光电对抗技术篇1

【关键词】卫星导航；干扰技术；抗干扰技术

卫星导航在社会生活和军事领域当中起到了越来越多的作用，从日常的定位，到军用的精确制导，都离不开卫星导航。然而，在实际应用当中，由于种种原因，卫星系统会受到干扰，影响了使用国和用户的。因此，如何提高卫星系统的抗干扰的技术是当前各国研究者重点的研究课题[1]。本文介绍了干扰的类型和工具原理，抗干扰技术的分类和发展动向，为我国的卫星导航抗干扰技术的发展提供借鉴。

1.干扰的类型

对卫星的导航一般主要分为干扰型和压制型两种，由于卫星导航也是电子系统的一个集成，因此，一般的电子干扰技术也能用在对卫星的干扰上。

1.1压制式干扰

压制式的干扰就是利用特殊的发射装置对卫星发射电磁信号，让卫星不能正常的接受和发射信号，也无法进行导航。这种干扰方式的特点是技术难度低，使用相对简单，功率大的。但这种干扰方式也会使本方的导航通讯出现不畅，因此，使用范围比较受限制[2]。

1.2干扰型干扰

与压制式干扰不同，干扰型干扰向卫星发射假的信号，造成卫星的导航信息不准确，或者发出错误的信号，起不到应有的导航作用。这种干扰方式的特点是技术难度比较高，需要知道所要干扰的卫星系统的具体工作参数，虽然效果要比压制式干扰好，且不影响本方正常的通讯，但是掌握难度非常的高。

2.抗干扰技术的发展

所谓的抗干扰就是利用特定的手段对卫星的信息接收，传送方式和功率等进行处理，使卫星能够分辨有用和无用信号，正确的接收所需要的信号。在卫星抗干扰技术中主要有以下几种。

2.1伪卫星法

伪卫星法就是在地面设定发射装置，或者发射无人驾驶飞行器，或者小卫星来模拟虚拟的卫星来发射信号。通过这种方式，使得干扰方不易分清哪颗是真正的导航卫星，提高干扰的成本和难度，这种方式通常运用在军事领域，尤其是战争时期。

2.2天线抗干扰技术

天线抗干扰技术是卫星通信中常用的抗干扰措施，具体有多波束天线、自适应调零天线和智能天线技术几种。

多波束天线就是改变波束的方向和范围，根据需要调整波束来提搞干扰能力的。反射式MBA、透射式MBA和直接辐射相控阵MBA是常用的三种方式。自适应调零天线则是根据需要对天线的阵元进行对应的加权处理，在面对干扰源方向调零，从而降低受干扰的程度。智能天线是安装在卫星信号接收的新型天线，这种天线阵可以产生多个子波束，按照设定指向工作区，从而使系统达到最佳的工作状态。

2.3扩展频谱抗干扰技术

因为扩展频谱技术在无线电应用上能够明显的对抗干扰，再加卫星的干扰源不固定，因此，这种技术是非常重要的。扩展频谱抗干扰技术有直接序列扩频和跳频抗干扰，还有两种技术的组合体[3]。

直接序列扩频将卫星接收的信号变成了窄带信号，而干扰信号却同时变成了宽带信号，通过这种方式将干扰源的能量进行过滤，这样信噪比得到了提高，抗干扰能力也得到了提高。直接序列扩频的优点是技术成熟，无论是理论还是实验应用都早，并在实际应用得到了广泛的认可。

跳频是在预先设定的频率中进行随机的跳动选择，时间和频率都不固定，信号的传输不容易被掌握，因此，不易受到干扰。以美国为例，在新发射的军用卫星上其跳频的达到了4000跳/S，抗干扰能力极强。我国现在也对此展开了大量的研究，但是在高频跳频仍然处于理论研究程度。

而这两种技术的混合则是直接序列扩频的技术上，新增加了跳频的功能。这也是现在的一种技术趋势，美国的Milstar和FLSTACOM就采用了这两种技术的混合体制。

2.4编码调制技术

前向纠错可以用来在卫星系统的差错控制上，采用的编码有vitebi译码、自正交卷积码门限译码、BCH码、R―S码等几种。当卫星受到干扰时，级联编码技术是优先的选择，这种编码由两种简单的编码方式组合而成，比普通的单一编码获得明显的编码收益。近几年的数字技术的发展，这种编码方式得到了越来越多的应用和研究[4]。

PSK技术，连续相位调制（CPM）方式和格状编码调制技术（3X2M）也都非常适用于卫星的抗干扰技术。选择恰当的编码方式不但可以提高卫星系统的性能，还可以明显的提高抗干扰的容限。例如，最近流行的8PSK与TCM结合的编码方式，就比相干解调QPS有着5db误码性能的提高。

2.5限幅技术

在现有的卫星抗干扰技术上，限幅技术是运用的最为普遍的一种。无论是美国的GPS，还是俄罗斯的GLONASS都不同程度上采用了限幅技术。这种技术的机理是防止卫星发射器的出现饱和，而导致无法发射信号的情况出现。

限幅技术又可分为硬限幅和软限幅两种。硬限幅采用增大信号来压缩较小的信号源，线性为非线性，工作的压缩比率与所受的干扰类型等相关，当遭遇到连续的干扰式，压缩比会明显增大。与硬限幅不同，软限幅工作区域却有两个，分别是线性区和限幅区，而且比硬限幅有4db的性能提高[5]。

2.6光通信

光通信是现在卫星导航信号传统的一个热点，与电磁传送不同，光传递不易受干扰，容量可以达到1G/t。现在世界各国都大力研究光通信技术，其中以美国发展最快，而且已经应用在卫星导航技术，尤其是在抗干扰性能上表现突出。

3.总结

卫星的抗干扰技术是未来卫星技术发展的一个重要课题，要从现在有的抗干扰技术出发，以高性能且低成本为目标。同时，将现有的抗干扰技术有机的结合起来，形成具有综合性的抗干扰能力。使卫星系统保证高效的性能，又有灵活的组网能力，还能有效的应对各种现有和将来可能出现的干扰技术。

未来的抗干扰主要集中在智能天线技术，自适应的扩频技术，为卫星通信找到最合适的信号调制方式，研究适用性强但技术含量高的算法和复合的干扰体制。

参考文献

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光电对抗技术篇2

【Abstract】Antibioticisoneofthemostcommonuseddrugsintheword.Itiswidelyusedinagricultureforfoodstorage，animalhusbandry，agriculturalproductionandsoon.Althoughtheyhaveshorthalf-lifeperiod，thequalityofantibioticusedislarge.Theillusionofpersistenceofantibioticsintheenvironmentcaninduceresistancetonaturalbacteriaintheenvironment.Traditionalwatertreatmentprocesseshavemuchproblemtodegradeantibiotic.Photocatalysishastheadvantageofnon-selectiveoxidation，whichmakesitsuitsfortreatingwastewatercontainingantibiotic.Recently，therearemanyreachesaboutdegradingantibioticbyphotocatalysis.However，therearestillsomedefectsinphotocatalytictechnology，whichlimitsitsapplicationinindustryandneedsfurtherstudy.

【关键词】抗生素；光催化；废水处理

【Keywords】antibiotic；photocatalysis；wastewatertreatment

【中图分类号】X703【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2017）05-0138-03

1引言

抗生素是一种低分子量的微生物代谢产物，在低浓度时（一般低于1g/L）即能抑制或杀死其他微生物，是世界上用量最大、使用最广泛的药物之一，农业上广泛应用于粮食储藏、动物饲养、农业增产等方面。

2011年加拿大和美国的抗生素使用总量分别为250吨、3290吨；2013年英国抗生素的使用总量为640吨；同年中国的抗生素使用量为77760吨。在中国抗生素药物主要用于人体医疗和畜禽养殖。因抗生素类药物分子结构的稳定性，其在生物体内一般不会完全代谢，以代谢活性产物甚至原结构形式排出生物体。抗生素制药废水、城市污水、畜禽、水产养殖废水都是潜在的抗生素污染源。有文献报道发现[1]，国内主要河流中深圳河和珠江（广州段）抗生素污染最为严重，枯水期浓度达1340ng/L。

目前，国内300多家药企共生产70多种的抗生素，年产量占全世界产量的一半。抗生素类药物分子结构中通常含有氮元素和环状结构，这些分子进入环境后，经过一系列的硝基化反应，可形成含亚硝基的化合物，特别是N-亚硝基化合物，具有较大的生物毒性、致突变和致癌性。抗生素生产过程中产生的高浓度废水一直是污水治理领域的一个难题。对于这种成分复杂、色度高、生物毒性大、难降解高浓度有机废水处理至今尚未找到适宜的解决方法，是目前国内外水处理的难点和热点。根据《生物制药行业污染物排放标准》（DB31/373-2006）生物制药行业新污染源一级排放要求为：COD≤100mg/L，BOD5≤20mg/L，总氮≤10mg/L，SS≤60mg/L。τ诟吲ǘ瓤股素生产废水，这无疑是一艰巨的任务。因此，围绕抗生素生产废水的处理，国内外均开展了大量的研究，并取得了一定的技术成果。

2抗生素在环境中的吸附与迁移

环境中的抗生素主要分布在土壤、地表水和气溶胶中。环境介质中的抗生素可通过吸附、水解、光解和生物降解等作用转化。一般易被水体沉积物或土壤吸附的抗生素，可在环境介质中稳定存在，迁移转换效率较小，对环境的风险也较小。当抗生素分子及其代谢产物具有极性时，就不宜与固相物质吸附结合，易于迁移扩散到水环境中，影响地表水、地下水，最终影响海洋生态系统。因不同种类抗生素的性质、代谢途径、降解方式、使用量不同，其在环境中的迁移转化规律也不相同。迁移转化效率受抗生素分子结构的稳定性、官能团特性、光稳定性、淋洗和降解速度等因素影响。一般来说，具有弱酸、弱碱性官能团和亲脂性类抗生素与固相介质有较好的结合力，而不易扩散迁移。

3抗生素废水的传统处理工艺

抗生素废水的处理方法可分为三种：物理化学法、厌氧生物处理和好氧生物处理。

物理化学法处理包括混凝、沉淀、气浮、吸附、反渗透、吹脱氨氮法等。物理化学法常作为高浓度有机废水生物处理单元的前处理或后处理工序。需根据抗生素废水类型、处理要求选择不同的物化处理方法。其中絮凝-气浮法CODCr去除率约>30%。混凝沉淀法[2]CODCr去除率>80%。反渗透[3]CODCr去除率较高>90%，但反渗透产生浓水和反冲洗水处理难度更大。

好氧生物处理工艺包括传统活性污泥法及其改进工艺，如生物流化床、接触氧化、氧化沟、缺氧-好氧-厌氧工艺、好氧生物膜法等。抗生素废水进水有机负荷很高，好氧工艺难以承受CODCr浓度大于1000g/L以上的废水，需回流出水对原水进行大量稀释，因此增大了反应池容积、造价高、动力消耗大，处理费用高。且单独采用好氧生物处理难以保证出水水质达标。厌氧生物处理工艺中常用的工艺有升流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧流化床、厌氧生物滤床等。厌氧生物工艺降解抗生素废水的研究较多，但工程应用较少，这主要是因为厌氧处理工艺稳定运行控制困难。高浓度抗生素废水经厌氧处理后，出水CODCr仍有1000-4000mg/L，需经进一步处理。

4TiO2光催化降解抗生素废水的机理

光催化技术研究始于1972年，日本学者Fujshhima和Honda在Nature杂志上第一次发表了相关论文。他们发现在光辐射下，半导体TiO2电极和金属电极组成的原电池中，可连续发生水的氧化还原反应生成H2。TiO2是一种N型半导体，具有较大的禁带宽度，离子的能带结构由填满电子的价带（Valenceband，VB）和空的导带（Conductionband，CB）构成，价带和导带之间为禁带，带隙能为3.2eV，其能量相当于波长为387.5nm的紫外光。当二氧化钛受到能量大于其禁带宽度的光照射时，价带的电子（e-）被激发，跃迁到导带，在价带上留下空穴（h+），形成电子-空穴对。并与吸附在催化剂表面的H2O和O2反应，形成活性很强的自由基和超氧离子等活性氧，诱发光化学反应。生成的自由基具有很强的氧化分解能力，可以破坏C-C、C-H、C-N、C-O、N-H等化学键，具有很高的降解有机物能力。

抗生素分子结构中一般包含不饱和键光敏基团[4、5]，有助于半导体带中电子跃迁。发色基团吸收的光波越长，自身电子越易激发，跃迁后具有高能量的电子传到半导体TiO2后形成电子空穴对。抗生素分子的协同作用使TiO2可被较长波长的光激发，吸收光谱的范围由紫外光区延伸至可见光，不仅有效地提高了催化性能，亦可充分利用自然光谱降解抗生素废水。

5光催化技术处理抗生素废水的研究

光催化技术在常温常压下即可彻底破坏有机物分子结构，用于降解含抗生素类废水，具有处理效率高、反应温和、使用范围广、反应迅速等特点，因而具有良好的应用前景。目前内外学者针对光催化剂性能的改进、催化剂固液分离技术、以及降解工艺条件的优化等方面进行了大量的研究。李耀中等[6]以二氧化钛为催化剂，设计了新型流化床光催化反应器用于处理制药废水，讨论了不同工艺条件下的光催化效果。当光照15min时，废水COD去除率在80～85%之间。郭佳等[7]以TiO2为催化剂，在紫外光激发下催化降解废水中头孢曲松，总处理效率>93.4%。肖明威[8]等分别用TiO2、ZnO、Fe2O3半导体催化剂催化降解四环素类抗生素废水，结果表明光催化反应1h后，COD去除率分别为66%、61.2%、54.2%。C.Reyes等[9]利用TiO2和金黄色葡萄球菌研究光催化过程对四环素的抗菌活性作用，认为50～75min的光催化反应能极大地降解水中的四环素残留物，四环素分子结构矿化效果明显，出水的抗菌性能大大降低，BOD5/COD约0.8左右，适于进一步生化处理。目前，青霉素、头孢类、阿奇霉素、土霉素、丝裂霉素、红霉素等[10-15]多种抗生素类药物废水均有文献报道了对其的光催化反应研究。

6现存问题

光催化技术从问世起就因其明显的优点而受到了广泛的研究，国内外学者在催化改性、元素掺杂、半导体材料复合等方面做了大量的研究，但光催化技术离工业化应用还有很长道路。这主要是因为，光催化半导体材料的吸收光波长范围较狭窄，且主要集中在紫外光区，不能充分利用自然光；半导体受激发产生的载流子复合率很高，因此量子效率较低；催化剂中毒现象严重重复利用困难；处理后催化剂材料固液分离困难。

另外，文献中多讨论光催化技术降解抗生素废水的去除率，对抗生素残留物的降解途径、中间产物的种类，降解物毒性的研究较少。有文献报道过某些抗生素的降解中间产物比其本身的危害还要大。

光催化处理高浓度有机废水技术要实现工业化应用，需要合理设计大型光催化反应器。该类处理机械装置尚处于实验研究阶段，如何合理高效利用光能、优化控制工艺参数、有效分离失活光催化剂等问题目前尚处在理论研究和实验研究阶段。

7发展方向

光催化技术虽然有着显著的优点，但催化的活性、稳定性、可重复性等依然限制该工艺的发展。光催化降解有机污染物工艺分为悬浮态和固定态两种，各有优缺点。悬浮态法与有机物接触充分、光照均匀、催化效率高，但固液分离困难。纳米尺度的光催化剂进入环境将引起“纳米污染”，将产生更严重的后果。固定态法较好地解决了催化剂的分离问题，但其与污染物接触不均匀，限制了处理效率。如何将两者的优点结合将是环境工作的研究方向。

此外，研究优化光催化剂性能、实现催化剂的固定回收、研究设计大型光催化反应器，提高处理效率降低运行成本、开发光催化与其他降解处理工艺的组合，也将是光催化技术未来发展的重要方向。

【参考文献】

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光电对抗技术篇3

关键词卫星通信；抗干扰；技术

卫星通信技术作为新的媒体通信手段，其特点表现在大容量、高质量、大面积和组网方便等方面，它已经是现代化通信的主要发展方向，也是组建全球化通信的重要手段。但是在信号的传输过程中也容易受到各种因素的干扰。

1卫星通信抗干扰类别

1.1各系统之间的相互干扰

在进行卫星通过的过程中，由于各个通信系统之间使用的是相同的频率，而且相互的距离也非常近，在这种情况下就可能出现互相干扰的现象。

1.2电磁干扰

这主要是指在卫星通信和地面无线电系统之间受到的电磁干扰，这种干扰的来源有很多种，有广电系统的干扰、雷达系统干扰和微波通信系统的干扰。此外还有来自工业、科学和医疗等器械设备的电磁干扰，还有例如地球站质量的不达标或者不规范操作也将导致干扰产生。

1.3天电干扰

这是指自然界对系统产生的干扰，主要是由于银河系内的某些星体发生碰撞或者爆炸，产生巨大的能量和散发出各种射线，对卫星通信的信号对产生一定的干扰，有时流星雨也会产生这样的干扰。

1.4人为干扰

这种干扰就非常好理解了，主要是人为因素对卫星通信系统的传输上行与下行进行介入。以上几种类别的干扰都对卫星信号的传输产生了不同的干扰，因此需要根据干扰类型的不同来制定相应的抗干扰技术对策，这样才能保证卫星通信系统在信号传输过程中处于稳定状态，达到良好的通信质量的目的。

2抗干扰的技术手段

2.1天线抗干扰

由于卫星通信应用的普遍性，致使该系统具有分布广泛和空间覆盖地域大的特点，它是很容易遭遇干扰的。天线抗干扰是其中最常见和常用对抗干扰的技术手段，它的技术组成部分主要包括自适应调零、智能天线和相控阵天线等，分别的工作原理如下。1）自适应调零技术。这项技术拥有多波束的接收天线，当发生干扰信号时候，该系统就会关闭干扰方向的波束，达到抗干扰目的，这种技术对干扰信号的频率可以起到一定的减弱作用。2）智能天线技术。这种技术可以按照无线信道的环境自适应天线方向，从而实现天线的最佳性能。利用这种技术可以对抗来自不同方向信号的干扰，而且它能够提高信号比将近几十倍的效果。其组成部分有信号通道、自适应信号处理和天线阵列，运行原理主要是利用了天线自身特点来调整并优化了天线阵的方向图。这样就可以起到增加自身天线信号强度，减弱干扰信号强度地目的。3）相控阵天线技术。这也是在对抗干扰中的重要手段，在运作中也要据实际情况而改变，提高控制天线指向的有效性，而控制天线指向又与天线波束形态有关，所以在选择波束形状时，一定要保证具有较强的抗干扰性。

2.2自适应编码调制

在应用该技术时，首先应估计它的信道，其目的是在将状态信息通过回传信道传送到发送端时可以对信噪比进行分析，然后根据信噪比的区别进行编码和调制方式的自适应调整。当发现信噪比过高时，就应选用较高的信息速率。相反，当信噪比过低时，就应该选用较低的信息速率。通过这样的调整可以提高信道的利用率和传输的科学性与可靠性。其中，影响该技术性能的主要因素有调制编码方案的粒度、链路状态以及自适应回路的延时等等。此外，为了提高该技术的性能，应该综合考虑技术现状及发展趋势，尽量选择较大功率和更高频利用率的方案。

2.3无线光通信

这是一种通过大气传输光信号的技术，但只有在收发信号的端机之间没有视距路径的遮挡，且光发射功率充足的情况下才可选用该技术。组成无线光通信系统的技术主要包括信道、接收机和发射机三大部分。在传输信号时，两端都要安装光接收机和光发射机，以此完成全双工通信任务。其中，电信号的调整会对光发射机的光源产生一定的影响，这是基于它利用了光学望远镜和大气信道实现的传输。而光接收机是在利用望远镜收集的光信号后，采用光电检测器将光信号输出转换为电信号输出。

3卫星通信抗干扰技术的未来发展

研究卫星通信干扰的对抗技术绝非一朝一夕就能完成的，它将是一项长期的任务。同时，在研究中应该特别注重这几方面：首先在探索对抗干扰的技术时，也要积极开展对通信体制的研究，制定出预测干扰能力更强的通信系统。当然，这种系统除了要具备相关的信号处理技术外，同时也要保证其针对不同类型的干扰可以利用相应的对抗技术进行抵御和防治。与此同时，也要提高其支持业务的种类和组网能力的灵活程度。关于提高卫星通信系统性能的研究工作，主要可以从以下三个方面进行。首先，在智能天线研究方面需要逐步增强。主要包括天线反射面形状的研究、理想波束的设计研究、微带平面天线的研究，及盲波束形成技术和相控阵Mt3A技术的研究等。其次，就是对增强自适应扩频技术与混合扩频技术等相关技术领域的研究，对于这方面的研究，科研人员可以借助于依据密码序列和混沌序列的相关设计原理，来寻找到传输性能更好，发射频率更高的跳扩频码。最后，跟据卫星传输系统信号的特性，寻找最好的、最合适的信号抗干扰的方式，同时增强研究多数据率和多制式调制解调器的技术。

4结束语

在对抗卫星通信干扰因素中，已经发展出了多种有效的技术手段。但是，也要不断增强对相关技术的研究，提高其操作性并使之发挥更大的作用。

参考文献

[1]丁舒羽，郭阳.卫星通信抗干扰技术及其发展[J].信息通信，2015（4）：207-208.

光电对抗技术篇4

关键词：超短波；无线电通信；抗干扰技术；发展趋势

随着信息技术、电子技术的不断发展,推动了军用通信设备抗干扰技术的进一步发展,各种新技术的纷纷涌现,为通信装备抗干扰技术的应用提供了技术支撑。随着时代的变化与发展,超短波通信势必会向数字化、抗干扰能力更强的方向发展。但在无线电通信过程中,往往会受到许多因素的影响,对其通信造成干扰,因此就需要对这些干扰问题进行及时解决。

1超短波无线电通信的干扰源以及抗干扰技术分析

1.1干扰源分析

超短波无线电通信的干扰源来自于许多方面,其中,同频干扰是较为突出的一种干扰源类型,也就是我们常说的共道干扰。在多个电台采用相同的频率进行工作时,这些相同频率的信号就会一起进入到接收机中,若在电台之间的以下几方面没有达到一致,就会出现同频干扰的问题[1],如载频频差、相位、调制频偏等。在超短波无线电通信方面,互调干扰是较为重要的干扰源,其主要是在传输信道中的非线性部件所产生,当不同频道信号同时加入到非线性电路中时,就会产生各频率的组合成分,继而会出现互调干扰的问题。在移动通信系统中,带来的互调干扰有许多方面,其中,发射机以及接收机互调的现象等,都是带来干扰的关键因素。此外,邻道干扰的问题也较为突出,这种干扰指的是相邻频道间出现的干扰问题。现如今,模拟移动通信的系统较为广泛,频道的间隔大多数都是25kHz,跳频信号的频谱较宽,调频信号的频分量也较多,当其中一些边频分量落入到邻道接收机通带内,就会出现邻道干扰的问题。在超短无线电通信干扰技术中,还有一个较为突出的干扰源问题,那就是阻塞干扰。这种干扰源主要是发射系统带外发射过高,以及接收机处在大功率发射台附近。在接收信息时,接收机遇到信号较强的干扰信号,这样就会导致信号的接收受到较大的影响,导致干扰问题的产生。

1.2抗干扰技术

为更好地对超短波无线电通信干扰问题进行有效的应对,需要对抗干扰技术进行科学的应用,这样才能提升超短波无线电通信的质量水平。其中,以下几种技术的应用较为重要:(1)扩频技术;(2)调频技术。直接序列扩频技术,就是通过直接高码序列在发端扩展信号频谱中应用,对相同扩频码序列实施解扩,接下来再将扩展之后的扩频信号进行转换,将其转换为原始信息。如此,就可以加强抗干扰能力。至于调频技术,下文将进行详细叙述。

2高速率跳频技术

超短波电台因为具有传递信息频率稳定的特点,所以在战争之中较易被敌方所截获。例如,在中途岛战役中,美国因为破译了一份来自日本指挥舰的密电,从而给日军以重创。而跳频通信就是针对该通信弊端,使得原先一成不变的无线电发信频率发生变化,根据一定的规律以及速度来回跳变,从而让敌方无法轻易掌握这一规律,这样就可以达到不被敌方跟踪的目的。从抗干扰通信角度上来分析,跳频通信是依靠载频的变化而躲避干扰的,通过将干扰阻挡在其他接收信号之外,以实现抗干扰的目的。跳频通信技术的优势使其在通信装备中取得了广泛的应用。对于跳频通信而言,超短波无线电抗干扰设备性能的高低受跳速快慢的影响,跳速越高,则表明安全性能越好。由此可知,无论是什么干扰,只有当敌方的频谱与本方的在同一信号之内,而且需要功率足够大,这样才能够对其产生干扰[2]。因此,针对那些处于跳频信号内的干扰,只可能对正确信号内的正确接收产生影响,而跳频信号的载频能够在一定速度伪随机跳变,也可以削弱敌方的干扰信号。并且如果跳频的频率越高,那么敌人就越是难以捕捉到信号。随着跳频技术的不断发展,一些发达国家已经实现了百跳、千跳,甚至更高。超短波无线电这一技术正是随着在军事战争中的这种对抗而不断上升的,在军事战争中,通信的干扰以及反干扰的技术对抗尤其激烈,这两者之间相互制约,又相互发展。据报道,国外某些国家已经能做到同时监视80个相邻的信道,扫描搜索速度每秒8万条信道的侦察接收机已经出现,该侦察接收机在截获中低跳速跳频图案的概率几乎达到了百分之百。而为了解决跟踪式干扰,人们希望跳频信号的驻留时间能够有所缩短,从而使侦察接收机难以发挥其应有的作用,而要实现这一点,就需要跳频系统的跳速不断加快。基于此,现在许多国家都在对高速跳频超短波通信装备进行深入的研究。

3空闲信道扫描与跳频技术的相结合

空闲信道的工作原理,就是指在工作过程中,电台能够从其全部波道之中选择一个最佳的工作波道来进行通信,可以对受干扰的波道进行自动避开。在每次发信时,电台都需要进行自适应频率的搜索,即便大部分的频率扰,也可以确保通信联络的正常。基于此,人们将空闲信道与跳频技术进行有机结合,将人工智能与无线电有机地结合在一起,而这项技术势必会在今后的信息化战争中取得更好的改进,会开发出抗干扰能力更强的通信设备。感知无线电是一种新型智能无线通信技术,是以软件无线电为扩展平台的,它可以对周围的环境进行感知,而且还可以对一些参数进行自动调整[3]。它具有以下几种特点：(1)感知能力较强;(2)空间地域较广等。它可以对较宽的频段进行侦听,可以对这些频段内的所有用户进行侦测,继而对频谱的使用状况进行发掘。

4软件无线电技术

现如今,无线电通信系统还存在或多或少的问题,这是因为传统无线电通信是面向具体用途来对不同的频道或者协议进行设计的无线电通信设备。故此,就会使其兼容性较差,而且会引发其他问题。此外,使用电频的人数也与日俱增,导致无线电频带变得更加拥挤,这就导致相邻频道变得更加拥挤,这些问题的存在使无线电通信系统的抗干扰能力面临着较大的考验。其今后的发展方向有以下几点：(1)将多功能集成化、光学技术等应用到该技术之中,将光电干扰与其他对抗手段有机地结合起来。(2)红外技术将得到更高的重视。红外技术是光电侦察、导航以及火控的关键技术,在未来的发展过程中,其发展方向是高分辨率和多光谱信息融合技术的不断成熟,光电对抗装备将取得全方位的发展。(3)将对人眼无害的激光技术进行重点的研究,并对测距仪以及激光雷达进行重点的研究。现如今,国外正在大力开发对人眼无害的人眼安全激光测距仪,对有激光二极管泵浦的微米激光器也正大力开发。

5结语

本文对无线电通信抗干扰技术的发展趋势进行了简要的探讨。综上,随着无线电抗干扰技术的不断发展,无线电抗干扰技术更适合运用军事之中,更适合用于现代化战争之中,其具有较强的保密性及灵活性,势必会取得更好的发展。随着科学技术的不断发展,超短波无线电抗干扰技术也势必会向全新的方向发展。

参考文献

[1]黄延先.超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势[J].科学与财富,2014(4):264.

[2]杨明,陈静.超短波跳频通信抗跟踪式干扰性能分析[J].无线电工程,2014(3):32-34.

光电对抗技术篇5

【关键词】空间信息对抗信息攻击信息防御

空间信息对抗的涵义是，敌对双方为夺取与保持空间的信息权而采取的各种行为的总称。它主要包括二方面，一是削弱和破坏对方空间信息系统的效能，二是保护本方空间信息系统效能正常发挥效能。空间信息对抗的行动对象是整个空间信息系统，它包括空间运行的各类卫星和飞行器，地面测控系统与用户系统。空间信息对抗的内容包括，空间信息的获取攻击和防御等。

一、空间信息的获取

空间信息的获取作为一个子系统，它包括空间目标监视系统和空间目标侦察系统，其行动的内容主要是获取地面信息设备贮存的信息与对空间信息设备贮存的信息。就地面信息设备而言，空间信息获取主要包括运用各类卫星搜寻、捕获、识别与跟踪地面的陆、海、空战场发出的信息，目标是这些战场上的信息设备发出的电磁波信号或反射产生的光信号。在对信号进行分析处理后，来获取敌方有关的各种技术的应用和战术情报等信息；电子侦察卫星的作用是侦察捕获雷达和通信设备等电子系统发出的电磁信号及战略性武器试验采用的遥测信号，对信号进行捕获、识别与分析，来获取雷达和通信等电子系统的特征参数与部署位置参数，并获得通信信息。成像侦察卫星上面带有的光学遥感器或装有微波遥感器，遥感器可生成高分辨率的地面图像；导弹预警卫星上面携带高灵敏度的红外探测器及高分辨率的摄像系统，用以对敌方发射的弹道导弹进行监视和跟踪。一些卫星上面还携带核辐射探测器，这类卫星可探测到核爆炸的信息。

二、空间信息的攻击

空间信息攻击指的是为破坏敌对方的空间信息系统，削弱其正常的效能，运用已方空间信息的攻击装备或攻击手段，对敌方的空间信息系统进行干扰或压制，以至硬摧毁。空间信息的攻击包括两种手段，一是软杀伤性手段，一是硬杀伤性手段。

2.1空间信息攻击的软杀伤性手段

软杀伤性手段指的是对敌方的空间卫星及地面测控和用户系统中的各类电子设备和传感器等实施干扰，以达到削弱或者阻碍敌方卫星或地面测控和用户系统正常发挥其效能。

2.1.1对电子侦察卫星的软杀伤性手段

这类软杀伤手段有主动手段和被动手段两类。

主动手段主要指电子干扰手段，通过采用的方式包括噪声、压制性强微波和欺骗等干扰方式。被动手段是指隐蔽性的手段，即采取无线电静默的方式。

2.1.2针对成像侦察卫星软杀伤手段

针对于成像侦察卫星实施的软杀伤性手段主要包括进行伪装、遮蔽、设置假目标和变形等。（1）伪装是指采用特殊的器材或手段来对敌方的侦察目标所具有的光学特征进行削弱。（2）遮蔽方式是用于对重要军事目标、部队集结地点和重要武器装备等进行的反卫星成像侦察的手段。（3）假目标也可对敌方侦察卫星实施较好的干扰效果。（4）变形是指改变目标的红外线和可见光的光学特征，使光学成像特征发生完全性改变，对敌方的光学成像卫星实施欺骗。

2.1.3针对导弹预警卫星软杀伤性手段

针对敌方的导弹预警卫星，可以在导弹不同发射阶段，采用不同软杀伤性手段。助推阶段，导弹需要的强大推力使火箭发动机的尾焰红外线辐射较大。在此阶段，可按照导弹飞行的轨迹在高空中布撒出大面积的气溶胶，以阻断红外线辐射的传输轨迹。中段飞行阶段，导弹预警卫星寻找目标依靠的是弹头上的红外辐射。在此阶段，采用的软杀伤性手段有：采用液氮等材料降低导弹表面的温度；在飞行轨迹上布设气溶胶，以阻断红外线辐射的传输路径；用假目标来对敌方导弹预警卫星实施欺骗。

2.1.4针对军用通信卫星软杀伤性手段

军用通信卫星的作用是保障已方的空间信息有效传输，可用在作战命令、战况报告和后勤保障等电报和电话的信号传输，及各类情报信息的传输。

军事通信卫星系统的星间链路的信号频率通常是60MHz，此频率在大气层之内不传导，所以，地面的侦察设备无法捕获，只有用采天基干扰系统干扰星间链路。

针对所有的卫星通信上行链路与下行链路都可采用地面设备实施干扰。上行干扰为针对卫星通信系统进行软杀伤的主要手段，它能对多条通信链路实施同时干扰。上行干扰可将敌方透明转发器的功放推至饱和状态，从而增大转发器功率使其信号无法正常转发；上行干扰还能破坏处理转发器的正常运行状态，从而使卫星上的解调性能扰。

2.1.5针对地面测控和用户系统软杀伤性手段

地面测控和用户系统是用于对卫星运行和有效载荷等状态进行监视和控制，并接收卫星的下行信号以获得情报信息。测控系统的构成主要有地面测控站和海洋测控船等在内的地基卫星测控网。对地面测控和用户系统进行软杀伤的手段有：针对测控系统中的上行遥控信号和下行遥测信号进行干扰，针对用户系统中的下行遥测信号和下行侦察信号进行干扰。

针对测控系统中的上行遥控信号进行干扰的方式主要为：对卫星上的接收机进行压制性干扰，以扰乱接收机的正常工作，直到造成接收机被烧毁。还可模拟遥控信号对卫星发出虚假遥控指令，达到欺骗敌方卫星甚至控制卫星有效运行的目的。针对下行遥测信号进行干扰的方式主要有：对测控和用户系统下行遥测接收机进行压制性干扰或进行欺骗性干扰，使接收机无法正常工作，或得到来自卫星的虚假遥测信息。

用户系统侦察信号的功能为：提供卫星电子侦察、成像和导弹预警等情报和信息，这是用户系统想获取的最终情报和信息，故此，对其实施干扰有重大意义。针对用户系统侦察信号实施干扰的方式包括对其侦察接收机进行压制性干扰，以达到扰乱接收机正常工作的目的。

2.2空间信息攻击硬杀伤性手段

空间信息攻击硬杀伤性手段的涵义是：运用硬杀伤性武器对敌方的空间卫星或卫星上的有效载荷和地面测控及用户系统进行硬摧毁。

2.2.1针对空间卫星系统硬杀伤性手段

针对空间卫星及卫星上的有效载荷进行硬杀伤的手段包括：定向能反卫星类武器实施硬毁伤、动能武器实施撞击式摧毁。

定向能反卫星类武器主要有：激光、离子束和微波等武器。这些武器发射出的高能激光束、粒子束或微波束用来照射敌方卫星，使敌方卫星被损毁或丧失功能，目前较成熟的反卫星定向武器是激光武器。

2.2.2针对地面测控和用户系统硬杀伤性手段

对位于地面上的地面测控和用户系统采用的硬杀伤性手段主要是常规武器攻击。

三、空间信息的防御

空间信息防御的涵义是指为有效保护己方的空间信息系统正常效能的发挥所采用的各项措施。主要指针对空间卫星实施的防护和针对地面测控及用户系统实施的防护。

3.1针对空间卫星的防护

针对空间卫星的软杀伤和硬杀伤等手段日益多样化的现状，使得卫星防护的重要性得以突显。目前对卫星采取的防护措施主要包括下面几种。

3.1.1卫星抗干扰能力的提高

应对卫星的软杀伤手段的有效防护措施是提升卫星抗干扰能力。目前可采用的技术措施有：调零天线、扩频通信、强干扰限幅与自适应干扰抵消等技术措施。（1）调零天线技术指的是使天线波束的零点指向干扰源，自适应调零的多波束天线能在干扰源的方向产生深度调零，将干扰信号电平减小25dB～35dB。（2）扩频通信技术有较强抗干扰能力，扩频通信技术具有的扩频码扩频和解扩处理功能，使干扰信号被有效抑制。强干扰限幅与自适应干扰抵消技术采用的方法是，将接收到的强干扰信号与有用信号一并做限幅处理，再采用干扰对消技术对干扰进行抑制。

3.1.2卫星机动变轨能力的提高

卫星机动变轨可有效应对反卫星武器的硬杀伤性手段。美国制定的多项空间试验计划全部涉及到航天器快速机动能力方面的研究，这些研究对加强卫星安全防护无疑具有重大意义。

3.1.3针对空间威胁的预警技术

空间威胁预警技术指的是针对来自反卫星导弹威胁能及时释放出预警信息方面的技术。美国国防部公开的一个项目是“快速攻击识别探测报告系统”，项目的研究内容是对抗直接上升式反卫星攻击，这个系统可对反卫星导弹实施发现与跟踪，并发出预警信息。

3.2针对地面测控和用户系统防护

针对地面测控及用户系统防护的措施主要有：提高系统反侦察和抗干扰能力，反硬摧毁等措施。提升反侦察能力包括：运用低旁瓣天线技术来对敌方侦察机从旁瓣捕获测控信号通道实施切断；运用伪装和隐身技术来达到地面测控和用户站的雷达截面积减小的目的，躲避敌方的监视系统。提升抗干扰能力采用的技术是扩频统一测控技术，这种技术是在传统的统一载波测控基础之上，运用扩频技术达到在统一的载波上针对多种测控功能的多个测控信号进行综合。扩频信号相比常规信号在接收端具有能量密度低的特点，从而具有了优越的抗干扰和抗截获的性能。

四、结束语

空间信息对抗技术及其系统的研究对国家的经济利益和军事利益的维护而言，无疑具有重要意义，对提升中国的国际地位也同样具有重大意义。本文从空间信息的获取、攻击和防御三个领域对空间信息对抗技术做了阐述，对空间信息对抗技术的未来发展趋势进行了展望。

参考文献

[1]周家波，杨凯，吴贤良.空间信息对抗初探[J].雷达与电子战，2007，16（1）：7-13.

[2]耿艳栋，何强，肖建军.美军空间信息对抗的主要技术途径及其分析[J].装备指挥技术学院学报，2006，17（2）：34-37.

光电对抗技术篇6

关键词：光纤通信；电力系统；应用

光纤通信技术作为现代科学技术发展出的新型技术在电力系统中发挥出了越来越重要的作用。由于电力通信系统的发展主要依靠于现代化的管理和电网系统的自动调节，而电力通信的最终目的是实现电力的大范围传输，基于这个目的，光纤通信技术在电力通信行业的应用也有了更为深刻的意义。

1光纤通信技术在电力系统中应用的必要性

电力通信系统与传统公网通信系统相比较最明显的优势是具有了更高的可靠性和灵活性，这些优势使得电力通信系统能够传输数量更多、类别更复杂的信息，通过电力系统传输的数据范围也更加广泛。

1.1网络结构相对复杂的电力系统对通信技术要求更高

在进行电力系统通信的过程中，需要使用的通信设备类型多种多样，而不同设备之间的连接方式和信息传输转换方式也各不相同，这种复杂的传输方式导致电力系统中通信结构网络构成十分复杂，对于通信技术的要求也相应较高。电力系统在进行信息传输时常会用到例如中继线传输和用户线延伸等不同的传输线路，载波设备、微波设备这些设备都需要进行设备转接和信息交换，不同设备转换信息的手段各不相同，这就导致整个电力通信系统中的信息传输手段多种多样，基于这个情况，光纤通信技术以其大容量、高质量和抗干扰强等特点，从各种通信技术手段中脱颖而出，成为了电力通信系统发展中不可缺少的一部分。

1.2电力通信系统中的信息传输量很小

在电力通信系统中，信息的传输量往往不是很大，但是对于信息的时效性要求却很高。电力系统在进行信息传输的过程中，需要对继电信号和话音信号进行保护，并且在电力通信系统中设立电力负荷监测中心，收集分析各种图像和数字信息，这些信息的收集保证数据在电力通信系统中的时效性，而光纤通信技术的高时效性也恰恰满足了电力通信系统的要求。

1.3更高的可靠性和灵活性成为了电力通信系统的新要求

随着经济社会的不断发展，人们的工作生活越来越离不开电力系统的支持，人们在对电力系统依赖性提高的同时，对于电力系统的要求也在不断提高，电力供应的稳定性成为了人们衡量电力系统发展的主要指标。所以电力通信系统在进行工作的过程中必须要加强对于系统稳定性的建设，保证电力通信系统在进行工作的过程中不会出现突然的信号中断或者电力突变等情况，这就对电力系统的可靠性和灵活性提出了新的要求，由于光纤通信技术具有的可靠性和灵活性使得其更符合电力通信系统发展的要求，也让光纤通信技术在电力系统中的应用变得更为可能。

1.4电力通信系统对于设备的抗冲击性提出了更高的要求

让电力通信系统保持长期稳定工作的一个重要前提是系统中的设备要具有更高的抗冲击性。由于电力通信系统中的各个设备之间联系非常紧密，某一个设备的突发性故障也会引起其他设备的运行故障，从而对整个电力系统的运行造成很严重的影响，最终对整个通信工作都产生不可估量的损失和影响。因此保证系统中设备的抗冲击性是确保电力通信系统顺利长久运行的基本前提，而由于光纤通信设备自身具有的较高抗冲击能力使得光纤通技术越来越多应用于电力通信系统中。

2光纤通信技术在电力通信系统中的具体应用

2.1光纤复合地线

光纤复合地线（OPGW）作为目前我国电力通信系统中应用最为广泛的一种光纤，具有的最明显优势就是在使用过程中的高可靠性，基本不需要进行维护。通常光纤复合地线也被称作为地线复合光缆或光纤架空地线等，但是这种光纤通信技术最大的缺点就是投入成本非常高，不适合大面积使用，常见用于新建线路或旧线路的更换地线时，所起到的主要功能有作为整个线路的防雷线和在地线中进行所有的信息传输两方面。光纤复合地线技术既能够满足架空地线的需求，同时也对光纤进行了很好的保护，进而提升了整个电力通信系统的可靠性和安全性。光纤复合地线的发展对我国电力通信系统的发展具有十分重要的意义，这种通信技术的应用标志着我国电力传输系统的传输容量在进一步提升，架空线路的高压化和高自动化进程加深。针对于我国地域辽阔，电力传输线路广泛的现状，光纤复合地线技术将会越来越多的被应用于电力系统的发展中。

2.2光纤复合相线

根据我国目前的电力系统发展现在，架空地线可能还不是必须的，但是相线一定是必不可少的，只要在传统的电力系统相线结构中加入光纤，就构成了光纤复合相线结构，将光纤通信技术应用到了电力系统中，从这个角度看光纤复合地线与光纤复合相线结构上有相同之处，但是这两种结构在工作原理上却完全不同。光纤复合相线利用的是电力系统本身的资源，对系统中的资源、线路和性能进行整合，以这种工作方式保证电力系统内部的协调。在目前我国电力系统中，通常用光纤复合相线代替传统的三相电力系统中的一相，然后组成新的三相结构，这种方法既保证了原来系统额完整性，又大大提升了电力系统数据传输的质量和数量。

2.3全介质自承光缆

全介质自承光缆（ADDS）作为光纤通信技术的一种，一般常用于220KV、110KV以及35KV这些高电压输电线中，而且这种技术是在一些已经建好的线路上进行使用的。这一技术的广泛使用标志着我国电力通信系统实现了通过高压输电线杆自行搭建通信网络的目标，从而大大推动了我国电力系统的发展。全介质自承光缆的主要特点为具有超高的光纤传输性能和较好的环境性能，在施工时可以与其他高压电缆共同铺设而不会受到信号干扰，这些特点保证了我国电力系统发展在能够满足自身需求的同时也能够进行创新。

3结论

近年来，由于我国科学技术的不断发展导致各行各业高新技术的不断涌现，这些新兴技术应用于我们的生产生活中，进一步加快了我国的发展脚步。在这种背景下，光纤通信技术在电力通信系统中的应用已经不可阻挡，相关技术人员应当认识到新技术的重要性，让光纤通信技术能够在电力系统中发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]沙明双.光纤通信技术在电力系统中的应用[J].环球市场信息导报,2013(39):121,47.

[2]李彬,赵静娟.论电力系统中光纤通信技术应用[J].通信技术,2013(6):26-27,33.