



通信侦察指的是使用侦察接收设备对敌方通信系统(收发信机中的发射台)的信号进行搜索、截获、测量、分析、识别,以获取情报信息的过程。如图2.1所示,在通信侦察站中,侦察接收设备在收发信机进行通信的同时,发现并截获发射台(辐射源)发出的通信信号。随后,侦察接收机对信号进行测量、分析、识别,检测其出现和结束时间、工作频率、调制方式、传输比特率、功率电平、电子指纹等信号特征和技术参数,再通过对信号特征和技术参数的分析、处理,识别其通信网(台)的组成、指挥关系和通联规律,查明收发信机的产品类型、数量、部署和变化情况,必要时引导测向定位设备或干扰设备,确定发射台的方位或对接收台实施干扰。
图2.1 通信侦察示意
在实施通信侦察的时候,直接侦收到的只是通信信号,而不是情报。对信号进行识别、测量、解调后得到的是一些信号特征和技术参数的信息(如数据等)。再对这些信息进行融合、处理、分析、积累、综合、评价与解释之后得到的结果才是通信情报。通信情报是通信信号中携带的真实内容,它不仅能为干扰敌方通信提供所需参数,还能为己方制订作战计划、研制和发展相应装备提供重要依据。因此,通信侦察被誉为战场上监听八方的“顺风耳”,特别是星载、机载等升空侦察系统,其侦察距离远、范围广,更是“顺风耳”中的佼佼者。
德国普拉特公司(C Plath GmbH)的自动通信情报系统(ACOS)框图如图2.2所示,这是典型的通信侦察系统。该系统是一种可升级的宽带无线电侦察系统,用于对常规HF通信进行搜索、探测、监视、分析和估算,能够全面观察HF频段内的所有辐射源。该系统可每年365天、每天24小时工作。
图2.2 自动通信情报系统框图
通信侦察是实施通信电子战的前提和基础,主要手段包括通信情报(COMINT)侦察和通信支援(CESM,全称为“通信电子支援”)侦察。
1.通信情报侦察
根据美军《JP 2-0:联合情报》条令的描述,通信情报(COMINT)是信号情报(SIGINT)的一部分,其他两部分为电子情报(ELINT)和国外仪器信号情报(FISINT)。通信情报定义为“对所截获的经由无线、有线或其他电磁手段传输的国外通信信号进行收集、处理所得出的情报和技术信息”。需要说明的是,在情报领域,电子情报指的是“从非通信辐射源(主要是雷达)辐射的信号中获取的情报”,因此,电子情报尽管名称中包含了“电子”二字,但其实并不包括通信情报。此外,信号情报与电子侦察也有着复杂的关系,为了让读者对这些概念有一个直观了解,图2.3用类似于数学公式的方式描述了相关概念的关系。
图2.3 电子侦察相关概念之间的关系
通信情报侦察的目的是通过截获通信信号来获取敌方军事、政治和经济情报的具体内容,向国家和军队的高层领导、战场指挥员提供战略和作战决策的依据。可见,通信情报侦察系统要处理敌辐射源信号的内部特征(信号所调制的信息)。由于军用通信系统通常会采用加密手段,而解密、破译过程很耗时,因此,通信情报侦察通常无法直接用于支撑战术作战行动。
情报侦察的方式是通过对敌方通信进行定期或长期的侦察监视,详细收集和积累其通信设施和其他信息装备的活动情况,建立并不断更新情报数据库,为分析评估敌方通信设施和信息装备的现状和发展趋势,制订作战行动计划和发展装备策略提供资料。情报侦察大多采用信号情报/电子侦察卫星、信号情报飞机(包括有人驾驶飞机或长航时无人机)、电子侦察船、搭载通信情报系统的潜艇、固定侦察站(如短波侦察站、卫星通信侦察站,见图2.4)等实施。
通过通信情报侦察可得到敌方的语言、文字、图像等与战略决策或作战行动直接有关的数据,如敌方的兵力部署、通信设施及其他信息装备的型号、类别、属性、数量和配置等,可为战场指挥员提供作战决策时的参考。通信情报侦察通常属于战略级侦察范畴。
2.通信支援侦察
通信支援侦察通常用于支援战场上的战术级作战行动。通过对敌方通信信号进行实时截获、检测、信号处理和分析等,得到敌方通信系统的外部特征和技术参数,如工作频率、工作方式、调制样式、信号电平、细微特征及网台属性等,识别并分选出威胁目标。然后,依据预定的作战任务,引导通信干扰或信息攻击系统对指定目标或目标群实施干扰或攻击,或引导通信测向定位设备精确确定目标的方位,为反辐射武器或其他精确打击武器实施摧毁提供详尽、可靠的数据。
图2.4 日本的FLR-2信号情报站
通信支援侦察一般由通信电子战系统中的移动侦察设备、战场通信侦察无人机、投掷分布式通信侦察设备等实施。通信支援侦察有助于了解敌方的通信技术发展水平和可能采取的通信抗干扰手段,并为通信干扰效能评估提供客观证据。支援侦察属于战术侦察范畴。
3.通信情报侦察与通信支援侦察的联系与区别
通信支援侦察与通信情报密切相关,但又相互独立。简而言之,通信情报侦察旨在通过监听通信内容(信号内部信息)来确定敌方的能力和意图;通信支援侦察则旨在通过分析信号的外部特征来确定敌方的能力和意图。
执行通信支援侦察任务或通信情报侦察任务的系统之间的区别在于:谁管控这些系统、任务是什么、任务目的是什么。因此,可以说从电磁频谱中收集到的通信信号有“两种使命”:第一种是通信支援侦察,作战部队使用未经处理的信息在规定的时间周期内形成和维护态势感知;第二种是通信情报侦察,由相应的情报机构根据特定的情报需求进行保存和处理。综上所述,通信支援侦察与通信情报侦察之间的区别与联系如表2.1所示。
表2.1 通信支援侦察与通信情报侦察之间的区别与联系
需要说明的是,通信支援侦察与通信情报侦察通常会采用相同或相似的系统来采集通信信号,只是后续处理过程有区别,如图2.5所示。
图2.5 通信情报侦察与通信支援侦察的区别
从上面的一系列描述可以看出,通信侦察的基础就是“接收通信信号”,而通信系统中接收环节的功能也是“接收通信信号”。那么自然就会有这样一个问题:与通信接收相比,通信侦察有哪些不一样的特点?本部分就对这一问题进行阐述。
1.频率宽开
通信系统接收的是特定频段的己方信号,因此通常只需要接收部分频段内的信号。但通信侦察系统预先无法知道会收到什么频段的信号,因此通信侦察通常需要覆盖敌方潜在通信所使用的全部频率范围(“频率宽开”)。
从目前的技术发展情况看,通信侦察系统所需覆盖的频率范围大约从极低频到极高频,且随着新通信技术不断涌现,该频率还有不断扩展之势。当然,对于一个具体的通信侦察设备而言,并不一定也不可能要求其覆盖这样宽的频段,而应根据其侦察目的、侦察对象、侦察方式及敌方活动特点、信号传播特性及电磁环境的复杂程度等分频段实现全覆盖。
2.空间纵深
对于通信而言,双方总是会假定在最有利的条件下工作,如通信双方均处于对方的视距范围内,且天线彼此处于对方主瓣范围内。但对于通信侦察方而言,却必须假定总是处于不利的情况下。这样一来,通信侦察一般都需要在更远的距离上、更偏的方位(如只能部署在敌方天线副瓣或尾瓣方向)上接收更微弱的信号,所以通信侦察设备通常需要具备比通信接收机具有更加优异的性能,以满足纵深广大的地域范围内的侦察需求(“空间纵深”)。
3.时间持久
在战争中,敌我双方的战争态势瞬息万变、电磁作战环境纷繁芜杂,信息的时效性特别强。哪怕再重要的情报,都可能在数小时、数分钟乃至数秒钟之后就变得毫无意义。因此,通信侦察必须特别注意实时性。另外,目标信号的持续时间往往是很短暂的,特别像猝发通信这样的快速通信信号,如果不能实时截获,侦察将无所作为。为了保证侦察的实时性,通信侦察设备必须长时间不间断地连续工作。而对于通信而言,一般在需要的时候才会接收信号,而不会一直处于接收状态。因此,与通信相比,通信侦察更具有时域上的持久性。
4.电磁静默
通信侦察设备是一种无源(passive)设备,本身不辐射电磁能量,因此,不易被敌方发现,可以免遭敌方反辐射武器的攻击,战场生存力较强。而这也使得通信侦察成为最典型的具备电磁静默作战能力的手段之一。
目前,随着美军在电磁频谱内的博弈从非常规战争(主要是反恐)向大国竞争转型,其为了继续保持电磁频谱优势及电磁频谱内的行动自由,正在全面改变电磁频谱作战规则。其中,最主要的改变之一就是通过电磁静默战(美国智库将这种战法称为“低功率到零功率作战”)的方式来尽可能抵消潜在对手在电磁频谱内的本土优势。可以预见,未来电磁博弈战场上,博弈双方在战场上都会尽量少使用或不使用主动发射电磁信号的系统,以确保己方用频系统不暴露。
电磁静默战概念指的是“战场上所有军用设备均不再主动辐射电磁信号或更多地采用更加隐蔽的方式辐射电磁信号”。可见,通信侦察无疑就是一种“不主动辐射电磁信号”的感知手段。
在此,顺带简单介绍一下“无源”(passive)与“有源”(active)的概念。在电磁频谱领域内的博弈中,所谓“无源”(passive,有时也称“被动”)与“有源”(active,有时也称“主动”)指的是“是否发射电磁信号”:辐射电磁信号的活动、技术、装备属于“有源”;不辐射电磁信号的活动、技术、装备属于“无源”。例如,大部分雷达、大部分通信系统、敌我识别系统、光电探测系统等都需要辐射电磁信号,因此都是“有源”系统/装备。而诸如雷达告警接收机、通信侦察接收机、测向与定位系统、卫星导航接收机等都不需要辐射电磁信号,因此都是“无源”系统/装备。
5.目标多样
通信信号既有连续的(模拟信号),也有离散的(数字信号),调制方式也五花八门(如调幅/幅度键控、调频/频移键控、调相/相移键控、复合调制等),信号电平起伏也很大。为了侦收这些信号,侦察设备必须具有较高的技术性能,如多种检测、识别、解调方式及尽可能大的动态范围等。
总之,对于通信系统而言,其信号特点(模拟/数字、调制样式等)在设计之初就已经固定、固化,即便是采用了诸如软件无线电等相对灵活的硬件架构或诸如认知无线电等相对灵活的通信技术,信号特点的更改也不会非常频繁。因此,通信系统所需接收的信号非常“单一且明确”。反观通信侦察系统,其目标信号在被收到之前则完全未知,因此必须具备多样化目标信号的接收与处理能力。
6.通指一体
通信的核心目标是信息传输,而对敌方通信进行侦察的核心目标则不仅是获取敌方传输的信息,还包括获取敌方信息背后的指控体系,也就是说,通信侦察的目标是获取通指一体的信息。
也就是说,通信侦察(特别是通信情报侦察)不是针对某一个通信系统的个体设备,其重点是敌方战场指挥和控制中心,至少是通信网络的重要链路或节点。搜索和跟踪敌方各级指挥机关是通信侦察最主要的任务之一。从通信电子战领域的专业术语来讲,通信侦察旨在获取敌方通信电子战斗序列/电磁战斗序列(EOB)。根据美军相关条令的定义,电磁战斗序列是整个战斗序列的一个子集,它包括电磁频谱相关系统的身份、优点、指挥架构、部署和工作参数等。
1.任务用途
通信侦察设备的主体是侦察接收机。侦察接收机是通信电子战的核心设备,不仅可用于独立实施通信侦察,还可以与通信测向、定位和干扰设备组合使用。典型的多通道通信侦察接收机框图如图2.6所示。
图2.6 典型的多通道通信侦察接收机框图
为了收到敌方发射的信号,侦察接收机需要有良好的环境适应能力和足够的灵敏度。由于不能预先知道敌方的通信频率,因而侦察接收机要有相当宽的工作频率范围,使其能调谐到目标频率上。随着现代通信技术的发展和快速传输技术的采用,为了不失时机地侦察到敌方信号,侦察接收机必须具备快速搜索、调谐和频率瞄准能力。
通信侦察接收机与敌方通信接收机的最大区别在于:通信接收机已知信号所有技术参数和特性,而侦察接收机对要侦收的信号一无所知,需要对收到的信号进行信号特征分析、识别。信号特征分析和识别是侦察接收机的主要任务。信号特征是信号承载的信息内容(情报)、信号的技术特征及通联特征的总和。
现代通信信号一般都是加密的数字信号。接收到敌方的通信信号后,需要对信号进行识别才能获得信息内容。通常需要三个方面的工作:一是利用各种技术分析设备了解敌方通信设备的技术性能;二是利用已掌握的敌方通信的有关资料与新侦察到的情况进行对照、分析、判断,从而了解敌方的编制序列、指挥关系、部队性质和级别等;三是通过人的思维活动和专门设备对接收到的敌方密码、密语进行破译,从而了解敌方通信内容。由于通信技术高速发展,尤其是信息安全技术的发展,要进行破译以得到通信信息内容变得非常困难。因此,通信侦察越来越趋向于技术特征和通联特征的侦察。
信号的技术特征就是在频域、时域、空域、调制域中表示信号的一组特定的技术参数,如信号中心频率、信号电平、调制参数、频带宽度、极化方式及传输速率、跳频速率、频率集等。而信号的通联特征则包括通信时刻、通信频度、通信时间长度、信号强度等。
通信侦察接收机的主要工作就是对信号技术特征进行分析(包含用于识别信号个体的细微特征分析),测量技术参数,记录通联特征数据。
2.功能分类
侦察接收机通常分为搜索接收机、干扰引导接收机、监测接收机、测向接收机(见图2.7)。
搜索接收机用于快速、大范围搜索、截获通信信号,并对信号频率、电平、调制方式等参数进行粗测,目的是快速发现并跟踪通信信号。
干扰引导接收机在监测接收机的频率、干扰参数优选等引导下,产生所需的最佳干扰样式的激励信号,引导干扰发射机对敌方通信接收机进行干扰。
监测接收机在搜索接收机引导下监视感兴趣的信号,进行详细的特征分析、识别、技术参数测量、解调等信号处理、数据融合和分析判断工作,目的是获取通信情报。
测向接收机在搜索接收机引导下对通信信号进行方向和位置的测量,即进行测向和定位,以便给监测接收机提供目标地理位置的信息,还可为干扰设备的定向干扰提供方位引导。
图2.7 国外几种侦察接收机