卫星通信系统星地一体对抗技术研究范文

【摘要】在科学技术高速发展的背景下，通信的重要性愈加凸显，卫星通信有着不可取代的地位与作用，在现代战争中，卫星通信起到决定性作用。本文对无线通信网的攻击技术进行分析，并重点论述星地一体卫星通信对抗技术，以期能够促进国家卫星通信系统的发展。

【关键词】科学技术；卫星通信；攻击技术

对抗技术随着高新科技的发展，世界战争模式也将发生改变，信息站是现在与未来一段时间内战争的主要模式，可以说现代战争是多空间、多时空的信息较量，胜败的关键是对战双方在信息上的控制权。本文对卫星通信系统的星地一体对抗技术研究对保障国家安全对抵御信息侵略有着重要意义。

一、星地一体卫星系统

星地一体系统的建设，一方面要完成地面组网工作，另一方面要完成空间组网工作，在此基础上，才能实现同时跨越天和地两个平台的网络协议，最终，才能组建成星地一体对抗系统。作为侦查和干扰的主要实施途径，星载系统将目标卫星的态势信息全部传送回地面的监控管理中心，同时，地面中间将下一步的攻击目的传达给星载系统，不仅能够发挥星载平台自身的位置特点，进而大大提升应用效能，而且也能够实现地面系统资源的有效利用。针对轨道设计部分，有两种方式，一是伴星方式，二是组网方式，无论是何种方式，均能够获取目标卫星传输的数据与信息，并且能够利用自身的位置优势完成链路的侦查工作，从而得到更加完整的态势信息。

二、对无线通信网的攻击技术

无线通信网通过电磁波来进行传输，所以当电磁波覆盖了一个区域，那么所有的用于就能够获取网络传输中的内容，无线链路通道这种开放的特性，为攻击者提供了便利无线通信网的攻击类型简单的来划分可以分为主动式的攻击和被动式的攻击，被动的攻击主要指攻击者并没有攻击行为，攻击的主要目的就是为了能够获取信息，并没有对网络造成破坏，而被动式的攻击采取的主要形式就是利用无线电进行窃听，利用无限电来对无线链路上面所传输的内容来进行统计和分析，在通过目标网络来分析运行的状态，获取情报信息等等；主动的攻击，我们根据攻击方式又可以将攻击细分为持续性攻击、灵巧性攻击、欺骗攻击以及智能化攻击等等。

2.1无线窃听

因为无线通信的信息传递主要途径与方式是无线信道，和有线通信相比，其链路开放程度更高，因此传输途中的内容更易被截取。无线攻击者通过信息设备，就能够半道“截胡”，即窃听传输信息。例如，攻击者窃听商用性质的无线通信，则能够得到用户的真是信息，包括但不限于身份信息，以及用户的消费信息，还有用户登录的秘钥信息等等，对于国家层级的无线通信进行窃听，则能够得到用户指定，并且可以掌握详细的部署信息。

2.2持续干扰

所谓持续干扰，从本质上而言就是大功率压制干扰，因为无线通信其载体以电磁波为主，所以借助大功率设备可以实现对链路的持续的、不间断的干扰，实现干扰者的目标，即降低传输效率抑或是直接阻断通信。发射干扰信号的过程中，目标端接收的信号无法达到最低标准，导致接收端破译失败，完成干扰。

2.3灵巧干扰

对于灵巧干预而言，其定义较为模糊，我认为从目标系统特性出发，探究更加灵活多变的干扰方式，与此同时，有效的灵巧干扰能够在最大程度上节约功率，这就是灵巧干扰，其灵巧二字还有无反应的含义，就是不对干扰目标造成实质影响，即对通信过程、通信环节，还有通信字段，不进行持续干扰，而仅仅是对其中的一部分进行干扰。如果使用得当，那么灵巧干扰的效果会强于持续干扰，更为重要的是，灵巧干扰具有较好的隐蔽性，并且需要的功率较小，因为灵巧干扰能够在一定程度上弱化功率在其中的作用，因此，灵巧干扰不易被察觉，优势明显。但是，进行灵巧干扰时需满足与目标匹配的要求，切实存在一定难度。除此以外，灵巧干扰所应用的设备具有良好的灵活机动性，在降低功率的同时，也能够减少成本，且设备体积也能够切实缩减，进而具有便携的特点，可以实现车载机载，甚至是星载，组网方便促使干扰更加高效。

2.4欺骗攻击

众所周知，无线通信系统的用户，在与网络进行交互时，需要通过无线链路来实现，因为无线链路具有较强的开放性，因此，若是通过窃听得到用户身份信息，并仿冒身份，则攻击者便能够依靠仿冒的身份对系统展开攻击，此种方式对目标网络有着极大的欺骗性，达到干扰与欺骗两个目标。在欺骗攻击的外衣下，攻击者能够窃取网络服务，同时，也能够反向欺骗系统用户，得到更多信息与资源。2.5智能干扰电磁是不断变化的，其环境也处于日益复杂的状态，信号拥堵成为不可逆转的趋势，无线窃听也受到影响导致效果下降。与此同时，通信信号的防御能力在不断提升，此种背景下，灵巧干扰也将受到影响，因此，在人工智能与认知电子等多项技术的助力下，产生一种的干扰技术即智能干扰技术。

2.6卫星通信网干扰

在从卫星对象的构成上来看，空间系统的对抗平台主要宝库对星载传感器的对抗，对卫星传输线路的对抗以及对最终设备的对抗，在对抗的同时也要保护自己的空间和地面的吴琦系统，对重点军事区域进行保护，卫星通信对抗就是对敌方的卫星进行攻击，从而获取敌方的信息。在非合作状态下，攻击者对目标之间的了解与掌握程度是有限的，因此，面对未知的目标，灵巧干扰不可避免的会受到制约，而新兴的智能干扰技术则能够通过策略推理、学习技术等先进技术手段，当其面对未知目标时，会在短时间内快速学习，针对目标系统进行分析，进而给出合理、有效的干扰方案，达到最佳干扰效果。

三、星地一体卫星通信对抗技术

3.1扩频技术

扩频技术是利用一个高频信号将基带信号调至到更宽的频带，导致基带信号的能量扩展到更宽的频带里后，信号强度变弱，对信号编码使得有用信号如同噪声一样，将有用信号淹没在噪声中。如果在通信中使用，即便敌方侦收到到信号，也是噪声信号，敌方很难提取信号中的有用信息。扩频技术解决了电磁干扰的问题，因为采用扩频技术需要在天线发射之前做扩频处理，引入扩频码；同时，在接收端需要做解扩处理，除去扩频码。由于干扰信号未做扩频处理，所以在接收端干扰信号将会被抑制掉。

3.2猝发通信

若通信信号在空间中传播的时间越长，则被敌方侦收的可能性会越大。猝发通信是在发射端采用串并转换装置，将单路的串行信号变换为多路并行码，在进行必要的技术处理后实现多路并发，在接受端经解调处理后再进行并串处理，将信号还原，从而实现压缩收发报通信。这种方式既可以压缩发报时间降低被发现的可能性，还可以将信号再次加密使敌人截收和破译的难度加大。

3.3自适应天线

自适应天线阵能够自动将天线最大辐射方向对准对所需电台而将天线方向图的波瓣零位对准干扰电台的一种自动抗干扰天线。自适应天线阵与常规天线阵一样，都是单个天线单元在空间的中的排列，都需要通过控制各阵元的幅度或相位激励来控制天线阵的性能。传统的天线常常需要低旁瓣以使得从主瓣之外的进入的辐射最小，而自适应天线需要在干扰方向产生零点，而在某些没有干扰信号的方向可能有很高的旁瓣。

3.4星地一体技术

进行星地一体卫星通信以及对抗体系的设计时，可以对美国的空间态势感知系统的中的发展思路进行借鉴。美国在低轨空间见了了空间监视系统，在卫星上安装了任务处理器，对卫星上的图形和数据都能够做到及时的处理，尽可能的降低数据的传输量。卫星所采用的星上软件是可以在线编程的，对卫星的在轨性能有安全保障，可以有效降低卫星在运行时发生危险，美国也曾经地球同步轨道空间事态感知计划，将卫星和地球的轨道部署紧密，通过帝企鹅同步的轨道目标来对地球的轨道进行全面的监视，采取广电探测技术来为地球的轨道进行数据的检测，并且将检测的结果最终汇总到空间监视网络当中，这样来实现非合作目标自主抵近侦察，将动态进行感知。

3.5空间组网技术

开展星地一体技术，不单单要在地面上进行组网，还需要进行空间组网，最终将形成跨越天和地网络协议，从而星辰星地一体的对抗和感知系统。星载系统的卫星根据轨道又可以分为地球静止轨道或者是地球同轨道卫星，通常情况下三颗等距离的卫星就能够将全球覆盖；低轨道的卫星往往需要多颗卫星才能够构成，各个卫星之间需要通过无线电的胡同从而实现对全球的覆盖。星载系统在告饶和侦察接收时使用，将所选中的卫星的通信系统和信息快速的传输到地面的控制中心，地面控制中心在将攻击的意图上传到星载系统，这样就最大限度的使用了星载平台的地理位置优势，提升了星载平台的使用效能，对地面系统的资源进行了充分的利用。例如在进行智能干扰的过程当中，可以进行干扰策略的学习和经验数据库安置在地面上，当星载系统得到了有效的干扰时，可以进行自由的干扰，当策略无效时，就可以将具体的数据传入到地面系统当中，这样经过地面系统后就可以获得抗干扰的策略。

3.6使用无线电技术

在对星载系统进行设计时，可以选择无线电技术的软件来对卫星技术进行重构，和传统的卫星载荷设计相比较来说，利用无线电技术可以实现在轨加载和升级，在一定程度上可以对目标卫星系统继续干扰，使用也会变得更加广泛，对于星载系统的轨道设计，往往可以采用组网的方式，对目标通信系统以及星地链路传输信息内容进行获取，利用地理位置优势来对星间链路进行观察，这样就可以获得更加完善的卫星通信系统的实时动态。

结语：

综上所述，卫星通信系统是复杂且庞大的系统，其中星地一体对抗技术是系统中的关键技术，对于国家信息安全而言至关重要。相关科研人员应该学习借鉴他国先进经验技术，设计更加牢固的卫星通信网络，设计出高质量的星地一体网络。

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作者：李娜娜 应文玺 王鹤饶