太空中的电磁博弈——卫星无线电干扰与反干扰技术简析

作者：兰顺正

首发自：《中国航天报》

在去年末，有媒体报道称美国太空部队近日宣布了一项新的军事部署计划，即在未来几个月内部署第一批新型地面卫星通信干扰器，旨在干扰敌方航天器发出的信号。而该消息也让有关针对卫星的无线电干扰与反干扰技术再次成为各方关注的焦点。

卫星无线电干扰技术的核心在于通过发射特定频率和功率的干扰信号，削弱或破坏敌方卫星通信和导航系统的正常使用。干扰信号可以针对卫星信号的接收端或发射端进行干扰，从而达到破坏敌方通信和导航能力的目的。

相关干扰技术大体可分为压制性干扰和欺骗性干扰两类。

其中压制性干扰又包括瞄准式干扰与阻塞式干扰：前者针对定频工作的卫星导航系统，采用与导航信号相同的载波频率，使导航用户接收机接收的干扰信号电平高于导航信号电平，从而无法正常进行导航和定位；后者针对采用扩展频谱体制的卫星通信系统，采用较宽的干扰频谱覆盖用户接收机的大部分工作信道或解扩后的信道带宽，使系统受到较长时间和较宽带宽的干扰。

而欺骗性干扰则是针对被干扰卫星信号的传输特性和调制特性，发射假的卫星信号，使导航用户接收机产生虚假的信息，传递错误的数据。

不过，正所谓有矛必有盾，卫星同样可以采用各种手段以对抗干扰。

扩频通信：扩频通信是最常用的抗干扰技术之一。它通过扩展信号的频带宽度，提高信号的抗干扰能力。扩频通信又可以分为直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）。DSSS利用伪噪声系列作为扩频码，通过相乘得到频谱展宽信号。而FHSS则通过载波频率的不断跳变，实现抗干扰的效果。

基带处理转发：基带处理转发技术通过在卫星上进行基带信号处理，提高通信系统的抗干扰能力。这种技术可以重新处理和优化受干扰的信号，减少误码率。

波束变换：波束变换技术利用相控阵天线实现波束的快速跳变，形成所需波束。这种技术可以灵活敏捷地应对干扰信号，降低信号被截获的概率。数字波束形成（DBF）算法因其多波束能力、高精度波束指向以及强大的抗干扰能力，成为波束变换技术中最常用的算法。

2020年美国太空军(USSF)成立后，美军陆基反卫星通信作战任务转由太空作战司令部(SpOC)下的第三“德尔塔”部队(Space Delta 3)承担，该部队也是美国太空军中唯一执行电子攻击(Electronic Attack，EA)的作战力量。

之前，“德尔塔”部队已经装备了“卫星通信对抗系统”(CCS)。该系统由美国L3哈里斯技术公司研制，是一种机动部署的电子战系统，专门设计用于对特定的通信卫星进行暂时性的、有针对性的干扰。推测该系统主要针对地球同步轨道上的通信卫星，通过阻塞式干扰技术来阻断上行链路的特定频率或频段。CCS的干扰能力涵盖了C波段、Ku波段，以及军事用途的X波段和Ka波段。

此次美军所披露的“远程模块化终端系统”(RMT)可被视为CCS的“小型化”（RMT的天线半径缩小到了1.5米左右）版本。美国太空部队表示，该干扰器是一种小型、可运输的卫星通讯干扰设备，具备在恶劣环境中部署的能力。同时小型化的另一个优势在于，RMT可以根据通信卫星的特点进行“个性化针对”设计，从而降低成本。据悉，RMT由美太空军快速能力办公室牵头开发，已于2024年4月在太空靶场由太空训练和战备司令部第4试验鉴定中队完成首次测试。美国防部已批准拨款采购24台RMT，此次将首批部署 11台。