇。”——《秦风·无衣》“万里赴戎机，关山度若飞。朔气传金柝，寒光照铁衣。将军百战死，壮士十年归。”——《木兰诗》军事通信（一）白铂参考书目《军事通信》张冬辰等国防工业出版社《综合电子信息系统》童志鹏等国防工业出版社《战术通信理论与技术》于全电子工业出版社《信息对抗技术》栗苹等清华大学出版社军事通信的概念军事通信系统为了满足军事斗争需要，实现战略、战区和战术层面信息高效、可靠、安全和及时传输的通信系统。与民用通信的主要区别使用环境恶劣面临物理打击危险面临信息对抗信息安全问题军事通信系统举例（1）几个简单的例子烽火台信号灯旗语Link-16古希腊的战地通信系统行动必须协调一致2x4的铜镜阵列不同的反射模式传输不同的信息，最多可传输28=64种信息：数字化信息？希腊腹地美剧中的军事通信系统中继我国军事通信技术的现状歼31歼20歼15在瓦良格号上的起飞实验歼15在瓦良格号上的降落实验美国军事通信技术的现状尼米兹级航空母舰X-47B无人战斗机人类首次无人工干预的航母起降实验大尺度军事通信网络军事通信系统的分类（1）按通信介质分类无线通信（包括卫星通信）•具有移动性、灵活性和抗毁性、易被干扰、窃听有线（电）通信•具有一定隐蔽性，同时较易于架设•世界各国军用频率都相同（为什么？）光纤通信•容量大、保密性好、抗干扰，抗毁性差，不易架设运动通信和简易信号通信•无需设备辅助，容量小军事通信系统的分类（2）按通信任务分类指挥通信•自上而下，按级组织协同通信•协同关系的部队之间•无线通信为主，有互联互通问题报知通信•情报报知，警报报知军事通信的需求和挑战八种军事能力抗毁顽存抗电子战安全保密机动通信协同通信快速反应个人通信整体保障八种技术能力多层次、全方位、大纵深、立体覆盖多网络无缝链接高速、宽带信息传输与交换多种业务综合传输互联互通，互操作全天候可靠工作通信、导航、识别、定位多功能综合能力通信资源共享能力军事通信的概念模块信源信宿中继网络与信道本地发送设备本地接收设备敌方干扰设备敌方物理攻击敌方窃听设备我方物理攻击我方通信支援典型军事通信系统介绍军用短波通信军用散射通信空中平台通信数据链空军，海军通信最低限度应急通信以上并非分类，亦有重叠！军用短波通信典型军事通信系统（一）短波通信的基本概念短波通信是使用2MHz-30MHz（10m-150m）的短波波段进行无线传输的通信手段短波通信传输特征地波传输•通信距离100km，损耗随频率升高而增大（为何？）天波通信•通信距离200km，通过电离层反射实现远距离通信短波通信的基本特点很远的通信距离可适用于岸舰通信等超视距信息传输很强的抗毁性电离层是不可物理摧毁的中继信道时变性与太阳黑子等活动有关，可以预测频谱资源稀缺性不到30M，需要频谱管理系统典型的军用短波通信系统美军海军通信HF-ITF•地波传输，扩频•Ad-Hoc自组织提高抗毁和抗干扰性HF岸舰（HFSS）•天波传输•中心基站模式两种短波通信模式各适用于什么场景？典型的军用短波通信系统澳大利亚LONGFISH网络分层，星型拓扑基站之间用光纤，宽带卫星联系（为什么？）短波网络的频率管理系统AN/TRQ-35(V)调度和管理拥挤的短波频段，避免相互干扰集中式管理与控制（有什么问题？）军用散射通信典型军事通信系统（二）散射通信的基本概念散射通信是利用大气层或者流星余迹散射无线电波而实现信息传输的通信手段思考：短波通信（天波）是否算散射通信散射通信特指平流层和流星余迹散射是否可以用对流层散射？散射通信的传输特征工作频率较高，一般在5G到15G信道存在衰落特征，并且不易预测散射通信在军事通信中的优势单跳跨距远单跳100-500km越障能力强通信容量大8Mbps双工甚至更高（为何比短波的容量大？）抗干扰和抗截获能力强（为什么？）抗毁能力强散射体不易摧毁天线易于伪装外军散射通信系统美军战略通信网（AN/TRC-170等）•构成长链路和复线•跨越海峡，高山•远程预警网战术通信网•三军联合通信，大容量战区（AN/TRC-170等）•雷声公司轻型战术通信系统，14.3G-15.3G–空军战术对空控制系统（TACS）–陆军战术指挥及控制外军散射通信系统俄罗斯（如此分布的原因？）雪豹网•28个节点，散射通信为骨干网•高分集重数，天线驾高技术•4.4G-5GHz，通信距离350km，可降低话音速率延长通信距离战术通信网战区战役通信网对流层散射30%40%视距微波25%10%卫星通信15%30%短波通信20%10%外军散射通信系统欧洲各国英国•H7400,7450：“松鸡”战术通信网主要组成部分法国•179型：“里达”战术通信网组成部分•FH960：传输速率2048kbps，天线直径4.2m，单跳距离100~200km•TFH950S：2~6重分集，4.4G~5GHz流星余迹通信可以认为是散射通信的一种流星在80-120km高空留下的电离气体称为流星余迹流星余迹的有效反射时间过密类余迹：几秒到几十秒欠密类余迹：几百毫秒流星余迹的反射/散射频段30MHz-60MHz流星余迹通信的特点通信突发性优点：保密性，隐蔽性，抗截获缺点：延时大，无法保证实时业务QoS（适用何种业务？）抗毁性流星余迹不易被摧毁核爆后2-20min内信道增益提高32倍信道稳定性：不受黑子影响，超短波绕射能力强衰减性：衰减较大，对噪声敏感（如何应对？）流星余迹通信应用实例美国MCC公司产品MCC520B：2-64kbps，100WMCC6560：2-128kbps，10kW，工作频率46.18MHz和49.68MHz，可实现小型终端，形成星型和栅格接入网主要用途：•最低限度应急通信•气象预报•自然灾害预警•日本用于海上自卫队通信空中平台通信典型军事通信系统（三）空中平台通信的基本概念空中平台通信是利用装载无线电通信设备或系统的各种近地空间航空器实现的，地面台站或网络间的无线电通信空中平台通信的信道和网络特征主动、可控的中继转发（区别于使用自然物体反射/散射的通信方式）多层次立体通信网•战术通信层：平台位于对流层（3km），通信距离50-200km•战役通信层：平台位于对流层（5-10km），通信距离200-300km•战略通信层：平台位于平流层（20-60km），通信距离300-500km空中平台通信的特点可再生或增强中继信号覆盖范围广、可灵活配置层次化、模块化的网络结构电磁环境和工作环境恶劣空中平台概述系留气球平台全天候，不易被雷达/红外等探测，成本很低无人机平台成本较低，机动性强（移动性有何用途？）有人机平台成本高，易于操控飞艇平台（平流层通信）不易被探测，成本较飞机低典型空中平台通信系统美军AJCN全称：自适应联合C4ISR节点通过软件无线电实现多制式电台互联互通（为什么需要这一功能？）平台载体：•战术级：小系统——“影子”200无人机•战区级：CH-53或“捕食者”，载荷45kg，12-16信道•战略级：“全球鹰”，载荷400kg，100多信道，20MHz~2GHz平流层通信数据链典型军事通信系统（四）数据链的基本概念数据链是用于传输机器可读的战术数字信息的标准通信链路（军用物联网）北约称Link美国称TADIL（战术数字信息链路）数据链的基本内涵传递战术数字信息连接指挥系统或武器系统（机-机通信）标准化，多兵种，多系统，自动化数据链的特征信息传输实时化，处理自动化适应于导弹、飞机等高速运动系统互通性多兵种协同信息格式化生存能力保密性，抗干扰传感器指挥系统通信系统武器系统数据链数据链系统数据链的工作频段短波：超视距，低速率超短波：视距传输，高速率L波段：视距传输，大容量信息分发S,C,K频段：宽带高速传输的武器协同数据链和大容量卫星数据链数据链系统（Link-16为例）包括：战术数据系统（TDS）指挥处理器（C2P）联合战术信息分发系统终端(JTIDS)无线收发天线设备典型军用数据链系统Link-16典型应用场景：航母战斗群，舰载机之间的协同作战Link-16的装备•舰载系统：集成于宙斯盾系统•预警机载系统：安装于E-2C“鹰眼”预警机•战斗机载系统：安装于F-14“雄猫”战斗机Link-16的技术特点•TDMA多址•JTIDS波形标准•TADIL（战术数字信息链路）J消息标准典型军用数据链系统Link-22在战术数据系统间（包括作战人员）交换战术数据及必要的网管数据工作频段：短波（3M-30MHz），UHF（225M-400MHz）工作方式：定频，跳频多址方式：动态时分多址（DTDMA）消息种类•系统信息交换与网管，定位与识别，监视消息（空中，水上，水下，地面，空间等），电子战，情报消息，信息管理，威胁告警，武器协同，平台和系统状态北约海军数据链数据汇总速率（kbps）频段频点MHz用途Link-112.250短波3-30战术数据Link-1628.8,57.6,115.2超短波960-1215联合战术信息分发Link-4A/C5超短波-机载数据通用宽带数据链100,274X,Ku9700-1050014400-15500无线电设备传感器数据HaveQuickII16超短波225-400指挥和控制Link-12.4通信线-防空Link-140.075短波/超短波-战术数据谢谢！