高频无线电复兴:军事通信的新选择
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,在军事领域重获青睐。高频通信具远程传输优势,但面临电子战威胁,需加密技术保障安全。北约及其盟国正评估高频通信的加密需求,以平衡安全与后勤挑战。
近年来,高频无线电在军事领域的吸引力重燃,成为卫星通信系统的替代方案,以提供远程通信。(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:3兆赫至30兆赫)无线电技术经历了一次复兴。高频无线电在第二次世界大战期间曾是海军、陆地和空中通信的标准技术。然而,随着腔体磁控管等技术的发展,军事领域逐渐转向甚高/超高频(V/UHF:30兆赫至3吉赫)通信。V/UHF通信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。
高频信号通过在电离层反射,可以实现洲际距离的传输,从而克服地球曲率的影响,而V/UHF通信则限于地面到地面的点对点链接。电离层位于海平面以上约48公里至965公里的高度范围内。高频信号无法穿透电离层,而是被折射回地面。从20世纪50年代末开始,卫星通信的出现逐渐取代了高频用于超视距通信的地位。
高频技术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》杂志过去报道的那样,俄罗斯地面部队已在乌克兰战场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通信接收器。同时,反卫星武器仍然是一个令人担忧的问题。全球多个国家正在研发此类能力。
虽然高频通信难以干扰,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问题。干扰者必须确保其攻击信号精确模仿目标信号,才能有效干扰。然而,高频干扰并非不可能:俄罗斯和白俄罗斯的制造商生产了能够干扰高频通信的设备,例如白俄罗斯的“普尔加”系统。
“普尔加”高频干扰系统由白俄罗斯制造,对高频通信构成威胁,体现了开发电子战系统以威胁高频链路的趋势。(BVST)
减少干扰威胁的一种方法是使用加密技术:接收端的高频无线电可以过滤掉所有未加密的传入信号。此外,加密还能保护通信内容不被敌方通信情报部门截获和利用。加密依赖于密钥的编写和分发,这些密钥需加载到无线电设备中,以便在传输前加密信息,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内容。
不过,加密也带来挑战。实现加密所需的软硬件会增加无线电设备的研发时间,导致采购成本上升。一种解决办法是向客户提供软件,让他们自行编写和实施加密。此外,某些加密技术在出口方面受到严格控制: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)管制。Type-1是处理美国最高机密信息所需的加密级别。对于北大西洋公约组织(NATO)及其盟国而言,它们可能需要Type-1高频无线电与美国同行合作,特别是在联合行动中。
电子干扰和通信情报威胁促使北约成员国及其盟友重新思考。两位与北约及盟国高频通信密切相关的消息人士告诉《阿玛达》,许多军队正在反思战场上实际需要哪些地方使用高强度加密。他们强调,确保高频通信的韧性必须与获取ITAR管控物资的延误相权衡。
Type-1 HF无线电设备带来了自身的后勤挑战,因为这些电台不能无人值守,也不能在战场上远程部署。而对于加密等级较低的HF电台,则不一定存在这种情况。必须保证Type-1 HF电台不被无人看管,这增加了额外的挑战,因为在提高生存能力方面,“将人员与传输硬件分离变得越来越重要”。
有观点认为,解决这些后勤挑战的一种方法是将Type-1 HF电台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,以防止它们及其操作员在发射源被地理定位后遭受动能攻击:“通过HF向排长发送‘蓝色5号,向东移动一公里并待命’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有效期。等敌人破译出来时,已经没有用了”。另一方面,“向大使馆发送‘一级特种部队即将到达,他们携带一个随身携带的战术核武器’的消息是至关重要的信息,需要最高级别的保护”。
最重要的是,专家们的关键建议是将电台与其加密功能分开。采取这种做法“为军队提供了更大的灵活性和独立性,以不同的速度升级”。最终,“让士兵拥有最新的无线电技术意味着将加密部分分离,从而实现两者的最佳结合”。
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