科技日报记者 张 蕴
分歧于平易近用范畴，在军事范畴，通讯手艺会晤对干扰更多、更复杂的情况。因而，为知足作战需要，对流层散射通讯手艺问世。这类军事通讯体例，以抗毁、抗干扰和抗截获（以下简称“三抗”）能力强、传布间隔长等手艺上风在军事通讯范畴阐扬侧重要的感化。
美国年夜型国防合约商雷神公司于近日颁布发表，它将向美国陆军供给新的对流层散射通讯系统，确保美军军队能在战争情况中具有数据通讯能力。
年夜洋彼岸的行为，让很多人对这一专业通讯手艺发生了好奇。事实作甚对流层散射通讯手艺？其“三抗”能力为什么如斯之强？它的手艺道理又是甚么？针对上述题目，科技日报记者采访了业内相干专家。
特别传布路径助其避开干扰
华中科技年夜学电子信息与通讯学院传授、博士生导师江涛在接管科技日报记者采访时暗示，在对流层散射通讯模式下，旌旗灯号抗干扰的奥秘在于，它特别的传布路径。
“日常平凡，我们用手机打德律风，载有信息的电磁波首要是在人类糊口区域内‘勾当’，这就不成避免会遭到建筑物、特别地形等物体的干扰。”江涛说，因为军事通讯对旌旗灯号要求比力高，若想实现全天候、高质量、远间隔通讯，就不克不及让电磁波在这类混乱的情况中“游走”，要让它往更空阔的区域——距地面较远的年夜气层。
“从手艺角度来看，散射通讯属于初期雷达手艺的一个分支。其利用了雷达手艺最根基的道理，向年夜气层中的对流层发射电磁波并领受回波，从而实现超长间隔通讯。”江涛诠释道，在对流层散射通讯中，发射到对流层中的电磁波，在碰到气旋、云团等不平均介质时，会向四面八方散射，最长散射间隔可达300千米到1000千米。位于地面的高活络领受机，必需领受到散射出的微弱电磁波，才算完成了一次通讯使命。
成为各年夜军事强国的“标配”
“在第二次世界年夜战前，相干科研职员就已发现了这类能‘冲上云霄’的电磁波旌旗灯号，它可被全天候监测，频率笼盖了超短波和微波频段。第二次世界年夜战爆发后，雷达手艺被年夜量利用，使得该类旌旗灯号屡次被有关部分监测到。由此，更多人发现了这类颠末对流层的电磁波。”江涛先容道。
“至今，散射通讯手艺已降生60余年。”江涛暗示，上世纪50年月初，对流层散射通讯手艺起头获得学界正视，并被普遍研究。1955年，世界上第一条散射通讯链路建成。上世纪50年月末期，美国等国扶植的多频段年夜型散射中继通讯系统——“白爱丽丝通讯系统”被投进利用。上世纪80年月，卫星通讯手艺获得成长，逐步替换了对流层散射通讯手艺的部门功能，除高纬度同步轨道卫星笼盖欠安的地域外，1吉赫兹以下频段的对流层散射通讯站起头被逐步封闭。
记者经由过程查阅资料发现，散射通讯手艺自降生之日起，便成为各年夜军事强国的“标配”。
在军事范畴，散射通讯手艺的利用极广，在战时长途通讯装备、数据传输装备上，都能看到它的身影。
1955年，美军建玉成世界第一条全长2600千米的AN/TRC-170散射通讯系统，该系统成为美军计谋通讯的主要构成部门。1985年，苏联建成工具长1200千米、南北长800千米的以散射通讯为骨干线的扇形军用通讯网“雪豹”。该通讯网设有28个通讯节点，节点间的旌旗灯号传输首要依托散射通讯手艺得以完成，此中最长的通讯链路由9条散射通讯线路接力而成。
英、法等欧洲军事强国也不示弱。英国设备了最新一代的H7450战术散射通讯系统，该系统可在250千米的传布间隔长进行保密通讯；法军也设备了TFH955、TFH960等多型灵活式战术散射通讯系统。
可用频段宽但旌旗灯号衰减严重
“美国、英国等军事强国，之所以出格正视对流层散射通讯手艺，是由于在作战情况下，敌方难以粉碎这一手艺，相干通讯系统随时可被架设。这一点，与对流层散射通讯的手艺特点有关。”江涛诠释道，对流层散射通讯的可用无线频段很宽，从100兆赫兹到40吉赫兹频段都可用，同时通讯容量年夜、信道到处可得，所以它的抗干扰能力极强，可包管战时通讯平安。
“可用频段宽，可选的频率规模就很年夜，随意选哪个频率进行通讯都可以，这有用解决了用户过量或当地电磁情况被‘污染’带来的频段切换题目。这就比如我们往超市买苹果，若是只有1个品种，那我们就只能买它；但若是品种很是多，那我们选择的余地就会很年夜。”江涛说。
另外，中国电子科技团体公司第54研究所助理工程师胡天瀛撰文暗示，因为操纵的是天然资本——对流层，是以该通讯手艺操纵的传布前言具有永远性、无需付费的特点。
不外，对流层散射通讯也有短板。
胡天瀛称，在对流层散射通讯中，年夜部门电磁波的能量，都是经由过程直射波情势传向天空，当其返回地面时，能量可能只有‘上天’前的万分之一，旌旗灯号在传输进程中消耗极年夜。
“这一往一回，电磁波要‘跑’的间隔其实太长了，而‘远程跋涉’会造成能量的年夜量消耗，这和人类跑步耗损热量的事理是一样的。”江涛说，也正由于在传输进程中，散射通讯电磁波消耗较年夜、旌旗灯号式微严重，所以相干地面领受装备必需很是活络，能随时、敏捷“捕获”已“怠倦不胜”的旌旗灯号。
曾冬眠现在利用逐步增多
作为军事通讯利器，散射通讯手艺虽是标配，但却没获得年夜力成长，迟迟未成为“强配”。
对此，有学者阐发道，这与对流层散射通讯系统相干装备投建、保护用度高有关。若是没有壮大的财力及广漠的边境，一个国度利用或运行相干系统的动力是不足的。这也致使相干市场需求较小，良多着名装备厂商都曾退出该范畴。
另外，江涛诠释道，上世纪80年月，一样具有较强抗干扰能力的卫星通讯手艺获得快速成长，抢往了散射通讯的风头；同时，因为电磁波消耗较年夜、旌旗灯号式微严重等瓶颈题目难被霸占，致使对流层散射通讯手艺成长缓慢。
“不外，卫星通讯手艺也有短板，它的转发器带宽不足，而对流层散射通讯的可用带宽很充沛，是以它仍具有相当年夜的上风，特别是在局部战争、局部冲突不竭爆发的今天。”江涛以为，更加主要的是，最近几年来一些公司不竭进行手艺冲破，使得与对流层散射通讯手艺相干的新设备接连问世，相干手艺利用逐步增多。
“可以预感的是，这项手艺将来的利用远景照旧广漠，具有被普遍利用的可能。同时，在海上能源平台、岛屿等平易近用通讯范畴，散射通讯手艺也有着广漠的利用远景。”江涛称。
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