数据链干扰方法探析

数据链干扰方法探析
【摘要】在分析Link-16数据链的系统组成、工作原理、信息格式和技术性能指标的基础上，针对Link-16的扩频、跳频、冗余编码等抗干扰手段，探讨了对其侦察、识别、解调和干扰等对抗方法，最后给出了干扰的方法。

【关键词】Link-16数据链；对抗；干扰
1 Link-16数据链介绍
“Link 16为广泛分散的战斗元素之间交换战斗数据、语音和相关的导航信息提供实时的、抗干扰的、安全可靠的传输。

相关的参与方借助一个共同的、可以实现连续、自动、实时更新的通信链路交换数据，从而具备态势感知能力，减少误伤、重复分配任务或错过目标的几率。

通信链路中的每个参与者能够在电子显示屏上监测战斗空间，包括指定的目标或威胁。

数据链设备公司的MIDS LVT 是最新一代Link 16设备，它是一个单一设备，体积小，经济实惠，可靠性高，能够安全传输数据和语音。

MIDS项目起源于MIDS发起国（德国、意大利、西班牙、法国、美国）之间达成的一项谅解备忘录。

它由位于加利福尼亚州圣迭戈市的美国海军MIDS国际项目办公室管理，其职责包括管理为美国海军、空军、陆军和国际部队研发几个不同版本的MIDS终端。

美国空军的大多数战机、轰炸机和加油机，美国海军大部分飞机、舰船以及美军基地和防空系统都装备了MIDS低容量终端。

在其他北约国家，其装备速度较慢，不太普遍，但Link 16通常安装在所有类型的战机、监视和巡逻飞机上以及防空系统。

有些国家甚至采取了更多措施，并安装了边界网络管理和传输系统，其Link 16能力扩展到了整个国家的领土范围。

2 Link-16数据链的对抗措施
由于Link-16采用了伪随机码直接序列扩频、快速跳频、R-S纠错编码、密码加密和信源编码等综合措施，信号在传输过程中具有低截收率和低跟踪率，具有很强的抗突发干扰和抗随机干扰的能力，即使信号在传输过程中丢失50%的脉冲还能重新恢复报文。

因此目前对Link-16的对抗难度比较大，下面简单从以下几方面作探讨。

2.1 从技术角度分析对Link-16数据链的侦察方法
目前，对Link-16进行技术侦察从理论上是可行的，但实时完成对其信号的参数检测和参数估计技术还不成熟，对接收机的搜索、截获速度和信号的采样频率以及一系列数据后处理的要求很高，并且要做大量的计算机模拟。

通过现有的常规侦察技术是难以截获到跳频图案、跳时图案、DS扩频图案等信号参数。

在
理论上可采用压缩接收机和倒谱技术对扩频与跳频信号进行侦察。

2.1.1 扩频侦察接收机
该接收机的任务是完成对扩频信号的检测，提取载波频率、跳频频率等特征参数，并将输出同时送参数估计与码型识别器进行后处理。

在输入信噪比低时，倒谱运算一次扫描可能检测不出信息，多扫描几次进行累积后，在进行倒谱分析可求出要求的参数.
2.1.2 扩频分析接收机该接收机是一宽带高灵敏度接收机，主要用于扩频码型的识别，对截获扩频信号后进行解扩和恢复载波，但它的处理时间也远大于JTIDS的一个脉冲信号持续时间614μs，而JTIDS系统中一个时隙内的129个脉冲中的伪码是不变的，所以该分析接收机只要采用等待方式截获到一个完成的MSK调制信号即可获得所需要的信息。

2.1.3 参数估计和码型识别器
将侦察接收机和分析接收机输出的数据进行比较识别，得到相应的扩频码型，以及具有最大互相关特征的码型供使用。

2.1.4 到达时间（跳时）的测试跳时脉冲序列的周期是伪随机的，对输入信号取傅氏变换，再取对数及平方，再进行反变换（即倒谱），即可得到跳时参数2.2 Link-16的可行性干扰分析Link-16的作战。

采用的时分多址（TDMA）技术，为无中心的多网时隙点同步结构。

它通过码分多址形成多个网络，其7位网络识别码理论上可组成128个网络，但为避免互扰，实际为15-20个，3个执行不同任务的空中控制网。

每一网中，通过TDMA方式分成98304个长度为718125ms 的基本时隙，并根据用户信息量的多少来分配用户占用时隙数量。

从上面的论述可以看到，要对JTIDS实施高效攻击，可以从两方面考虑：一是干扰信息脉冲，二是干扰同步脉冲，即干扰包含同步信息的8个频率点脉冲。

但由于8个频率点在不同的时隙是不一样的，因此，干扰的频率点应越多越好。

对Link-16数据链的干扰方式可酌情考虑以下几方面：
①对JTIDS多个信道同时干扰，降低其跳频增益，并争取破坏每时隙前的同步信息。

②采用连续波或其它干扰样式进行干扰，破坏跳时增益，增加误码和丢包率。

③采用多站组网或基于频率跳变的方式进行干扰。

④采用多波束对各组网成员进行多方位跟踪干扰。

⑤以侦测为基础，通过采取以上的干扰措施，可使对Link-16的干扰攻击效能获得提高。

目前能实时完成对Link-16信号的检测和参数估计的系统尚在研究
之中，因此，对Link-16实施频率跟踪式干扰是不现实的；Link-16信号截获概率很低，信号持续时间短，使对Link-16信号进行侦察，测定其信号载波中心频率等特征参数很困难，现有条件下难以实施窄带转发式干扰；宽带转发式干扰用于干扰Link-16信号很难达到有效干扰之目的，主要是由于其跳频周期为26μs，在每个跳频周期内，仅有6.4μs的信号持续时间，即使干扰机的侦收、处理和引导时间非常快，当侦收和干扰距离之和比通信距离多出2km时，干扰信号到达接收端时，通信信号的接收已完毕，干扰无效。

综上所述，现在能有效干扰Link-16信号的方式应是宽带阻塞式干扰。

它不要求有复杂的侦察系统配合，对侦察的主要依赖是提供信号方向、跳频频段和信号功率，这在技术上也是可以方便实现的。

实施宽带阻塞式干扰Link-16信号的原理是采用大功率宽带干扰机，对Link-16至少26个以上跳频频道同时实施干扰，使敌方接收机终端的误码率提高，当误码率大于其纠错编码能力时，Link-16将不能正常工作，从而达到有效干扰的效果。

实施宽带干扰时，可考虑采用分布式干扰技术的战术措施来提高干扰效率。

分布式干扰就是采用不同干扰样式的众多小型化干扰机，灵活部署在计划干扰掉敌方Link-16的空域地域内，甚至可以直接部署在Link-16网络的各节点附近，以其近距离、大功率的干扰辐射破坏其Link-16网对有效运行，大量的分布式干扰机从不同的方向对Link-16网施加干扰，同时由于分布式干扰系统部署在敌方区域，远离己方阵地，可以避免对己方的战时通信造成影响，解决了使用传统的大功率集中式通信干扰系统所带来的电磁兼容问题。

进而达到我军在某一时期特定的战术目的。

Link-16应用场合和待干扰目标不同时，干扰战术应选择不同的行之有效的干扰体制。

借助于电子情报支援，当侦察测向定位出Link-16中重点端机（如E3A，战术数据交换中心）时，可采用投掷式，伞降式将多个干扰源置放于这些端机附近，形成一个干扰网带，各干扰源同时干扰，使这些端机和进入干扰网带的端机无法接收有用信息。

由于距离优势和干扰功率分摊，每个干扰源要求的平均功率及峰值功率也不是很高。

3 结束语
由于Link-16数据链目前还处于服役期，其资料公开有限，一些关键技术仍是保密的。

因此对其进行深入研究是当前信息化作战技术发展中的一个重要的方向，当然也是一个难题。

其中涉及到许多关键技术，如电子干扰技术、通信协议分析技术、数据链的侦察和攻击技术等都有一定的难度，但一旦取得突破性进展就将对敌方造成巨大的威胁。

因此，有必要对该项技术进行研究，以寻求技术上的突破。

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