Tektronix?的?Debbie Nielsen、Morgan Allison?和?Alan Wolke?討論影響軍事應用的技術(shù)趨勢。
在軍事和政府應用中,實時了解?RF?環(huán)境不僅重要,還可能決定作戰(zhàn)成敗。通信、導航、電子感測?(ES)、電子保護?(EP)?和電子攻擊?(EA)?均需要了解實時狀態(tài)并在給定時刻完全了解?RF頻譜。某一刻發(fā)生的事情可能與下一刻完全不同。
泰克工程師?Morgan Allison?解釋道:“在評估?TSCM(反技術(shù)偵察措施)時,主要目標就是確定給定地點內(nèi)給定頻率范圍內(nèi)的?RF?環(huán)境。您以其為基準,然后,可以使用現(xiàn)場感測來比較當前?RF?環(huán)境與已知環(huán)境?!?/p>
新設備可以深入洞察?RF?環(huán)境,使工程師能夠了解之前不可知的事情。
由于有許多原因,RF?感測越來越復雜,?新工具需要滿足新需求。對于某些應用,這些新工具必須具有優(yōu)質(zhì)?RF?信號路徑和極佳解決方案,使系統(tǒng)操作人員清楚了解其所處頻譜環(huán)境內(nèi)的信號。對于其他應用,低?SWaP?傳感器網(wǎng)絡已經(jīng)足夠。許多感測應用解決系統(tǒng)保護問題,例如面臨可能嚴重損壞電磁易損性較高的接收機的電磁干擾?(EMI)?和高功率電平風險(輻射風險或RADHAZ)的系統(tǒng)。
????泰克的?Debbie Nielsen?說道:“實時頻譜行動對于戰(zhàn)士的?OODA?循環(huán)(觀察、調(diào)整、決策和行動)至關(guān)重要,此循環(huán)在當今的動態(tài)環(huán)境中變得越來越短。無論自動傳感器適合EMCON?或?RADHAZ?監(jiān)測還是頻譜可達性的智能、動態(tài)感測,實時了解電磁環(huán)境的狀態(tài)不僅保護昂貴系統(tǒng)和靈敏設備,也有助于確保任務在其他已拒絕頻譜環(huán)境中獲得成功。”
RF?感測比以前更為復雜
為何?RF?感測變得越來越復雜?前幾種原因包括頻譜阻塞和系統(tǒng)靈活性?,F(xiàn)在,許多系統(tǒng)出現(xiàn)這些問題,它們采用更寬帶寬運行。其他難題則源于頻譜分配方式的改變和?RF?技術(shù)可用性的改變。最近示例就是政府決定重建?LTE?頻段并允許在聯(lián)邦和非聯(lián)邦商業(yè)實體間共享使用高級無線服務?3 (AWS-3)?頻段。
Nielsen?說道:“此決策將影響目前使用此部分頻譜的所有軍事/政府系統(tǒng)?!盇llison?解釋道:“商業(yè)和軍事方面已經(jīng)做出許多工作來確保這些系統(tǒng)不會干擾?!?/p>
此外,在配合使用集成動態(tài)頻譜接入?(DSA)?而非傳統(tǒng)?1494?頻譜分配任務的系統(tǒng)時,頻譜管理也將發(fā)生全新變化。Nielsen?稱,這將通過兩種方式影響?RF?感測:首選,您再也不能擺脫窄帶感測;其次,您將面臨過度阻塞和系統(tǒng)操作靈活性引起的無意干擾和額外不確定性。
??? 廉價?RF?技術(shù)的發(fā)展也讓?RF?變得復雜。此技術(shù)不僅易于使用,還在越來越多的應用中普遍作為工具。此變化(在越來越多產(chǎn)品中增加無線通信功能)也被稱為物聯(lián)網(wǎng)?(IoT),泰克工程師?Alan Wolke?將其描述為“無線通信中的巨大干擾者”。許多?IoT?設備在工業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)?頻段中所使用的?RF?頻譜都未經(jīng)許可。
??? Allison?解釋道:“ISM?頻段(尤其?2.4?和?5 GHz?區(qū)域)將變得極為擁擠。真的很難說,信號只是工廠無線路由器的運行信號還是有人想要透過網(wǎng)絡把信息泄漏。因此,很難能夠自動檢測信號屬于何種類型?!?/p>
除了增加?RF?信號數(shù)量的?IoT,越來越多的無用信號也讓許多軍事應用面臨嚴重風險。Allison?說道:“他們必須能夠立刻確定無用信號是否攜帶一些有效載荷以及控制信號來自哪里,以便真正采取對策并控制無用信號。因此,除了用途更廣泛的無線通信設備,您也更容易接觸由無線技術(shù)控制的潛在危險設備。”
電子戰(zhàn)
另一個軍事應用——電子戰(zhàn)?(EW)?與威脅雷達和電子對抗生成有關(guān)。像?RF?感測和SATCOM?應用一樣,EW?也不斷發(fā)生需要適應的變化。
對于人們來說,對抗性威脅變得越來越復雜。舉兩個例子:寬帶靈活性和嵌入智能和區(qū)分算法的抗干擾雷達。過去,用于測試這些?EA?系統(tǒng)的威脅資產(chǎn)受到硬件限制,在威脅不斷發(fā)展的情況下,它們無法輕松升級。傳統(tǒng)威脅產(chǎn)生功能通常為純脈沖串,它不代表實際物理和電磁作戰(zhàn)環(huán)境。為了穩(wěn)定地測試?EW?系統(tǒng),威脅激勵源必須盡可能表現(xiàn)真實世界。
??? 另一個?EW?趨勢為準確?檢定電子對抗的需求不斷增加。ECM?可能受到發(fā)射機/放大器失真、電池、多技術(shù)的電源共享、系統(tǒng)中的時序問題、DRFM?延遲和平臺電磁效應的影響。正因如此,在時域和頻域中不同場景下長期驗證?ECM?才如此重要。檢定整個系統(tǒng)/平臺對技術(shù)的影響對于了解真正?ECM?性能極為重要,也有助于確定任何潛在功能或系統(tǒng)在真正對戰(zhàn)中可能受到的限制。
如何在?SATCOM?上獲得成功
除了?RF?感測外,發(fā)生變化的另一個軍事和政府應用則是衛(wèi)星通信?(SATCOM)。SATCOM?用于發(fā)送視頻、圖像、雷達數(shù)據(jù)、情報信息等,具有獨特的?RF?挑戰(zhàn)。
Wolke?說道:“大多數(shù)衛(wèi)星應用的共同之處就是傳輸帶寬通常很高,有時,傳輸功能也比較復雜。此領(lǐng)域的變化就是越來越多衛(wèi)星得到使用。因此,它們的容量也越來越擁擠,我們看到越來越多的衛(wèi)星部署案例,頻段額外用途也越來越多,也越來越需要較寬帶寬。”
隨著所用衛(wèi)星數(shù)量的增加,測試其通信功能的需求也逐漸增多。傳統(tǒng)上,測試?SATCOM信號的物理層足夠確定誤碼率?(BER)?和?誤差向量幅度?(EVM)?等數(shù)值。但是,現(xiàn)在,物理層也正變成關(guān)心的活躍區(qū)域。
Allison?說道:“傳統(tǒng)上,我們不在協(xié)議層空間通信,但是,我認為它正變得比較重要,因為我們使用許多無線發(fā)射機、事物變得越來越復雜且?IoT?也變得隨處可見。因此,我們也可以部分使用這項技術(shù)來解決軍事和政府需求,也可以讓它們滿足商業(yè)需求。”
Allison?稱,SATCOM?應用中的主要協(xié)議之一就是不斷演化的數(shù)字視頻廣播實現(xiàn)(通常為DVB-S2)。他解釋道:“我所看到的趨勢就是有許多人對數(shù)字視頻調(diào)制測試和超快通信也感興趣,尤其是在衛(wèi)星之間?!?br /> ??? 為了獲得成功,SATCOM?應用需要兼具極高頻率、極低噪聲和極寬帶寬。因此,?測試SATCOM?設備可能極具挑戰(zhàn)。Allison?說道:“許多解決方案具有足夠高的頻率范圍,但是,它們的帶寬不夠?qū)挘蛘?,它們的頻率和帶寬夠用,但是,分辨率不夠?;蛘?,它們的頻率、帶寬和分辨率都夠用,但是,它們無法產(chǎn)生在這些頻率下真正測試所需的信號。我們基本能夠確定客戶的具體痛處,幸運的是,我們的設備基本能夠解決所有問題?!?br /> ??? 形成?SATCOM?應用的最后一個因素就是接收機和發(fā)射機的物理屬性。Allison?稱,不能忽視所部署應用的尺寸、重量和功率。他說道:“一些應用可能真的在步兵攜帶的背包中,或者,它可能是?UAV?或類似工具上的?RF?傳感器。因此,在許多此類情況下,尺寸、重量和功率也極為重要?!?/p>
幫助客戶適應
從?RF?感測到電子戰(zhàn)與?SATCOM,軍事和政府應用正在發(fā)生一些變化,這些變化均需要功能強大且可靠的新解決方案才能應對。RF?技術(shù)的使用更為簡單、頻譜分配發(fā)生變化、無用信號更多、衛(wèi)星增多和?EW?威脅日益嚴重軍事產(chǎn)生這些變化的一些原因。Allison?說道:“我認為,我們肯定會全力幫助客戶解決這些類型的威脅?!?/p>
對我們來說,這真是非常激動人心的時刻。泰克將不斷努力改進我們與政府合作伙伴的業(yè)務模式和參與度,以便了解軍隊每天所面臨的真正挑戰(zhàn)。我們希望提供在戰(zhàn)場空間中保護戰(zhàn)士的技術(shù)促成因素。我們的目標就是采取任何可能方式幫助確保任務成功并成為其值得信賴的合作伙伴。
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