潜艇隐蔽通信措施分析

摘要：潜艇是我军海上重要的突击力量和国家战略核力量的重要组成部分，担负着捍卫国家安全，维护祖国统一的重要使命。但在未来高技术海战中，随着外军短波侦察水平的提高，我潜艇通信面临巨大暴露危险。因此探索潜艇隐蔽通信措施，减少潜艇暴露概率，提升潜艇通信隐蔽性、可靠性，进一步增强潜艇通信能力至关重要。

关键词：隐蔽通信;抗侦察;抗截获

中图分类号：TN929.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）02-0019-02

0 引言

潜艇以其在海洋中的快速反应能力、强大打击能力和对复杂海洋环境的适应能力，在当今海战中发挥重要作用[1-2]。对潜艇而言，被发现即被摧毁，而潜艇通信暴露是导致潜艇被摧毁的重要原因之一，保证潜艇通信的隐蔽性就是保证潜艇的战斗力。因此，研究更可靠的抗侦察抗截获的潜艇隐蔽通信手段对于降低潜艇暴露概率，对抗敌军侦察威胁，解决潜艇战略地位与隐蔽通信不对称矛盾具有重要意义。

本文主要从电磁信号暴露时间、信号调制技术和潜艇通信方式、场合、时机、内容角度讨论潜艇隐蔽通信的主要措施。

1 缩短电磁信号暴露时间

在潜艇通信中，猝发通信是缩短信号暴露时间、实现潜艇快速通信的重要技术手段。猝发通信又称瞬时快速通信，其基本工作原理是在猝发通信系统终端对发送数据进行编码，防止信道传输过程中的数据突变错误，再通过一个串并转换装置，将单路串行码变成多路并行码。随后，对射频信号进行单边带调制，以10-100倍的速率猝发。最后，用接收机将信号恢复到正常速率，恢复原始信息[3-4]。猝发信号可以看作是一个多载波调制的单边带数字信号，由于其在窄带宽条件下可发送大量数据，所以可在极短时间内发送信息，完成通信，缩短潜艇发信时间，减少潜艇暴露概率。现阶段，各军事强国对甚高频信道的捕获概率已达100%，仅美军在西太平洋地区就设有20多个固定技侦站和测向站，分别部署在日本、韩国、关岛以及菲律宾、泰国等地，工作频段范围从高频到特高频，获得的测向精度在3°-5°[7]。在美日台海军全方位全天候严密监视下，可对我潜艇短波通信中毫秒级的短波猝发信号进行截获。为保证我潜艇通信的可靠性、有效性、隐蔽性、实时性，还需进一步研究提升猝发通信发信速率的通信技术，严格限制报文在空中的总暴露时间以对抗敌军威胁，赢得通信侦察与反侦察的博弈战。

2 采用多种信号调制技术

通信侦察关键在于截获信号，即反截获是反侦察的关键。为进一步提高我潜艇隐蔽通信能力和改善短波通信的传输性能，需要采取有效的信号调制技术避开敌军的侦察、截获，主要的通信技术有：

（1）直扩（DS）通信。直扩通信即直接序列扩谱通信或伪噪声通信，是用高速伪随机码调相而呈现宽带信号，也是目前应用比较广泛的扩展频谱通信方式[10]。在运用直扩通信技术进行通信的过程中，由于信号被扩展在一个很宽的频带上，其信号功率功率谱密度就很低。在远处的接收端，信号电平低于背景噪声电平，信号被淹没在噪声之下，因而具有隐蔽性，常规通信侦察设备无法发现信号。并且，由于干扰信号与伪随机序列不相关，在接收端被扩频后落入信号频带的干扰信号功率大大降低，系统的输出信噪比因此提高，因此能够抗干扰。军事专家认为，潜艇通信暴露指潜艇发信被截获、定位、破译。一般情况下，要对直扩信号进行解扩侦察需要采用阵列天线和伪码分段延时相关侦收等技术，通过提高侦察处理增益以获得高信噪比的直扩通信信号序列，测量各码位信号的细微特征参数，综合比较解扩信号伪码序列，最后分解出信息序列[11]。可见，对直扩通信的侦察存在着相当大的难度。因此，扩频通信具有很低的截获概率。

（2）跳频（FH）通信。跳频通信是指载频受一伪随机码控制自动同步改频，在不停的频率跳变过程中将报文发送完毕[8]。跳频通信也是扩展频谱通信的一种重要形式，通过使用不同的载频来实现频谱的扩展。与直扩通信相比，跳频系统中的伪随机序列并不是直接传输，而是用来选择信道。由于其使用的载频是伪随机变化的，敌方一般无法预先探知，因此具有隐蔽性。但跳频通信需占用较多的频率资源，使用频段容易被挤占，影响通信质量。为实现通信可靠性，跳频通信系统通常装配信道实时评估和自适应系统以实时避开干扰，找出具有良好传播条件的无噪声信道。对跳频信号解扩接收，需采用并行频道全信息接收技术，实时测量信号特征参数，把同一跳频通信分散在各跳频频道的断续信号实时地在时域上衔接起来，综合分析比较恢复出该通信原始信号。所以，较常规定频通信的侦察而言，在不知道跳频信号的跳变规律情况下，要侦察截获破译跳频信号，其技术难度更高。因此，不少专家预言未来战术通信设备非跳频电台莫属。

（3）跳/扩频（FH/DS）通信。混合跳/扩频通信就是将跳频和直扩技术结合使用，使其具有更好隐蔽通信能力的通信方式。整个通信过程而言，混合跳/扩频通信的载波伪随机跳变，发信规律难以掌握，不易被探测;就跳频某一瞬时而言，直扩技术的采用，使得一部分频带被覆盖，信号功率谱密度降低，发现难度加大。跳/扩频通信方式兼具了跳频和直扩通信的优点，其反侦察性能比单一的跳频或直扩通信有更大的改善和提高。所以，跳/扩频通信在敌侦察和干扰条件下，具有更好的通信性能。

3 选择合理通信方式、场合、时机、内容

（1）灵活选择通信方式。目前，潜艇主动发信的方式有视觉通信、水声通信、超短波通信、短波通信和卫星通信。在实际通信过程中，应根据通信的目的、需要，合理选择不同的通信方式避开敌方侦察截获，完成通信。通常，在水面近距離状态下，优先选择视觉通信;在水面或潜望镜深度时，可选择超短波视距通信;在水下状态时，可避开敌方水声探测进行水声通信;若距离较远，且具备卫星通信条件，可选择卫星通信;若其他方式都无法实现时，最后选择短波通信，且尽可能采用猝发、扩频、跳频通信等方式，防止敌截获我方通信信号。

（2）合理确定发信场合、时机、内容。当潜艇采用无线电通信时，应注意选择合理的场合、时机[9]，主要把握以下几点原则：

一是发信前充分侦察。主要利用被动声纳、侦察雷达、潜望镜等对海区敌情进行侦察，掌握敌反潜卫星、飞机、水面舰艇等的运行规律后，最好在夜间或能见底较低情况下，利用民船掩护适时上浮快速发信。

二是尽量低功率发信。对潜艇通信而言，发信功率越大，通信效果越好;但就隐蔽性而言，功率越大，通信隐蔽性越差，越容易暴露。因此，在保证通信可靠的前提下，应可能降低潜艇的发信功率。发信后，尽可能保持无线电静默，防止敌方进行追踪。

三是选择适当水声环境。尽可能在利于潜艇隐蔽的水声环境中发信，发信后潜艇可迅速下潜及时离开，在良好水声条件的保护下完成通信、躲避探测。

四是发信方式无规律性。潜艇通信应在综合考虑多种因素后选取最佳通信方式，并且通信方式、场合、时机要随机变化，不要形成规律。

五是缩短通信报文信息。变报文为“振铃”， 从源头减少发信量，节省发信时间，从而减少暴露时间，提高通信隐蔽性。

4 结语

现代海战中，潜艇的通信能力直接关系到潜艇作战效能的发挥[6]。现阶段，单一的潜艇隐蔽通信技术已不能達到潜艇通信抗侦察抗截获的要求，需要综合运用多种技术手段，在满足通信可靠性、有限性前提下降低发信功率，合理选择发信场合、时机，缩短发信内容，以期减少通信总暴露时间，最终实现潜艇隐蔽通信。然而本文只进行了理论分析，解决潜艇抗侦察抗截获问题还需进行深入定量研究。随着各项新技术的发展，如对极窄脉冲短波信号检测技术的研发和应用，将在很大程度上丰富、完善我潜艇隐蔽通信作战体系，解进一步决当前潜艇隐蔽通信的诸多问题。

参考文献

[1] 军事科学院.中国人民解放军海军军语[M].海潮出版社，2006年11月第一版.

[2] 中国人民解放军军语（全本）[M].军事科学出版社，2011年12月第一版.

[3] 邵国培.电子对抗作战效能分析[M].北京：解放军出版社，1998.

[4] 苏泽峰.综合抗干扰通信技术研究[Z].成都：电子部10所，1998.

[5] 刘翠海，温东，史伟.潜艇通信[M].海潮出版社，2013年1月第一版.

[6] 王永生.信息战理论与应用[M].海军潜艇学院，2017年4月第一版.

[7] 刘翠海，王文清.外军潜艇通信关键技术及发展趋势[J].电讯技术，2011，51（7）：187-192.

[8] 王爱粉，刘炯，苟彦新.超短波跳频信号的侦察方案探讨[J].空军工程大学学报，2002，3（1）：43-45.

[9] 范志明，温东.加强信息化条件下潜艇隐蔽通信的几点思考[J].数字技术与应用，2009，（12）：26-27.

[10] 王秉钧，孙学军.扩频通信[M].天津人学出版社，1993.

[11] 朱近康.扩展频谱通信及其应用[M].合肥：中国科学技术大学出版社，1993.

Analysis of Submarine Concealment Communication Measures

YANG Yan-zhu， LIU Cui-hai，HUANG Rui

（Navy Submarine Academy， Qingdao Shandong  266100）

Abstract：Submarine is an important assault force of our navy， which is also an important constituent of national strategic nuclear power. It has the mission to maintain the national security and unification. But in the future high-technology naval war， with the improvement of foreign shortwave reconnaissance level， our Subs face great exposure danger. Therefore， it is of great importance to explore submarine concealment communication  measures to reduce submarine exposure  probability， improve the concealment and reliability of submarine communication and further enhance our submarine’s communication capability.

Key words：concealment communication;anti-reconnaisssance;anti-interception