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外军短波、超短波跳频电台发展综述王淑波1孙海鹏1梅文华2(1.空军工程大学工程学院陕西西安710038)(2.(2.北京航空工程技术研究中心北京100076)摘要：本文综述了外军短波、超短波跳频电台的发展特点，预计了今后的发展趋势。关键词：短波跳频电台，超短波跳频电台ABSTRACT：ThecharacteristicsofthedevelopmentofHFandVHF(UHF)frequency-hoppingradiousedintheforeignarmiesaredescribedandthedevelopmenttendencyispredictedinthispaper.KEYWORD：HFfrequency-hoppingradio，VHF(VHF)frequency-hoppingradio1概述短波跳频电台是军事领域中保证远程通信的主要装备。目前，常规的短波单边带跳频电台与新型的短波自适应跳频电台并存共用，且还将延续较长的时间。短波自适应跳频电台将迅速发展而成为军事通信中广泛使用的主要装备。超短波跳频电台是军事通信中应用极广、数量极大的通信装备。其中机载电台随飞机的发展而得以优先发展，但同时也存在着品种繁杂、标准化差、后勤保障困难等问题，在标准化、多功能综合化、多频段组合化和结构模块化等方面，有待进一步完善提高。美国空军为解决这类技术性问题而推行了发展使用标准型机载电台的举措，从而加快了更新换装的速度。地面电台普遍发展缓慢，仍然存在着不同年代的产品并存共用的现象。从技术特征上看，超短波跳频电台在信道间隔、抗干扰能力以及多功能兼容能力等许多方面，都已有很大的改进完善。从配置使用特征上看，超短波跳频电台在对空通信覆盖能力与波道分配利用等方面，都已相当完备而达到较高水平。未来的超短波跳频电台，将在技术性能与战术应用方面有较大的发展，但机载电台优先发展，地面电台落后的局面将难以改变。2外军短波、超短波跳频电台发展特点外军短波、超短波跳频电台的发展大致有以下五个特点：(1)从国家地区看，美国和西欧国家短波、超短波跳频电台的发展长期以来居于各国前列，又以美、英两国更为领先，它们对多数国家短波、超短波跳频电台的发展都有较大的直接影响；(2)从装备水平看，跳频电台中，机载电台发展较快、换装较频繁，而相应的地面电台发展较慢、更新规模有限。在各种现役电台中，1950~1990年代出厂的电台都有应用，不同年代的电台数量是两头小、中间大，这种现象还将长期存在；(3)从工作频段看，基本上覆盖了从短波频率到超短波频率范围，但呈现出两头稀疏、中间密集的现象，有些跳频电台已将现有的频段进行了拓宽；(4)从技术体制看，电子技术的许多新技术、新器件和新工艺(如：微电子技术、计算机技术、总线技术、数字技术、软件技术、自适应技术、扩频技术、信号处理技术等)，在短波、超短波跳频电台中里得到了迅速而广泛的运用；(5)从应用领域看，除用于航空作战指挥外，在火控、导航(领航)、侦察、识别等许多方面的应用也有了较大的发展，一些综合型、组合型的短波、超短波跳频电台发展较快。3外军短波、超短波跳频电台发展趋向3.1抗干扰能力增强外军短波、超短波跳频电台抗干扰能力的增强具有阶段性，从慢跳频到快跳频，从窄带跳频到宽带跳频，从无自适应功能到有自适应功能，再到具有符合美军标的自适应功能。超短波跳频电台最早出现在1970年代末，到1980年代初已有低速跳频和中速跳频的超短波电台问世，并开始在军队中装备使用。广泛使用跳频电台是1980年代VHF频段无线电发展的主要特征[1]。到1990年代初超短波跳频电台更多了，几乎所有新的超短波电台都具有跳频功能，但速率大部分保持在300Hops/s左右。也有把直接序列扩频与跳频混合使用的，如意大利的HYDRA-V电台、美国的STEALTHCOMM电台。短波跳频电台最早出现在1980年代初期。1980年代中期，英国Marconi公司生产的Scimitar-H和Racal公司生产的Jaguar-H均为短波跳频电台，二者的跳频速率分别为20Hops/s、10~50Hops/s，具有了初步的跳频抗干扰能力，但跳频图案随机性差，且没有自适应跳频功能。1980年代末，以色列Tadiran公司生产的HF-2000、美国Southcom公司生产的SC-140，跳频速率分别为15~20Hops/s、20Hops/s，具有自适应跳频功能但不符合美军标，具有低速的数据业务功能。1990年代初期，法国Thomson-CSF公司生产的TRC-350H，英国Racal公司生产的Sync2000和美国Motorola公司生产的Micom-2E都具有较好的抗干扰能力，自适应跳频功能符合美军标，跳频信道都进行了初步数字化。1990年代中期，美国Harris公司的RF-5800H-MP、以色列Tadiran公司的HF-6000、德国R-S公司的M3TR，在跳频速率和数据传输能力方面都有了较大的提高，且都具有自适应跳频功能，抗干扰能力进一步增强。1990年代后期，美国Sanders公司研制的CHESS系统采用了多项新技术，跳频速率高达5000Hops/s，代表了新一代数字化短波自适应高速跳频电台的发展方向。表1列出了一些典型跳频电台的主要参数[1~9]。变速跳频是抵抗跟踪干扰的有效措施，外军现役跳频电台中也有所采用，但多是半自动变速或有限种跳速随机变速，有些是通过信令实现跳速牵引，还没有实现真正意义上的变速跳频，如法国的ERM-9000、TRC-9600、南非的PRC-1600、及瑞典的SFH-41等跳频电台[5]。猝发通信也是一种有效的抗干扰措施，且已被用于短波、超短波跳频电台中，如美国的SC-140,英国的VRQ319/BCC39、以色列的HF-2000等短波跳频电台及土耳其的PRC/VRC-9600、比利时的BAMS等超短波跳频电台。3.2综合化加强外军短波、超短波跳频电台的综合化主要体现在多频段、多方式和多功能，具体是：(1)频段综合，在HF、VHF、UHF频段都能工作；(2)工作方式综合，一个设备中有调幅、调频、单边带等多种工作方式；(3)功能综合，既作通信用又可作其他功能使用。以上三个方面已在一些电台中各有体现。1990年代美军装备部队的MBMMR、AN/GRC-206(V)和AN/ARC-210(V)多模式、多频段抗干扰电台，就代表了这一特点。英国国防部正在着手研制的满足21世纪战术作战要求的BOWMAN系列电台也是其中的一种，BOWMAN系列电台工作在HF、VHF、UHF频段，包括便携式、车载式的HF、VHF电台及机载UHF电台。BOWMAN系列电台不仅具有语音和大容量数据综合通信能力，还有与英军已装备的“松鸡”系统、“贝茨”数据分系统、空军指挥信息系统、联合战术信息分发系统以及计划中的车载综合数据通信系统接口的能力。美国的SC-140、俄罗斯的R-161-15等短波跳频电台及英国的Swordfish、南非的PRC-1600等超短波跳频电台都可以采用AM、FM、SSB等多种工作方式。南非的TR-600跳频电台能提供所有常规的工作方式，可以满足地对地、地对空、地对海的通信。美国的SINCGARS超短波跳频电台能与GPS结合，综合成SINCGARS/GPS电台，该电台不仅可以通信，还能向网络中的其他部队报告自己的位置，具有基本的定位报告能力。表1外军典型短波、超短波跳频电台主要性能表型号生产厂家频率范围MHz信道数预置信道跳频速率Hops/s输出功率WRF-5000Harris(美国)1.6-302800001002025/125/400/1000SC-140Southcom(美国)2.0-302800009205/20CHESSLockheedSanders(美国)2.0-305125000Scimitar-HMarconi(英国)1.6-302840001020背负:20车载:100/400Jaguar-HRacal(英国)2.0-30280000810-50背负:0.2/5/20车载:0.2/5/20/100Panther2000-HRacal(英国)1.5-3028500010010背负:5/25车载:50/100/400Panther2000-MRacal(英国)1.8-3010010400BA1190/1191Mel(英国)1.5-302850003910150TRC-350HThomson-CSF(法国)1.5-3028500010102/25TRC-3000Thomson-CSF(法国)1.5-302850003010-20TRC3500:1/5/20TRC3540:20/100/400HF-2000Tadiran(以色列)1.5-302850001015-20背负:5/10/20车载/固定台站:20/50/100CHX200Siemens(德国)1.5-3028500096100/400/1000TR178A/BGrinel(南非)1.6-302840050.25/10AN/ARC-201ITT(美国)30-8823206中速10AN/PRC-124Collins(美国)30-8823209中速0.25/5AN/VRC-94A(V)Harris(美国)30-9024008几百0.1/1/10/50MP-83Collins(美国)30-8823209中速0.25/5RF-3090Harris(美国)30-90240082400.1/1/10Sincgars-VITT(美国)30-8823206100-300背负:4.5机载:10车载:4.5/50Jaguar-VRacal(英国)30-8823208150-2000.01/5/20/50Scimitar-VMarconi(英国)30-88232018200-5000.1/5/50SwordfishMarconi(英国)30-400119609925090/100TRC-950Thomson-CSF(法国)30-88232063000.15/1.5/10/15PR4GThomson-CSF(法国)30-8823207300背负:25车载:10机载:40手持:1GRC-1600Tadiran(以色列)30-88232010中速0.25/4CNR-900Tadiran(以色列)30-90240010中速0.25/4/50AN/PRC-184Telemit30-8823208中速背负:0.4/4车载:0.4/4/40(德国)机载:0.5/1/10手持:0.1/1/4SRT-651NELMER(意大利)30-40011960120100010/15PRC-1600GRINEL(南非)30-4002960099慢速、中速快速20/10PRC-999KGoldStarPrecision(韩国)30-8823206中速背负:0.3/5车载:503.3数字化增强数字化是短波、超短波跳频电台的一个重要的发展趋向，主要表现在两个方面：实现技术的数字化和传输信息的数字化。实现技术的数字化是指电台本身的数字化和信道数字化，这对提高通信质量、简化线路设计和电台升级换代具有重要的意义。外军短波跳频电台的数字化已发展到了直接在射频前端进行数字化，美国的CHESS系统就是数字化短波跳频电台的典型例子。21世纪数字化战场对数据信息量的要求大大增加，加上越来越多的自动化系统投入战场，战场数据的通信需求量近年来按指数规律增长，这不仅包括话音信息，也包括视频信息以及各种数据终端产生的数字化信息。如在海湾战争中，美国Harris公司为多国部队提供了RF-3700数字视频图像传输系统，能够在野战条件下传输活动和静止的高分辨率图像及电文和图表，特别适合用于敌后侦察、情报收集以及配备到执行特殊作战任务的部队[10]。传统的以话音为主的工作方式已远不能满足信息传输需求，外军大都在有限的频率资源下采用高效调制与编码以提高频谱效率，提高数据传输能力。美国Harris公司的RF5800V-MP在25kHz信道上数据传输速率可达64kb