散射通信技术发展与应用分析

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【摘要】散射通信作为一种超视距的无线通信手段，具有通信距离远、跨障能力强、传输模式多、速率范围大，应用场合广、抗侦收、抗干扰和抗截获的能力强等优势，其在军事通信中发挥着越来越重要的作用。本文对各国散射通信装备的发展及其在军事上的应用现状进行了研究和总结，并对散射通信装备未来发展及其应用拓展趋势进行了探讨。

【关键词】散射通信；装备运用；军事应用

引言

对流层散射通信[1]（以下简称散射通信），作为一种常用的军事通信手段，具有通信距离远、跨障能力强、传输模式多、速率范围大，应用场合广、三抗（抗侦收、抗干扰和抗截获）能力强等优势，一直在我国军事通信中发挥了重要作用[2]；近二十年来，在全面构建网络化作战信息支撑体系的军事需求牵引下，技术发展和装备运用取得长足的进步。目前，我国无论散射通信技术水平、装备性能和数量规模已位居世界前列[2]。

一、散射通信装备现状

目前，国内外散射技术发展水平：1）已突破34Mb/s乃至100Mb/s大容量散射传输技术，美国Comtech公司研制的CS67系列散射调制解调器采用高频谱利用率的调制解调、高效自适应均衡、高效纠错编解码等技术，数据传输率可达100Mb/s[3]；Ratheony公司DART-T战术机动散射、日本NEC公司OTH系统传输速率也可达到100Mb/s。2）已突破单天线多重分集接收技术[4]，美国Signatron公司研制的BLOS-3系列散射通信系统，采用独特的信号处理方法和自适应均衡技术，以单天线、单发射机、单接收机提供4重分集性能；3）已突破高频段散射通信技术，美国DART-T战术机动散射终端，可成功用于建立Ku频段（14.9～15.4GHz）的散射超视距通信链路；我国也已研制开发X频段大容量散射通信设备。

二、散射通信装备发展

电子元器件、新材料、软件无线电、人工智能等相关技术的发展大力助催散射通信技术的发展，散射通信装备的发展和运用主要包括：“大容量”、“新频段”、“高机动”、“智能化”等几方面[5]。

2.1通信容量大幅提升

梳理分析近二十年散射通信技术发展历程可以看出其通信容量呈现不断提升态势，已从二十年前的2M发展到如今的34M（装备能力）[6]，其中军事需求是“原动力”，技术发展是“助催剂”。展望未来，着眼军事需求，大容量散射通信应该在进一步提升34M通信可靠性、抗干扰能力的前提下，向着更高的通信带宽发展，预计五年内通信容量可达100M。

2.2发展Ku频段散射

随着大容量发展、组网运用、抗干扰能力提升、装备小型化以及适应5G发展需要，C波段已经不能很好满足装备用频需要，Ku频段散射通信将成为未来散射通信发展的一个重要方向[7]。其主要原因包括：大容量发展需要、组网运用需要、抗干扰能力提升需要、适应5G发展需要、小型化需要。

2.3快速机动能力显著增强

经过近二十年散射通信技术的快速发展和装备的大量运用，散射通信装备的机动能力得到大幅提升，主要表现在：天线自动对准技术的发展和完善和装备的小型化两方面[8]。

2.4装备智能化

装备通信容量的提升以及抗扰保通的实战化要求对散射装备的可用性、易用性提出了越来越高的要求。经过多年的发展，散射装备的可用性、易用性指标得到不断提升，并逐步向智能化方向发展。

三、散射通信应用拓展

随着散射通信技术的不断发展，通信容量、可靠性等关键指标的不断提高，散射通信装备运用的领域将不断拓展，主要包括：

3.1固定无线网络重要支撑

我国领土和领海地域广阔，全军各作战要素部署分散，地面军事光缆通信网络日趋完善，基本覆盖了所有作战单元[9]，但也有少数作战要素由于地处偏远地区，地面光缆建设相对困难，特别是在海上方向和边境地区尤为突出。

3.2向舰载、机载甚至太空运用方向拓展

超短波通信作为地空通信最主要手段，已基本具备覆盖国土及一定周边范围的数据链和话音组网通信能力[10]。但由于超短波通信是视距通信，远程、远海通信保障能力弱。近几年，相关研究单位完成了地空超视距散射通信信道传播特性分析以及可行性验证。可以预见，在进一步解决设备小型化、天线自动跟踪等问题，实现通信距离和容量等指标的突破，散射将在地空通信中发挥重要作用，解决远程、远海通信的急需。

3.3在民用和国际贸易中发挥更重要作用。

随着散射通信技术的不断进步和装备能力提升，更多的散射通信装备开始应用于民用无线通信网络建设[10]，如海上油气平台对岸通信（固定）、国家应急通信通信网（固定+移动）等；另外，随着我国综合国力的强大，国际贸易（含军贸）的不断拓展，凭借技术先进性、装备可靠性和良好的费比，散射通信在国际贸易中也将发挥更大作用。

四、结束语

从各国散射通信技术最新进展来看，散射通信装备将以“高带宽、小型化、远距离”来适应未来信息数字化战场高效性和高机动性的需求，未来装备发展及应用将向三个方向发展：一是以固定、大型车载等装备形式为主，装备能力向更高带宽、更远距离发展，作为战略干线通信应用；二是以小型车载、箱式站等装备形式为主，装备能力在满足通信带宽的情况下向更高机动、战术组网发展，作为战术骨干链路组网应用；三是以便携、背负等装备形式为主，装备能力向小型化、轻量化发展，作为作战单元乃至单兵无线引接应用。

参考文献

[1]李志勇，秦建存，梁进波.对流层散射通信工程[M].北京：电子工业出版社，2017.06.

[2]张明高.对流层散射传播[M].北京：电子工业出版社，2004.10.

[3]中国人民解放军总参谋部通信部.对流层散射远距离通信[M].北京：中国人民解放军战士出版社，1982.11.

[4]任香凝，刘莹等.美军数字对流层散射传输技术发展新动向[J].2006(6):50-53.

[5]外军电信动态编辑部.美陆军通信中心司令访谈录[J].外军电信动态，2009,(2).2-7.

[8]韩凯峰,刘铁志.基于反向散射通信的车辆精准定位技术[J/OL].电信科学:1-20[2020-07-02].

[10]黄炳宇.对流层散射通信信道建模与验证[D].北京邮电大学,2019.

作者：杨振平 刘雪峰 吕玉静 单位：中国电子科技集团公司第五十四研究所