紫外通信对军队网络的变革

（图片来源：陆军研究实验室）

人们越来越关心战术通信网中精明的对手可能会检测到友好的传播这一问题。军队的研究人员开发了一种分析框架，可以对紫外通信系统的可检测性进行严格的研究，从而提供满足未来更安全的陆军网络需求所需的知识。

特别地，紫外线通信具有独特的传播特性，不仅允许建立新颖的非视距光链路，而且还意味着对手可能更难检测到这种传输。

美国能力发展司令部陆军研究实验室的陆军作战司令罗伯特·德罗斯特（Robert Drost）博士说，建立在经过实验验证的通道建模，通道仿真以及检测和估计理论的基础上，开发的框架可以评估与不同设计选择和紫外线通信系统的操作方式相关的权衡。

“虽然已经提出了许多技术来降低常规射频或RF通信的可检测性，但是大气对深紫外波长的吸收增加意味着紫外线通信或UVC具有自然的低检测概率，即LPD” Drost说。

“为了充分利用这一特性，需要对UVC的LPD特性有严格的了解。”

Drost说，这种理解对于优化UVC系统和网络的设计和操作以及预测给定场景下LPD属性的质量尤为重要，例如使用UVC安全地对估计有以下情况的指挥所进行联网：与对手的方向和距离。

他说，如果没有这种预测能力，用户将缺乏了解其可检测性范围和极限所需的指导，而这种缺乏认识将大大限制LPD功能的实用性。

包括Dr. CCDC ARL的Mike Weisman，Fikadu Dagefu，Terrence Moore和Drost以及Oak Ridge联合大学的博士后研究员Hakan Arlsan博士在内的研究人员通过应用框架得出了有关UVC LPD特性的许多重要见解，从而证明了这一点，包括：

LPD功能对许多系统和信道属性相对不敏感，这对于LPD属性的鲁棒性很重要。非视距通信链路的对抗视线检测并不像人们关注的那么令人担心，也许与直觉相反，在许多情况下，UVC发射机的转向似乎不是一种有效的检测-缓解策略。视线UVC链接提供了与通信相对应的非视线对峙距离范围。

Drost说，先前的建模和实验研究表明，UVC信号在远距离处会大大衰减，从而导致UVC具有基本LPD特性的假设。然而，在通信信号的可检测性方面，几乎没有相关工作对这种特性进行严格和精确的量化。

Drost说：“我们的工作提供了一个框架，可以研究满足所需通信性能要求的紫外线通信系统的可检测性的基本极限。”

他说，尽管这项研究着眼于长期应用，但它正在通过发展对新型通信能力的基本理解来解决陆军现代化的网络优先问题，目的是在面临挑战性环境时（包括对抗性）仍能为士兵提供网络连接性活动。

德罗斯特说：“陆军面临的未来通信和网络挑战是巨大的，我们必须探索一切可能的方法来克服这些挑战。” “我们的研究确保大众对使用紫外线波长进行通信的潜力和局限性有基本的了解，并且我相信这种了解将为未来陆军网络能力的发展提供信息。进行影响决策和决策的基础研究。陆军技术是我们为陆军工作的原因，而且我们的工作最终将为战斗人员的任务提供支持，这令我们十分满足。”

研究人员目前正在继续对如何最好地设计和操作紫外线通信进行细化的理解，重要的一步是应用此框架来了解紫外线通信系统网络的可检测性。

另一项主要工作涉及使用ARL的通用传感器无线电（一种复杂的网状网络无线电，旨在提供强大而节能的联网）在实际网络中对该技术进行实验表征，探索和演示。

这项研究支持实验室的FREEDOM（多域作战电子战基础研究）基本研究计划的目标，即研究低签名通信技术与先进的伪装和诱饵技术的集成。

Drost认为，这项工作也是研究紫外线通信和其他通信方式（包括常规射频通信）如何在一个无缝的，自主的，非常异构的网络中一起运行的入门，研究人员认为这是必需的。进而充分实现个人新颖通信技术的好处。

随着他们在这些基础研究问题上不断取得进展，研究人员将继续与CCDC C5ISR（指挥，控制，计算机，通信，网络，情报，监视和侦察）中心的过渡合作伙伴紧密合作，将紫外线通信真正应用于作战。