高频通信复兴:军事需求推动技术革新与安全考量
快速阅读: 近年来,高频无线电在军事领域复兴,成为卫星通信的长距离替代方案。电子战威胁促使各国重新评估高频通信的韧性、安全性和后勤需求,尤其关注加密技术的应用与挑战。
近年来,高频无线电在军事领域的吸引力有所复兴,成为卫星通信系统的长距离通信替代方案。(L3哈里斯)
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)无线电技术经历了复兴。在第二次世界大战期间,高频曾是海军、陆地和空中通信的标准技术。然而,随着像腔磁控管这样的技术在战争中的完善,军方逐渐倾向于使用甚高/超高频(V/UHF:30兆赫至3吉赫)通信。V/UHF通信由于天线尺寸较小,易于装备空间有限的平台,如地面车辆,甚至单兵携带的V/UHF电台。
高频信号可以通过“反射”电离层实现洲际距离的传输,而V/UHF信号则只能实现视距内的点对点通信。电离层位于海平面以上约26海里(48公里)到521海里(965公里)之间。高频信号无法穿透电离层,而是被折射回地球。自20世纪50年代末卫星通信(SATCOM)的出现,逐渐取代了高频用于超视距通信的功能。
高频的复兴很大程度上归因于军民用户对卫星通信频段的日益饱和。此外,卫星通信信号易受干扰。正如《舰队》杂志过去所报道的那样,俄罗斯地面部队在乌克兰战区部署了多种电子战系统,其中一些系统旨在检测并干扰卫星接收器。此外,反卫星武器仍是一个令人担忧的问题。全球多个行为体正在部署此类能力。
虽然困难重重,但并非不可克服
高频通信难以干扰,因为其传输需要不断优化以应对电离层变化带来的信号衰减。干扰者必须确保其攻击信号能够精确模仿试图干扰的目标信号,才能有效实施干扰。尽管如此,高频干扰并非不可能实现:俄罗斯和白俄罗斯制造商生产了能够执行高频干扰的设备,后者生产的Purga系统就是一个例子。
白俄罗斯制造的Purga高频干扰系统威胁着高频通信,反映了开发电子战系统以威胁高频链路的趋势。(BVST)
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没有相应加密的传入信号。此外,加密还能保护通信免遭敌方通信情报部门拦截和利用。加密依赖于密钥的编写和分发,这些密钥必须加载到电台中。密钥允许通信在发送前加密,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件和硬件可能会增加电台开发的时间,带来额外的采购成本。解决这一挑战的一种方法是向客户提供用于编写和实施自己加密的软件。此外,某些加密可能受到严格的出口控制:美国国家安全局(NSA)认证的Type-1设备受美国《国际武器贸易条例》(ITAR)的约束。Type-1是处理美国最高机密通信所需的加密级别。对于北大西洋公约组织(NATO)及其盟国来说,他们可能需要Type-1高频电台来与美国同行合作,特别是在联合作战中。
分离电台与加密
干扰和通信情报威胁促使北约成员国及盟国重新思考。两位与北约/盟国高频通信密切相关的个人向《舰队》透露,“许多军队正在反思他们在战场上究竟在哪些地方确实需要高强度加密”。这两位人士强调,确保高频通信韧性的需求必须与获取受ITAR管制物资的延迟相权衡。
Type-1 HF无线电设备带来了自身的后勤挑战,因为这些设备不能无人值守,也不能在战场上远程部署。相比之下,加密等级较低的HF无线电设备则不一定有此限制。确保Type-1 HF无线电设备始终有人看管,这成为了一个额外的挑战,尤其是在“为了生存能力,将人员与传输硬件分离变得越来越重要”的背景下。
专家们认为,解决这些后勤问题的一个办法可能是将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线存放,以保护它们及其操作员免受一旦信号源被定位后的物理攻击:“通过HF向排长发送‘蓝色5号,向东移动一公里并待命’这样的消息并不需要高级别的加密,”HF专家指出:“这类信息最多只有一天的有效期。等到敌人解码时,它已经过时了。”另一方面,“向大使馆发送‘一级特种部队即将到达,他们将携带一个便携式战术核武器’的消息则是关键信息,需要最高级别的保护”。
总之,专家们的首要建议是将无线电设备与其加密功能分开。采取这种方法“赋予军队更多的灵活性和独立性,以不同的速度进行升级”。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”。
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