高频通信复兴：军事需求推动技术革新

快速阅读: 近年来，高频无线电因卫星通信波段饱和及易受干扰问题，再次受到军事重视。高频通信具备远距离传输能力，且较难干扰，但需应对电离层变化带来的信号衰减。加密技术可提高安全性，但增加了后勤复杂性。专家建议将加密功能与无线电设备分离，以提升灵活性和安全性。

近年来，高频无线电在军事领域的吸引力重现，成为卫星通信系统的长距离通信替代方案。电子战威胁促使军方重新评估高频通信的韧性、安全性和后勤需求。

过去二十年间，高频（HF：3兆赫至30兆赫）无线电经历了复兴。高频技术曾在二战期间作为海军、陆地和空中通信的标准技术广泛使用。然而，随着像腔体磁控管这样的技术在战争期间的完善，军方逐渐倾向于使用甚高频/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，便于安装在空间有限的平台如地面车辆甚至单兵装备上，因此具有明显优势。

高频信号可通过“反射”电离层实现洲际距离传输，从而克服地球曲率的限制，而V/UHF通信则是表面到表面、点对点的链接。电离层位于海平面以上26海里（48公里）至521海里（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。自20世纪50年代末卫星通信（SATCOM）的出现，逐渐取代了超视距通信中的高频技术。

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波段的日益饱和。此外，卫星通信信号易受干扰。正如《舰队》杂志过去所报道的，俄罗斯地面部队已在乌克兰战场部署了多种电子战系统，其中一些系统旨在探测并干扰卫星接收器。而且，反卫星武器仍然是一个令人担忧的问题。全球多个国家正在部署此类能力。

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可能造成的信号衰减。干扰者必须确保其攻击信号精确模仿他们试图干扰的信号，才能有效。尽管如此，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，后者生产的普尔加系统就是一个例子。

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。

一种降低干扰威胁的方法是使用加密技术：接收的高频无线电可以过滤掉所有缺乏所需加密的传入信号。此外，加密保护通信免遭拦截和利用。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。密钥允许通信在发送前加密，在接收时解密。没有这些密钥的人需要破解加密才能利用通信。

不过，加密也带来挑战。使无线电设备处理加密通信所需的软件和硬件可能会增加开发时间，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可用于编写和实施自身加密的软件。此外，某些加密技术从出口角度来看受到严格控制：美国国家安全局（NSA）Type-1认证的设备受美国国际武器贸易条例（ITAR）的管制。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）及其盟国而言，他们可能需要Type-1高频无线电与美国同行合作，特别是在联合作战中。

电子战和通信情报威胁正促使北约成员国及其盟国深思。两位与北约/盟国高频通信密切相关的消息人士告诉《舰队》，许多军方正在反思战场上实际需要高保证加密的地方。他们强调，确保高频韧性的需求必须与获取受ITAR管控的物资所导致的延误相权衡。

Type-1 HF收发机在战场上的部署面临自身的后勤挑战，因为这些无线电设备不能无人值守或远程部署。然而，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收发机始终有人看管，成为了一个额外的挑战，尤其是在“人员与传输硬件分离对于提高生存能力越来越重要”的情况下。

专家们认为，解决这些后勤问题的一个办法是将Type-1 HF收发机用于传输高度机密的信息。这些设备可以远离战术前沿部署，以防止其操作员及设备因传输信号被定位而遭受攻击：“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有效期。等到敌人破译时，已经失去意义。”另一方面，“向大使馆发送‘一级特种部队即将到达，并携带随身携带的战术核武器’的消息，则需要最高级别的保护”。

最重要的是，专家建议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，以实现两全其美”。（作者：托马斯·威瑟顿博士）

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