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【摘要】在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，通信的重要性愈加凸顯，衛(wèi)星通信有著不可取代的地位與作用，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，衛(wèi)星通信起到?jīng)Q定性作用。本文對(duì)無(wú)線通信網(wǎng)的攻擊技術(shù)進(jìn)行分析，并重點(diǎn)論述星地一體衛(wèi)星通信對(duì)抗技術(shù)，以期能夠促進(jìn)國(guó)家衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)技術(shù)；衛(wèi)星通信；攻擊技術(shù)

對(duì)抗技術(shù)隨著高新科技的發(fā)展，世界戰(zhàn)爭(zhēng)模式也將發(fā)生改變，信息站是現(xiàn)在與未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)戰(zhàn)爭(zhēng)的主要模式，可以說(shuō)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是多空間、多時(shí)空的信息較量，勝敗的關(guān)鍵是對(duì)戰(zhàn)雙方在信息上的控制權(quán)。本文對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的星地一體對(duì)抗技術(shù)研究對(duì)保障國(guó)家安全對(duì)抵御信息侵略有著重要意義。

一、星地一體衛(wèi)星系統(tǒng)

星地一體系統(tǒng)的建設(shè)，一方面要完成地面組網(wǎng)工作，另一方面要完成空間組網(wǎng)工作，在此基礎(chǔ)上，才能實(shí)現(xiàn)同時(shí)跨越天和地兩個(gè)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，最終，才能組建成星地一體對(duì)抗系統(tǒng)。作為偵查和干擾的主要實(shí)施途徑，星載系統(tǒng)將目標(biāo)衛(wèi)星的態(tài)勢(shì)信息全部傳送回地面的監(jiān)控管理中心，同時(shí)，地面中間將下一步的攻擊目的傳達(dá)給星載系統(tǒng)，不僅能夠發(fā)揮星載平臺(tái)自身的位置特點(diǎn)，進(jìn)而大大提升應(yīng)用效能，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)地面系統(tǒng)資源的有效利用。針對(duì)軌道設(shè)計(jì)部分，有兩種方式，一是伴星方式，二是組網(wǎng)方式，無(wú)論是何種方式，均能夠獲取目標(biāo)衛(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與信息，并且能夠利用自身的位置優(yōu)勢(shì)完成鏈路的偵查工作，從而得到更加完整的態(tài)勢(shì)信息。

二、對(duì)無(wú)線通信網(wǎng)的攻擊技術(shù)

無(wú)線通信網(wǎng)通過(guò)電磁波來(lái)進(jìn)行傳輸，所以當(dāng)電磁波覆蓋了一個(gè)區(qū)域，那么所有的用于就能夠獲取網(wǎng)絡(luò)傳輸中的內(nèi)容，無(wú)線鏈路通道這種開(kāi)放的特性，為攻擊者提供了便利無(wú)線通信網(wǎng)的攻擊類型簡(jiǎn)單的來(lái)劃分可以分為主動(dòng)式的攻擊和被動(dòng)式的攻擊，被動(dòng)的攻擊主要指攻擊者并沒(méi)有攻擊行為，攻擊的主要目的就是為了能夠獲取信息，并沒(méi)有對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成破壞，而被動(dòng)式的攻擊采取的主要形式就是利用無(wú)線電進(jìn)行竊聽(tīng)，利用無(wú)限電來(lái)對(duì)無(wú)線鏈路上面所傳輸?shù)膬?nèi)容來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，在通過(guò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)來(lái)分析運(yùn)行的狀態(tài)，獲取情報(bào)信息等等；主動(dòng)的攻擊，我們根據(jù)攻擊方式又可以將攻擊細(xì)分為持續(xù)性攻擊、靈巧性攻擊、欺騙攻擊以及智能化攻擊等等。

2.1無(wú)線竊聽(tīng)

因?yàn)闊o(wú)線通信的信息傳遞主要途徑與方式是無(wú)線信道，和有線通信相比，其鏈路開(kāi)放程度更高，因此傳輸途中的內(nèi)容更易被截取。無(wú)線攻擊者通過(guò)信息設(shè)備，就能夠半道“截胡”，即竊聽(tīng)傳輸信息。例如，攻擊者竊聽(tīng)商用性質(zhì)的無(wú)線通信，則能夠得到用戶的真是信息，包括但不限于身份信息，以及用戶的消費(fèi)信息，還有用戶登錄的秘鑰信息等等，對(duì)于國(guó)家層級(jí)的無(wú)線通信進(jìn)行竊聽(tīng)，則能夠得到用戶指定，并且可以掌握詳細(xì)的部署信息。

2.2持續(xù)干擾

所謂持續(xù)干擾，從本質(zhì)上而言就是大功率壓制干擾，因?yàn)闊o(wú)線通信其載體以電磁波為主，所以借助大功率設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈路的持續(xù)的、不間斷的干擾，實(shí)現(xiàn)干擾者的目標(biāo)，即降低傳輸效率抑或是直接阻斷通信。發(fā)射干擾信號(hào)的過(guò)程中，目標(biāo)端接收的信號(hào)無(wú)法達(dá)到最低標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致接收端破譯失敗，完成干擾。

2.3靈巧干擾

對(duì)于靈巧干預(yù)而言，其定義較為模糊，我認(rèn)為從目標(biāo)系統(tǒng)特性出發(fā)，探究更加靈活多變的干擾方式，與此同時(shí)，有效的靈巧干擾能夠在最大程度上節(jié)約功率，這就是靈巧干擾，其靈巧二字還有無(wú)反應(yīng)的含義，就是不對(duì)干擾目標(biāo)造成實(shí)質(zhì)影響，即對(duì)通信過(guò)程、通信環(huán)節(jié)，還有通信字段，不進(jìn)行持續(xù)干擾，而僅僅是對(duì)其中的一部分進(jìn)行干擾。如果使用得當(dāng)，那么靈巧干擾的效果會(huì)強(qiáng)于持續(xù)干擾，更為重要的是，靈巧干擾具有較好的隱蔽性，并且需要的功率較小，因?yàn)殪`巧干擾能夠在一定程度上弱化功率在其中的作用，因此，靈巧干擾不易被察覺(jué)，優(yōu)勢(shì)明顯。但是，進(jìn)行靈巧干擾時(shí)需滿足與目標(biāo)匹配的要求，切實(shí)存在一定難度。除此以外，靈巧干擾所應(yīng)用的設(shè)備具有良好的靈活機(jī)動(dòng)性，在降低功率的同時(shí)，也能夠減少成本，且設(shè)備體積也能夠切實(shí)縮減，進(jìn)而具有便攜的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)車載機(jī)載，甚至是星載，組網(wǎng)方便促使干擾更加高效。

2.4欺騙攻擊

眾所周知，無(wú)線通信系統(tǒng)的用戶，在與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互時(shí)，需要通過(guò)無(wú)線鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闊o(wú)線鏈路具有較強(qiáng)的開(kāi)放性，因此，若是通過(guò)竊聽(tīng)得到用戶身份信息，并仿冒身份，則攻擊者便能夠依靠仿冒的身份對(duì)系統(tǒng)展開(kāi)攻擊，此種方式對(duì)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)有著極大的欺騙性，達(dá)到干擾與欺騙兩個(gè)目標(biāo)。在欺騙攻擊的外衣下，攻擊者能夠竊取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)，也能夠反向欺騙系統(tǒng)用戶，得到更多信息與資源。2.5智能干擾電磁是不斷變化的，其環(huán)境也處于日益復(fù)雜的狀態(tài)，信號(hào)擁堵成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，無(wú)線竊聽(tīng)也受到影響導(dǎo)致效果下降。與此同時(shí)，通信信號(hào)的防御能力在不斷提升，此種背景下，靈巧干擾也將受到影響，因此，在人工智能與認(rèn)知電子等多項(xiàng)技術(shù)的助力下，產(chǎn)生一種的干擾技術(shù)即智能干擾技術(shù)。

2.6衛(wèi)星通信網(wǎng)干擾

在從衛(wèi)星對(duì)象的構(gòu)成上來(lái)看，空間系統(tǒng)的對(duì)抗平臺(tái)主要寶庫(kù)對(duì)星載傳感器的對(duì)抗，對(duì)衛(wèi)星傳輸線路的對(duì)抗以及對(duì)最終設(shè)備的對(duì)抗，在對(duì)抗的同時(shí)也要保護(hù)自己的空間和地面的吳琦系統(tǒng)，對(duì)重點(diǎn)軍事區(qū)域進(jìn)行保護(hù)，衛(wèi)星通信對(duì)抗就是對(duì)敵方的衛(wèi)星進(jìn)行攻擊，從而獲取敵方的信息。在非合作狀態(tài)下，攻擊者對(duì)目標(biāo)之間的了解與掌握程度是有限的，因此，面對(duì)未知的目標(biāo)，靈巧干擾不可避免的會(huì)受到制約，而新興的智能干擾技術(shù)則能夠通過(guò)策略推理、學(xué)習(xí)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段，當(dāng)其面對(duì)未知目標(biāo)時(shí)，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)快速學(xué)習(xí)，針對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行分析，進(jìn)而給出合理、有效的干擾方案，達(dá)到最佳干擾效果。

三、星地一體衛(wèi)星通信對(duì)抗技術(shù)

3.1擴(kuò)頻技術(shù)

擴(kuò)頻技術(shù)是利用一個(gè)高頻信號(hào)將基帶信號(hào)調(diào)至到更寬的頻帶，導(dǎo)致基帶信號(hào)的能量擴(kuò)展到更寬的頻帶里后，信號(hào)強(qiáng)度變?nèi)酰瑢?duì)信號(hào)編碼使得有用信號(hào)如同噪聲一樣，將有用信號(hào)淹沒(méi)在噪聲中。如果在通信中使用，即便敵方偵收到到信號(hào)，也是噪聲信號(hào)，敵方很難提取信號(hào)中的有用信息。擴(kuò)頻技術(shù)解決了電磁干擾的問(wèn)題，因?yàn)椴捎脭U(kuò)頻技術(shù)需要在天線發(fā)射之前做擴(kuò)頻處理，引入擴(kuò)頻碼；同時(shí)，在接收端需要做解擴(kuò)處理，除去擴(kuò)頻碼。由于干擾信號(hào)未做擴(kuò)頻處理，所以在接收端干擾信號(hào)將會(huì)被抑制掉。

3.2猝發(fā)通信

若通信信號(hào)在空間中傳播的時(shí)間越長(zhǎng)，則被敵方偵收的可能性會(huì)越大。猝發(fā)通信是在發(fā)射端采用串并轉(zhuǎn)換裝置，將單路的串行信號(hào)變換為多路并行碼，在進(jìn)行必要的技術(shù)處理后實(shí)現(xiàn)多路并發(fā)，在接受端經(jīng)解調(diào)處理后再進(jìn)行并串處理，將信號(hào)還原，從而實(shí)現(xiàn)壓縮收發(fā)報(bào)通信。這種方式既可以壓縮發(fā)報(bào)時(shí)間降低被發(fā)現(xiàn)的可能性，還可以將信號(hào)再次加密使敵人截收和破譯的難度加大。

3.3自適應(yīng)天線

自適應(yīng)天線陣能夠自動(dòng)將天線最大輻射方向?qū)?zhǔn)對(duì)所需電臺(tái)而將天線方向圖的波瓣零位對(duì)準(zhǔn)干擾電臺(tái)的一種自動(dòng)抗干擾天線。自適應(yīng)天線陣與常規(guī)天線陣一樣，都是單個(gè)天線單元在空間的中的排列，都需要通過(guò)控制各陣元的幅度或相位激勵(lì)來(lái)控制天線陣的性能。傳統(tǒng)的天線常常需要低旁瓣以使得從主瓣之外的進(jìn)入的輻射最小，而自適應(yīng)天線需要在干擾方向產(chǎn)生零點(diǎn)，而在某些沒(méi)有干擾信號(hào)的方向可能有很高的旁瓣。

3.4星地一體技術(shù)

進(jìn)行星地一體衛(wèi)星通信以及對(duì)抗體系的設(shè)計(jì)時(shí)，可以對(duì)美國(guó)的空間態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)的中的發(fā)展思路進(jìn)行借鑒。美國(guó)在低軌空間見(jiàn)了了空間監(jiān)視系統(tǒng)，在衛(wèi)星上安裝了任務(wù)處理器，對(duì)衛(wèi)星上的圖形和數(shù)據(jù)都能夠做到及時(shí)的處理，盡可能的降低數(shù)據(jù)的傳輸量。衛(wèi)星所采用的星上軟件是可以在線編程的，對(duì)衛(wèi)星的在軌性能有安全保障，可以有效降低衛(wèi)星在運(yùn)行時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)，美國(guó)也曾經(jīng)地球同步軌道空間事態(tài)感知計(jì)劃，將衛(wèi)星和地球的軌道部署緊密，通過(guò)帝企鵝同步的軌道目標(biāo)來(lái)對(duì)地球的軌道進(jìn)行全面的監(jiān)視，采取廣電探測(cè)技術(shù)來(lái)為地球的軌道進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)，并且將檢測(cè)的結(jié)果最終匯總到空間監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)非合作目標(biāo)自主抵近偵察，將動(dòng)態(tài)進(jìn)行感知。

3.5空間組網(wǎng)技術(shù)

開(kāi)展星地一體技術(shù)，不單單要在地面上進(jìn)行組網(wǎng)，還需要進(jìn)行空間組網(wǎng)，最終將形成跨越天和地網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，從而星辰星地一體的對(duì)抗和感知系統(tǒng)。星載系統(tǒng)的衛(wèi)星根據(jù)軌道又可以分為地球靜止軌道或者是地球同軌道衛(wèi)星，通常情況下三顆等距離的衛(wèi)星就能夠?qū)⑷蚋采w；低軌道的衛(wèi)星往往需要多顆衛(wèi)星才能夠構(gòu)成，各個(gè)衛(wèi)星之間需要通過(guò)無(wú)線電的胡同從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全球的覆蓋。星載系統(tǒng)在告饒和偵察接收時(shí)使用，將所選中的衛(wèi)星的通信系統(tǒng)和信息快速的傳輸?shù)降孛娴目刂浦行模孛婵刂浦行脑趯⒐舻囊鈭D上傳到星載系統(tǒng)，這樣就最大限度的使用了星載平臺(tái)的地理位置優(yōu)勢(shì)，提升了星載平臺(tái)的使用效能，對(duì)地面系統(tǒng)的資源進(jìn)行了充分的利用。例如在進(jìn)行智能干擾的過(guò)程當(dāng)中，可以進(jìn)行干擾策略的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)安置在地面上，當(dāng)星載系統(tǒng)得到了有效的干擾時(shí)，可以進(jìn)行自由的干擾，當(dāng)策略無(wú)效時(shí)，就可以將具體的數(shù)據(jù)傳入到地面系統(tǒng)當(dāng)中，這樣經(jīng)過(guò)地面系統(tǒng)后就可以獲得抗干擾的策略。

3.6使用無(wú)線電技術(shù)

在對(duì)星載系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇無(wú)線電技術(shù)的軟件來(lái)對(duì)衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)行重構(gòu)，和傳統(tǒng)的衛(wèi)星載荷設(shè)計(jì)相比較來(lái)說(shuō)，利用無(wú)線電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在軌加載和升級(jí)，在一定程度上可以對(duì)目標(biāo)衛(wèi)星系統(tǒng)繼續(xù)干擾，使用也會(huì)變得更加廣泛，對(duì)于星載系統(tǒng)的軌道設(shè)計(jì)，往往可以采用組網(wǎng)的方式，對(duì)目標(biāo)通信系統(tǒng)以及星地鏈路傳輸信息內(nèi)容進(jìn)行獲取，利用地理位置優(yōu)勢(shì)來(lái)對(duì)星間鏈路進(jìn)行觀察，這樣就可以獲得更加完善的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，衛(wèi)星通信系統(tǒng)是復(fù)雜且龐大的系統(tǒng)，其中星地一體對(duì)抗技術(shù)是系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于國(guó)家信息安全而言至關(guān)重要。相關(guān)科研人員應(yīng)該學(xué)習(xí)借鑒他國(guó)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，設(shè)計(jì)更加牢固的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的星地一體網(wǎng)絡(luò)。

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作者：李娜娜 應(yīng)文璽 王鶴饒