通信偵察體系建設的關鍵技術研究

劉 亭

（91404部隊，河北 秦皇島 066001）

通信偵察屬于通信對抗的重要分支，也是電子對抗體系的重要組成部分，隨著電子偵察技術和電子支援保障作戰要求的不斷發展，單臺套通信偵察力量已經無法滿足作戰需求，通信偵察力量只有建立偵察體系，形成電子支援作戰的合力，才能滿足未來以網絡中心戰為主要模式的聯合作戰需求。本文通過研究通信偵察力量的使命任務、體系建設要求，指出通信偵察力量體系建設的關鍵技術。

1 通信偵察力量的使命任務

通信偵察力量使命任務主要包括熱點、重點區域通信信號偵察監視、通信支援偵察、通信情報偵察和遠程輔助預警等，具體如下：

一是利用陸、海、空偵察力量機動優勢，在熱點區域、重點國家周邊偵察監視。截獲其通信輻射信號，并精確測定其技術參數，通過綜合信息融合處理和匹配，查明對方輻射源的技術特性、地理位置、活動規律、平臺屬性和威脅程度，推測敵方兵力部署情況和戰略戰術意圖，為該方向軍事作戰計劃制定提供參考。

二是實施的通信支援偵察，為戰時實施有效的通信干擾提供基礎。通過和平時期和戰前開展的通信支援偵察，積累作戰區域通信輻射源的情報數據庫，根據戰時實時獲取的偵察信息，并與數據庫進行比對，迅速判明敵方輻射源的技術參數、平臺類型、地理位置和威脅程度等，生成戰場電磁目標態勢，為該方向實施網絡進攻、通信干擾提供及時準確的電子支援信息。

三是利用超視距偵察作用距離遠的優勢和多平臺協同定位能力，為作戰部隊提供遠程輔助預警。通信偵察遠程截獲電磁信號，通過輻射源目標特征數據庫，快速研判目標屬性和威脅等級，再利用多平臺協同定位方式生成目標航跡信息，輔助實現遠程預警，并引導有源設備探測。

2 通信偵察體系建設需求

從以上通信偵察力量使命任務可以看出通信偵察力量體系的用戶主要是通信干擾系統、電子對抗系統、作戰系統，為滿足用戶作戰時對通信信號信息的需求，通信偵察力量體系應具備如下能力：

一是能夠協同所有體系內的通信偵察力量獲取重點作戰區域、熱點地區的通信輻射信號的技戰術參數、位置、活動規律、平臺屬性和威脅程度等。

二是能夠協同所有體系內的通信偵察力量為通信干擾系統提供支援偵察，提供目標信號的方位、信號參數等信息，為實現信息進攻提供信息支撐。

三是能夠利用獲取通信輻射源的各類信息實現融合處理并與電子偵察目標的融合關聯處理得到作戰目標作戰需求信息（航跡信息、平臺信息、兵力部署、目標屬性和威脅等級等）。

四是能夠利用偵察獲得通信輻射源技術參數，獲取主要作戰對手的通信裝備，了解敵方可能采取的通信裝備型號和技術發展水平，為發展我軍通信對抗裝備提供資料情報支持，為通信電子戰效能評估提供客觀依據，為發展我國通信裝備提供一定的情報支持，對獲取的情報資料建立通信對抗情報數據庫，并根據情報資料的變化及時更新數據庫的內容。

五是能夠利用網絡偵察技術實現對敵無線通信網絡、有線通信網絡的偵察分析，分析網絡協議及其存在的漏洞，為實現網絡進攻提供支撐。

3 通信偵察體系建設中關鍵技術的研究

根據通信偵察力量使命任務和體系建設需求，本文梳理了需要相關軍工部門和軍方共同努力解決的關鍵技術問題。

3.1 通信輻射源個體識別技術

通信輻射源個體識別技術為了解決在非協作通信偵察條件下對通信輻射源的個體身份進行識別的問題，根據通信輻射源的特性實現對配備此輻射源的兵力進行識別，再聯合相關情報確認該平臺的所有作戰能力，為作戰方案、火力打擊預案的制定提供情報支撐。通信輻射源個體識別技術實現關鍵在于找到能夠穩定且唯一表征輻射源個體的“指紋”特征，而且這種特征要具有很強的適用性、魯棒性和推廣能力，根據通信系統的原理、技術特點，主要從以下幾個技術參數展開。

（1）載頻、調頻指數、調幅度和碼速率等信號技術參數是具有明確物理意義的特征，通過先前的研究發現，在對其精確估計的基礎上，技術參數可以作為輻射源的個體特征。

（2）信道編碼技術在通信領域獲得了廣泛應用，輻射源考慮到不同的用途及使用環境采用不同的信道編碼技術，因此對輻射源采用信道編碼技術的識別可以從另一個角度認知特定輻射源。

（3）數據幀結構也是輻射源自身特征表示的一個方面，不同的輻射源考慮到不同應用，幀結構往往不同，因此從輻射源采用的數據幀結構角度可以認知特定輻射源。

（4）隨著人工智能技術的不斷發展，將人工智能深入應用到軍事領域已經成為各國軍事的熱門研究方向。利用人工智能的深度學習技術實現對通信輻射源的個體識別是一個非常值得研究的領域。

3.2 信息傳輸分發技術

信息傳輸分發技術，是將載有信息的信號異地傳遞的技術。根據通信偵察力量平臺的分布以及其未來的作戰使用，可以將其用于通信偵察信息傳輸技術的主要有線光纖傳輸技術、無線局域網技術、數據鏈傳輸技術及衛星通信傳輸技術等。在各個通信偵察固定臺站、中心節點之間主要通過光纖通信技術，在各個偵察信息源之間埋設光纖，利用光纖通信技術穩定、可靠、高速的特點實現大容量數據的傳輸；在動偵察平臺之間主要依靠無線通信技術、數據鏈通信技術，利用其靈活、不受空間地形約束的特點實現戰術偵察信息的傳輸；在動偵察平臺與遠距離數據中心、站點之間主要依靠衛星通信技術，利用衛星通信距離遠覆蓋范圍廣的特點，實現通信偵察信息的傳輸。在傳輸過程中，信息傳輸系統要根據不同種類信息的特點建立傳輸等級，保證各類信息及時準確地傳遞給各個信息用戶，為通信偵察體系建設提供信息傳輸網絡基礎。

3.3 數據融合處理技術

情報處理自動化是現代戰爭情報處理的核心要求，因為在現代戰爭中，傳感器和各種先進信號感知器件的大量使用，使得實時情報的內容更為豐富，另外未來戰場情況瞬息萬變，環境也越來越復雜，由此引起的偵測情報數據的爆炸性增長也成為情報處理新的難題。海量的情報數據不僅對傳輸系統造成了巨大的壓力，指揮人員想要在短時間內從海量的情報數據中尋找和確定真實信息也成為一件十分困難的事情。另外，指揮員要及時了解敵我雙方作戰單元自身的位置、狀況，這就需要迅速轉化為可用情報，篩除來自多傳感器的大量目標回波和雜波等虛假數據，必須利用現代信號與數據處理的手段對情報進行高效自動化，情報自動化處理的核心技術是多傳感器/多目標數據融合技術。

數據融合處理技術，是將偵察獲取的原始信息進行記錄、評估、分析和整編，生成軍事決策和指揮作戰可直接利用的情報的技術，對保證情報數據的準確性和完整性具有重要作用。數據融合處理是眾多傳統學科和新興技術相結合的結果，其中對數據的處理主要包括過濾、相關和合成，通過對多個偵察信息源的數據處理，減少虛假信息、提高信息準確性，從而為指揮員提供真實可用的信息，為其做出科學準確的決策提供信息支持。其基本原理就是充分利用各個信息源的信息數據，通過對各種信息源科學合理的使用和處理，將各種信息源在空間和時間上的互補與冗余信息依據某種科學優化準則或合理算法，產生對目標的一致性信息。

3.4 認知無線電技術

認知無線電是指能夠感知包括頻譜在內的多維環場信息，并能夠基于不同電磁頻譜環境信息動態地對發射端信號進行調整，以提升頻譜利用率和通信的有效性與可靠性的新型通信系統。美國FCC將認知無線電（CR）具體定義為基于與操作環境的交互、能自適應地、動態地改變系統中發射機主要參數的無線電設備，主要具有所處頻譜環境感知和傳輸信號參數自適應調整修改的功能，具體而言認知無線電這種新型無線電能夠在較寬的頻帶內準確可靠地感知頻譜環境，檢測主用戶（己授權用戶）的頻譜占用情形，從而做出分析判斷而自適應地占用即時可用的本地頻譜，并能同時在整個通信過程中不給主用戶造成任何妨礙與干擾。由于無線電傳輸環境中的無線信道和干擾是隨機變化的，這就預示著CR將具有較高的智能性、學習性與靈活性。

認知無線電是從軟件無線電發展而來的，其物理平臺的實現是以軟件無線電平臺為基礎的，增加了感知、學習等功能，以實現其獨特的認知能力。認知無線電物理平臺主要包括射頻前端、數模/模數轉換器以及通用硬件平臺；其中，軟件無線電和認知無線電的通用硬件平臺基本類似，但是在功能上認知無線電要比軟件無線電更加多樣化，包括頻譜感知、頻譜分析和頻譜判決等認知無線電特有的功能；在數模/模數轉換器上兩者并無實質區別；認知無線電的射頻前端具有混頻和放大和自動增益控制等功能，實現工作頻率范圍內射頻與中頻信號的轉換，其中，可編程帶通濾波器、低噪聲放大器、可編程本地振蕩器以及混頻器和自動增益控制等需要具有與軟件無線電平臺類似的性能參數。在射頻前端認知無線電除了要完成如今無線電的功能外，還要完成頻帶頻譜感知功能，這個功能要求射頻模塊具有很寬的工作頻率范圍，從而實現對頻譜信息的實時測量。

充分利用認知無線電的檢測能力、分析能力對目標信號的偵察、識別；利用其推理和學習能力實現通信偵察情報分類、精細化處理，為通信電子支援和協同分布式通信電子作戰提供支撐；另外認知無線電能夠利用頻譜感知技術，感知周圍的頻譜環境，查找頻譜范圍內的可用頻率資源，在可用頻率資源嚴重短缺的戰場環境中具有重要的意義，通信系統可以認知無線電技術查找頻譜空間的“頻譜空洞”，科學合理地選擇可用頻率，大大提高通信系統的可通率、通信質量，是實現抗干擾通信的一種重要技術。

3.5 網絡對抗偵察技術

隨著無線通信技術的飛速發展，無線電信息網絡逐漸成為信息化戰爭的重要支柱之一，信息傳輸途徑主要依靠電磁波，信息的傳輸主要依據通信系統和計算機網絡，信息的處理和利用主要依賴計算機及其網絡。現代軍事電子信息系統，不管是戰略層次的，還是戰役戰術層次的，都是由電子情報偵察獲取設備、通信系統和計算機網絡系統構成的“網絡化”電子系統。現代作戰已經離不開無線信息傳輸網，它的廣泛應用給軍事作戰帶來便利快捷的同時，也給敵方實施網絡攻擊提供了可能。通過對目標網絡通信系統的無線偵察，獲取網絡通信信號的特征、通信流量和業務流量特征，實現網絡目標的分析與識別，利用基于協議的攻擊和協同干擾等手段對敵方通信、情報系統進行網絡干擾、信息欺騙、入侵和攻擊，破壞敵方戰場情報和指揮控制系統的正常工作，這就是網絡對抗。

網絡偵察技術就是通過網絡偵察獲取對手通信網絡的網絡協議、網絡結構、網絡漏洞和各類網絡行為，為實現對敵網絡攻擊提供數據和情報支撐。戰場無線網絡偵察包括戰場無線網絡技術偵察和戰場無線網絡情報偵察。戰場無線網絡技術偵察是主要獲取電子輻射源信號和對網絡系統自身技術特征的偵察，戰場無線網絡情報偵察是主要獲取各種電子輻射源信號和對網絡系統所載的軍事信息內容進行獲取的偵察，如截獲破譯敵電報內容等。

從網絡比特流分析的角度著手，利用通信電子戰在“信號層”對抗、網絡戰在“信息層”對抗的優勢，使用電子戰手段來解決比特流的偵收獲取以及攻擊比特流的發射，利用網絡對抗偵察技術來解決網絡結構反演、幀結構分析和復雜網絡分析，取長補短，實現兩者在技術上的深度融合，從而有效實現對敵軍事信息網絡的攻擊。

3.6 低截獲/低檢測概率信號對抗技術

低截獲/低檢測概率信號是軍用通信系統廣泛采用的信號樣式，特別是作為我軍的主要作戰對手，它具有頻率快速跳變、帶寬寬、發射功率低等設計特點，很難被偵察設備截獲、檢測和識別。低截獲/低檢測概率通信信號主要包括：跳頻（FH）信號、擴頻（Spread Spectrum）信號等。為了應對未來的強敵作戰，實現對其軍事通信網絡的有效干擾必須要加強和深入研究低截獲/低檢測概率信號對抗技術，提高對敵此類通信信號的偵察能力，提高通信對抗系統的作戰效能。

4 結束語

隨著信息技術的發展，特別是定向通信、低截獲技術、組網通信技術的發展，單臺套通信偵察設備越來越難以支撐通信對抗、網絡對抗發展的需要，只有大力研究通信偵察體系建設，將所有的通信偵察力量組合形成體系，進行協同偵察、融入現代作戰體系，才能發揮其應用的作戰支援和情報獲取的作戰應用。本文通過研究通信偵察力量使命任務、體系建設需求，提出了通信偵察力量體系建設過程中的關鍵技術，為未來通信偵察力量的體系建設進行了有意義的探索。