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现代通信与通信指挥管理信息系统技术
[ 通信界 / 钟志文 / www.cntxj.net / 2020/5/11 10:46:31 ]
 

  摘要:军事通信与通信指挥管理信息系统是现代综合电子信息系统的重要组成部分。重点对现代军事通信系统中短波通信、超短波通信、卫星通信、散射通信、流星余迹通信、军事光通信等多种传输手段、军用认知无线电等特点和发展趋势及新技术、关键技术进行了论述,同时对通信指挥管理信息系统相关技术进行了阐述。
  关键词:军事通信;指挥管理;信息处理;认知无线电;网络管理
  
  
  未来作战要求通信装备必须有高效的机动通信能力、可靠的再生保障能力、抗电磁环境和电磁兼容的能力;通信与指控设备必须有实施信息传输和处理能力;系统必须有良好的顶层设计和构建相互兼容的开放标准;系统要形成路由选择的优化协议;要着眼联合作战的要求,突出各种通信手段融合;要满足无缝链接的要求,突出通信平台与武器平台互联;通信装备系统要适应新技术发展的要求等。
  1卫星通信指挥系统
  卫星通信指挥系统指的是利用卫星通信技术提供移动业务,并指挥通讯信息的发送、传输、存储和处理的通信系统。卫星通信指挥系统具有非常典型的特征,即都是通过卫星中转站给所有的用户提供各种移动通信业务。因此,卫星移动通信系统实质上就是现代移动通信和传统卫星通信相互结合而诞生的产品。
  1.1CDMA的应用
  在卫星通信指挥系统中,由于CDMA具有许多无可取代的独特优点,因此得到了非常广泛的应用。CDMA应用的主要优势如下:(1)容量限制比较小,可以顺利地增加用户;(2)可以扩频增益,相邻波束之间可以使用的频率一样,频率具有很强的复用能力;(3)在宽带信息传输中具有良好的抗多径衰落性能;(4)具有良好的软切换功能,可以运用语音激活功能极大地提高容量;(5)具有良好的抗干扰能力强,信号频谱的接收和扩展保护性和隐蔽性良好。
  1.2多址访问方式
  卫星通信系统的一个显著特点便是具有多点对多点或多址访问的通信能力。其多址方式主要包括FDMA、SDMA、TDMA和CDMA,与地面上的移动通信中的多址方式极为相似。卫星通信系统的独特优势表现在其多址访问能力。但是,如果地球站的多个联系点用同样的方式在同一个时间点对卫星进行数据访问,就可能在卫星中产生相同频率信号从而导致发生相互碰撞,使得对卫星的访问不能成功实现,相同频率的信号因为发生数据紊乱,很难被准确的处理和接收。如何防止这种现象的发生呢?那就要科学控制所有地球站对卫星的访问方式,采用不同的控制策略形成不同的多址访问方式,确保不同区域的地球联络点发射出来的信号在编码、频率、时间和空间等方面有所区别,不会在卫星上发生完全重叠,并且能准确无误地识别卫星上传送过来的通信信号。
  2信息系统结构的构建
  军队指挥中心与指挥指挥中心信息网络的沟通,是信息传输网络平台顺利运行的可靠保障。Client/Server体系结构(简称C/S结构)和Browser/WebServer体系结构(简称B/S结构)是信息系统结构中较为成熟的两种类型。
  2.1不同信息系统结构的鲜明特点
  (l)Client/Server体系结构(简称C/S结构)。计算机体系结构中较为成熟的当属Client/Server体系结构,客户端将特定的语言信息输送给服务器端进行信息模块的分类、辨别、处理,再将结果信息传回客户端,就完成客户端对服务器端数据访问程序了。总体来看,该系统具有性能强大、交互性强、运行效率高、开发工具与手段的选择性强等优势;但也存在结构复杂、开发周期长、较难操作安装和维护工作等相对封闭的劣势。所以,该体系结构的应用,客户机和客户端软件会成为军队指挥中心的必需品,也会增多系统维护的工作频率。
  (2)Browser/WebServer体系结构(简称B/S结构)
  Client/Server体系结构属于2层结构,在Client层和Server层中间加入ApplicationServer层(也称中间层),就将其发展成为基于Internet浏览器的3层结构。它的加入,主要起到分担Client层和Server层部分任务的作用。该体系结构具有浏览器使用广泛、用户界面统一、设备要求低、系统维护量小,以及中间软件ApplicationServer层的逐渐模块化与完善化,极大地有助于系统的开发工作。但是,中间软件ApplicationServer层的发展与完善是一项系统化过程,需要较长的开发时间。且它在网络系统运行环境的高要求会造成其使用性能与安全系数的降低,这与军队指挥中心的高实用性、高安全性是相悖的。
  2.2通信及信息系统的建立
  建立健全军队指挥中心的数据通信及信息系统,需要在前期工作中做好通信平台和信息网络平台的综合性对比。各个指挥指挥中心间局域网信息平台的完善,可借助于具备环境空间独立、传输带宽健全、传输实时性强的无线卫星通信技术直接访问基于服务器运算模式的客户端,在功能整合与系统集成技术的有效运用中,为指挥指挥移动指挥中心SCA-DA系统、输配电生产管理系统、视频会议系统、办公自动化系统等各种应用系统提供更好的功能服务。
  3通信系统之间融合互联的关键技术
  与TDMA和FDMA两种方式相互比较,CDMA作为3G技术其中的一种接入方式,在抗频率选择性衰落、隐蔽性、保密性、灵活性和抗干扰等多方面都有着无可比拟的优势,并且CDMA更适合用于舰艇通信、飞机和军事应用等要求对多个地球站进行通信而且通信容量小的系统。CDMA的接入方式可以运用到卫星移动通信指挥系统中,CDMA系统在实际操作中必然存在的几类干扰包括同频道干扰(CCI)、码间干扰(ISI)和远近效应(即在系统中强信号抑制弱信号)。其中,ISI制约的是通信的速率,而CCI制约的是系统的容量。
  3.1CCI的抑制
  CCI也叫MAI,它的产生是因为用户之间的相互干扰,CCI来源主要包括移动台、其他无线电通信系统或相邻小区的同频基站和同小区外的移动台等,CCI最主要的两种干扰集中在来自相邻小区信号的邻频干扰应用同一组频率信号之间的同频干扰。因为用户之间的相互干扰,限制了CDMA系统的容量,这是CDMA系统的主要缺陷。
  3.2超短波通信技术
  特别在机动作战或是在山区、海岛等指挥作战中,部队机动性强,地理环境和电磁环境条件恶劣,要求机动中或机动后进行快速通信。轻装快捷的超短波通信能较好地满足其要求。机动作战中的通信应以无线移动通信技术为主,即主要指战术超短波窄带高速和宽带高速抗干扰电台。抗干扰电台一般采用战术超短波跳频电台,其主要特征是发射信号的瞬时带宽不变,而发射的载波频率受伪随机序列控制,是一种躲避式抗干扰手段。
  3.3COFDM数字微波
  该技术由微波反射原理进行信号传输,可在建筑物内非通视和有阻挡的环境中应用,具有良好的障碍物“绕射”、“穿透”能力,可对室内指挥过程进行监控,将图像信息传至军队指挥中心,供指挥人员及时了解现场指挥状态,比较适合应用于现场通信部分。
  4未来作战中的通信网络一体化
  通信网络的一体化,实际上就是对信息业务的综合化、网络技术的统一化。构成一体化通信网络的技术主要是网络传输体制与网络交换体制技术。一体化军事通信网是在现有各个通信系统的基础上建立起来的集成网络。它提供更高层次的系统集成,把各个分散的、独立的通信系统联合起来。可以互联互通互操作和进行协调的网络管理,成为一个协调统一的整体。一体化军事通信网强调各种战略网与战术网的统一,个人通信网的引入,军用网与民用网的互连,开放系统,统一用户接口,统一系统及网络管理,统一格式和定义,以便各种武器平台、指挥控制中心互连。一体化军事通信网强调综合业务和统一格式的信元传输,使各业务系统、支援保障部门的信息均可进入一体化军事通信网,从而较好地协调近距离、大纵深和无后方作战,为全纵深同时攻击提供有力的通信支援。
  结论
  随着时间的推移和技术的进步,军事通信与通信指挥管理信息系统的技术与内涵也在不断地发展和完善,对通信系统和通信指挥管理信息系统会提出更高的要求,也会有更新的技术应用于系统中。

  作者单位:珠海大横琴道路信息发展有限公司  519031
  参考文献:
  [1]封锦昌.通信指挥管理自动化系统技术[M].北京:国防工业出版社,2005.
  [2]吕振肃,刘忠学,王连胜,罗建军,王良成.现代通信与信息技术在海事通信中的应用展望[J].电讯技术,2011(4).

 

作者:钟志文 合作媒体:《防护工程》 编辑:顾北

 

 

 
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