防止敌方破坏太空资源的重要手段：卫星通信抗干扰技术

科普中国 2016-03-30

　　目前，卫星通信已经被广泛应用于现代军事通信领域。但是，由于通信卫星的暴露性以及广播型的通信方式使得卫星通信信号容易受到敌方的截获、干扰，因此卫星通信的抗干扰技术已经成为现代军事通信技术的一个重要分支。

　　首先，我们先了解有哪些对通信卫星进行干扰的手段。一般来说，卫星通信受到的有意干扰可以分为对上行链路的干扰、对下行链路的干扰、对通信卫星转发器的干扰以及对通信卫星的跟踪、遥测和遥控信号等干扰。

　　对上行链路的干扰，是指对卫星通信地面站向星上转发器发送信号的通信链路进行干扰，敌方对通信卫星进行跟踪瞄准，向卫星发射强干扰信号，使得上行链路信噪比大为恶化，或者使得卫星转发器接收机饱和、阻塞，不能工作。对下行链路的干扰，是指对卫星通信地面站的接收链路进行干扰，一般利用直升机或者无人机搭载的干扰设备进行。

　　在现代战争中，军事通信卫星是非常重要的资产。

　　对通信卫星转发器的干扰，因为通信卫星转发器有透明型和再生处理型之分，相应的干扰方法也有所不同：因为透明型转发器只完成信号的放大和频率的变换，对信号不进行处理，因此只需要对转发器进行1000多瓦的干扰，就能使转发器处于阻塞、饱和状态，无法工作。

　　对于再生处理型转发器的干扰较为复杂，因为再生处理型转发器会对信号进行解调再生、星上解扩频、星上解调频以及频分复用与时分多址的变换等，因此干扰机首先要检测出星上再生处理转发器的直扩信号特征参数，然后用步进式相位相关干扰破坏转发器跳频解频信道的正常工作。对通信卫星的跟踪、遥测和遥控信号进行干扰，对方可以通过干扰地面指令站对卫星的关键控制信号，改变卫星的轨道位置或者轨控、姿控发动机的点火、太阳能电池板对太阳的对准、卫星天线或者测控天线的指向等，导致通信卫星无法正常工作，甚至报废失效。

　　防止卫星遭到干扰的技术，是确保自己航天优势的关键手段之一。

　　为了针对以上几种干扰手段，现代通信卫星一般都采用星上干扰限幅与干扰对消、EHF波段抗干扰技术、点波束和星上再生处理等技术来对抗干扰。星上干扰限幅与干扰对消技术，主要用来对抗针对卫星转发器的强干扰，将强干扰信号和有用信号一起经过限幅器处理，使干扰电平不能把转发器阻塞，然后再用干扰对消技术进一步抑制干扰信号。目前，星上干扰限幅与干扰对消技术正在研究一种新型抗干扰处理器—智能自动增益控制（SAGC），可以提高有用信号的增益，既可以用于上行链路也可以用于下行链路抗干扰。

　　EHF波段抗干扰技术，国外军用通信卫星正由X波段向EHF波段发展，因为EHF波段具有很宽的可用频带，易于实现超宽带扩频。此外，天线增益高，方向性强，有利降低敌方的截获侦收概率。点波束抗干扰技术，点波束覆盖面积小，波束半功率点宽度为1-2度甚至更小，有利于防止敌方的截获和干扰，波束指向的改变可以通过天线电扫和机扫方式来实现。

　　星上再生处理抗干扰技术，主要包括可改变传输链路和动态路由选择，增强卫星通信的连通性；使卫星功率与频率资源得到充分利用；使上行链路和下行链路隔离，干扰无法叠加，使链路有2.8dB-3dB的改善，从而在整体上改善整个卫星通信系统的抗干扰能力和网络灵活性。

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