对流层散射通信的应用

九、对流层散射通信的应用

对流层散射通信作为一种新的远距离通信手段，有了近30年研究、发展历程，已进入使用阶段。人们首先对散射传播机理进行了大量研究，并研制出模拟散射设备，建立了大量的模拟散射通信线路。在实际应用中，作为民用以及战术野战通信的对流层散射通信，它可建立视距、绕射和对流层散射多信道通信链路，使最远通信距离可达数百千米。

地球的外围大气层分布着大量随机运动的不均匀介质，它们是大小不同和形态各异的空气漩涡、云团和片流层等（图2-10）。当发射天线辐射的电磁波通过这些随机不均匀介质时，其传输方向不再与以前一致，而是向四面八方发散。把电磁波经过大气中的不均匀物质后传输方向发生改变的现象称为散射，把这些不均匀物质称为散射体。利用大气对流层中散射体对电磁波的散射和反射作用而进行的超视距无线电通信叫做对流层散射通信。

图2-10

由于散射体既不受电离层变化的骚扰，又不受雷电等恶劣天气的影响，即便在太阳黑子活动情况异常或是在磁爆、核爆炸等恶劣情况下，大气中的散射体也始终存在，因而散射通信具有抗破坏能力强、抗干扰性强、通信稳定可靠、保密性强等特点，尤其适合用在近海跨越海峡、海湾和岛屿及用于内陆跨越沙漠、高山、湖泊、沼泽和人烟稀少的边远地区的通信。

对流层散射信道具有以下特点：

（1）抗核爆炸能力强：该特点是散射通信独具的，在现代战争核爆炸环境中，散射通信不但不受影响，反而通信质量会更好，只要散射通信设备不被炸毁，通信就不会中断。所以用散射通信在现代战争中实施通信指挥能满足现代战争的需求。

（2）通信保密好：散射通信采用方向性很强的抛物面天线，空间电波不易被截获，也不易被干扰；采用数字信号加密时，即使能截获也不易破密，这两点在作战时是十分重要的。

（3）通信容量大：对流层散射通信的通信容量比视距微波通信小，但比卫星通信和短波通信容量大。目前国外的散射通信的传信率最高达8Mb/s。

（4）通信距离较远：单跳通信距离比卫星通信距离小，比视距微波通信的距离要大，固定站对流层散射通信设备采用大口径抛物面天线及大功率的放大器，通信距离（单跳）可达几百千米。

（5）机动性好：对于高山、峡谷地、中小山区、森林、沙漠、沼泽地、岸—岛等中间不适宜建微波接力站地段，可使用移动散射通信设备进行通信，设备的架设和撤收都很方便快捷，可快速地将设备移动到指定位置。

随着经济的发展和现代化战争，特别是核战争的需要，对流层散射通信将成为很重要的通信手段之一。

在民用通信领域，散射通信设备已广泛用于建立永久性固定通信干线。散射设备还被用于装车，使其成为能在现场迅速开通或转移的移动散射站，散射通信已成为民用机动通信的重要手段。散射通信已逐步用于电力管理、石油、采矿、水利等工业部门，发挥着指挥、调度作用。对流层散射通信也将在森林防火、抢险救灾、应急通信系统等方面发挥着重要的作用。

目前，我国已有十几条散射通信链路投入使用，创造了可观的经济效益和社会效益，充分显示出散射通信的经济性、实用性、有效性和可靠性。

散射通信设备在现代电子战争中的应用势必越来越广泛。对流层散射通信在多平台综合电子作战系统，电子自动化指挥系统，国土防空通信系统，火控系统，陆、海、空C3I系统（由指挥、控制、通信即C3和情报I组成的C3I系统），炮兵机动指挥系统，快速反应部队，应急通信等军事领域有广泛的应用前景。国外一些军事家断言，在现代战争情况下，对流层散射通信将作为战略通信网和战术通信网中的主要传输手段。对流层散射通信具有建站快、抗毁性强、机动性好、适应复杂地形能力强等特有特点，这些是其他通信手段无法可比的。

为了进一步提高散射通信在各方面的应用，还有很多需要完善和改进的技术等待人们研究开发。例如，发展自适应、扩大通信容量、提高传输速率、扩展工作频段、增加单跳通信距离、提高通信的抗干扰能力和隐蔽性以及通用化、标准化、小型化、智能化等。