高频通信复兴:军事需求推动技术革新与安全挑战
快速阅读: 近年来,高频无线电因卫星通信频段饱和及易受干扰问题,在军事领域复兴,成为远程通信的可靠选择。各国军队正重新评估高频通信的韧性和安全性,应对电子战威胁。
近年来,高频无线电在军事领域重新受到青睐,作为卫星通信系统的替代方案,提供远程通信。电子战威胁促使各国军队重新评估其高频通信的韧性、安全性和后勤需求。
过去二十年间,高频(HF:3至30兆赫)无线电经历了一次复兴。二战期间,高频曾是海军、地面和空中通信的标准技术。然而,随着诸如腔体磁控管等技术的完善,军方逐渐转向甚高/超高频(V/UHF:30兆赫至3吉赫)通信。V/UHF的优势在于天线尺寸较小,便于装备空间有限的平台,如地面车辆甚至单兵携带的电台。
高频信号可通过“反弹”电离层实现洲际距离传输,而V/UHF则是地表到地表的点对点链接。电离层位于海平面以上约26至521海里(48至965公里)。高频信号无法穿透电离层,而是被折射回地球。自20世纪50年代末以来,卫星通信(SATCOM)逐渐取代了超视距通信中的高频。
高频的复兴很大程度上归因于军用和民用用户对卫星通信频段的日益饱和。此外,卫星信号易受干扰。正如《阿玛达》杂志此前报道,俄罗斯陆军在乌克兰战场部署了多种电子战系统,其中一些专门用于检测和干扰卫星接收器。同时,反卫星武器仍然是一个关注点。全球多个国家正在部署此类能力。
尽管面临挑战,但高频通信并不容易被干扰,因为其传输需要不断优化以应对电离层的变化,这可能会影响信号。干扰者必须确保其攻击信号精确模仿试图干扰的信号,才能有效。不过,高频干扰并非不可能:俄罗斯和白俄罗斯制造商生产了能够进行高频干扰的设备,例如白俄罗斯的“普尔加”系统。
一种减少干扰威胁的方法是使用加密:接收高频电台可以过滤掉所有缺乏所需加密的传入信号。此外,加密保护通信免遭截获和利用。加密依赖于密钥的编制和分发,这些密钥必须加载到电台中。密钥允许在传输前加密通信,在接收时解密。没有这些密钥的人将需要破解加密才能利用通信。
然而,加密也带来了挑战。处理加密通信所需的软硬件可能会增加电台开发时间,带来额外的采购成本。一种解决方法是向客户提供软件,让他们自己编写和实施加密。此外,某些加密从出口控制的角度来看非常严格:美国国家安全局(NSA)Type-1认证设备受美国国际武器贸易条例(ITAR)管辖。Type-1是处理美国最高机密通信所需的加密级别。北约及其盟国的问题在于,他们可能需要Type-1高频电台与美国同行合作,特别是在联合作战中。
面对干扰和通信情报威胁,北约成员国及其盟友正在集中精力应对。两位与北约/盟国高频通信密切相关的消息人士告诉《阿玛达》,许多军队正在“反思”,思考在战场上哪些地方确实需要高度保障的加密,哪些地方不需要。他们强调,确保高频韧性的需求必须与获取受ITAR管控物资的延误相权衡。
Type-1 HF收发器带来了自身的后勤挑战,因为这些无线电设备不能无人值守,也不能在战场上远程部署。然而,低等级加密的HF无线电则不一定存在这种情况。保证Type-1 HF无线电设备不被无人值守成为了一个额外的挑战,尤其是在“将人员与传输硬件分离对于生存能力越来越重要”的背景下。
专家们认为,解决这些后勤挑战的一个办法是将Type-1 HF无线电设备用于传输高度机密的信息。这些设备可以远离战术前沿存放,以避免它们及其操作员因信号源被定位而遭受攻击:“通过HF向排长发送‘蓝色5号,向东移动一公里并待命’这样的消息,不需要高级加密。”HF专家指出,“这类信息最多只有一天的效用。等敌人破译时,已经过时了”。另一方面,“向大使馆发送‘一级特种部队即将抵达,他们携带一个随身携带的战术核武器’的消息,则需要最高级别的保护”。
总之,专家们的主要建议是将无线电设备与其加密功能分开。采取这种做法“为军队提供了更大的灵活性和独立性,以便以不同的速度升级”。最终,“让士兵能够使用最新的无线电技术意味着将加密部分分离出来,从而实现两全其美”。(作者:托马斯·威廷顿博士)
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