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1、军用光纤通信技术 Military Optical Fiber Communication Technology,制作：,0904216班,秦平西,李佳彬,尹相斌,张旭,1.光纤通信及军用光纤通信的定义 2.光纤通信的优点 3.军用光纤通信的技术难点 4.军用光纤通信的国外概况 5.军用光纤通信的应用前景 6.军用光纤通信的影响,定义： 以光载波载送信息，以光纤作为传输媒介传送光载信息的通信方式，称为光纤通信。 它是现代光通信的重要形式。 军用光纤通信就是把光纤通信技术应用于军事领域，从而提高军事通信的保密度，扩大系统的容量。先进技术国家的军事部门都很重视光纤通信的发展，并将其列为优选发展的项
2、目。,光纤通信与卫星通信、微波通信相比具有以下优点：,（1）、传输频带很宽，通信容量大； （2）、光纤是没有辐射的传输介质，保密性强； （3）、体积小、重量轻、光纤短路不引起火灾； （4）、保密性好，无串话干扰； （5）、抗化学腐蚀，柔软可挠； （6）、不怕电磁干扰，抗干扰能力强，更可提高抗敌方干扰能力； 由于光纤通信具备这些优点，因此愈来愈受到国外军事部门的青睐，光纤的应用也从远距离的干线传输向短距离的战术通信应用发展。,技术难点：,在光纤通信的军事应用方面，对光缆性能的要求十分严格，所以其设计、研制和制造一直是个非常需要解决而又难于解决的问题，这种严格的设计技术规范主要来自于对作战人员安全
3、的考虑以及对作战平台本身的运行、可靠性和顽固性的考虑。因为阻燃材料一旦着火，会带来严重后果，因此说光纤通信的技术难点在于开发、研制和制造安全系数大的传输光缆，从而进一步提高通信的抗毁性，可靠性。,国外概况：,英国陆军早在70年代后期便考虑将光纤应用于“松鸡”战术通信系统。在海湾战争中，盟军就使用了战术光缆通信系统。目前国外光纤通信在军事中的主要应用有LAN系统、C3系统链路、长距离战术通信系统和本地分配系统等几个方面。,LAN系统 ：,在许多现役军事通信系统中都在装备光纤局域网，以取代用金属电缆作传输介质的局域网，提高传输速度，扩大网络半径。目前的光纤局域网是按以太网标准（IEEE8023）组
4、建的，采用环形或者有源星形拓扑结构，工作速率为10Mb/s，这是军用电缆局域网向光纤局域网过渡的第一步，也叫军用光纤以太网，在性能上可满足军方要求 。 性能更好、速率更高的的光纤分布数据接口网络也投入了使用，它采用令牌双环结构，速率达10Mb/s，是在IEEE802.5基础上发展起来的新一代局域网接口标准。网络可适于同步或异步数据传输，适用宽带实时通信。网络充分利用光纤固有的宽带能力，并能增强系统的抗毁性，是提高战术通信性能的有效手段。,C3系统链路,美国的C3系统在海湾战争中对赢得战争的胜利发挥了重要作用。尤其是美三军联合战术通信系统、MSE和改进型陆军战术通信系统都发挥了重要作用。所谓C3
5、系统链路就是用光缆来代替同轴 电缆将指挥、控制和通信与三军联合战术通信系统各单元连接起来，这样可大大改善这种战术通信系统的性能。C3系统链路比较典型的应用实例是VBITS光纤系统。该系统可传输一路实时双向彩色视频信号和四路实时音频信号等信息。系统拥有10个站，站间距离为6公里。系统采用的硬件设备都是成品，光缆采用的是芯径为50mm的渐变型光纤成缆的二芯高强度光缆。这种高强度光缆可以承受车辆碾压，光缆每千米的重量为36公斤。相比之下，采用同轴电缆每千米的重量为900公斤。用光缆作链路的这种C3系统的主要特点是：保密性强，敌方难以探测和施放干扰；分布范围广，抗毁性能好；站间距离长，站组线迅速，设备
6、到达现场后，12小时可全部开通1/2以上的设备，1824小时可全部通过。该系统已成功地用于北约组织的年度演习，美国陆军把该系统设在部队驻地，增强了部队战术通信能力。,C3系统的另一个典型应用是战术通信车之间用战术光缆作传输介质的光纤传输系统，包括遥控光装置。该遥控光装置即CV3895/G和现场测试装置TS4117/G。遥控光装置安装在战术方舱内，通过连接器与光缆组件连接，它的体积很小，用于战术方舱内与车外的数字通信设备之间，对全双工传输起电光变换作用。该遥控光装置光接口、波长、输入和输出光功率范围和数据速率等都是标准的。 遥控光装置输入功率和电信号是通过多针圆形连接器来接通的，安装在该装置的底
7、部。该装置耗量小，仅需5V直流电源。,C3系统链路第三种典型的应用是著名的MX导弹C3系统。该系统为美军指挥当局提供一个总长1500公里的指挥、控制、通信网络，用以连接两个作战指挥中心、四个地区支援中心、4800个有人及无人值守的场所设施、200个移动式发射台和一系列设备维护站。该系统可传输指挥与技术状态数据、仪表遥测数据和飞行控制中心闭路电视的视频信息。 采用战术光纤C3系统可以获得比同轴电缆宽得多的带宽，因此可以配置高度机动、大容量、抗干扰、抗毁性和保密性都强的可适应于现代战争要求的C3系统。它可使指挥员在具有高清晰度屏幕显示的控制台前了解战场态势，从而提高了部队作战指挥水平。,长距离战术
8、光纤系统,长距离战术光纤系统是美国三军战术通信网的一个组成部分，是美军开发光纤通信在军事上的应用的重要工程项目，计划用一万千米的光缆来替换70年代初美军师以上部队使用的CX-11230G双同轴电缆系统以改善AN/TTC型电路交换机之间的传输性能。美军之所以首先用光缆来更新70年代装备的野战通信系统CX-11230G同轴电缆，是由于该系统的速率低、频带窄、中继距离短， 很不适应现代战争对通信的要求。在该系统的数字群复接器中，低速率恢复器以230kb/s速率再生传输数据，每1.6公里的CX-11230G同轴电缆需设置一个低速率脉冲恢复器的距离间隔为0.4公里。这样，低速率电缆系统的距离若达64公里
9、，则需设置19个中继器；高速率的电缆系统的距离达8公里时，也需设置19个中继器。这很不适应现代战争对军事通信的要求。为此，一些工业发达国家的军事部门从80年代初就开始组建野战光缆传输系统，用以取代这种不适应现代战争要求的同轴电缆系统。,本地分配系统,本地分配系统也是美三军战术通信网的一个组成部分。它与长距离光纤传输系统相配套，共同更新战术通信的性能。长距离传输系统是用来替换CX-11230同轴电缆干线系统，而本地分配系统则是用来替换美军野战通信车之间的四根26绞对CX-4566型电缆，该电缆用于ANTYC-39信息交换机处理设备之间。AN/TYC -39是大容量的交换机，如果不用光缆来沟通互连
10、，它们之间的传输手段便成了美三军战术通信系统的卡脖子段，因此，美军用光缆更新战术通信系统的性能时，首先替换这两种交换机的传输线路CX11230同轴电缆和CX-4566-26扭绞对电缆。 地面发射巡航导弹光纤数据传输系统是本地分配系统在基地内信息传输、野战车辆计算机互连的典型应用。主要是通过光纤数据传输将导弹的两个发射控制中心和四个可移动的发射架连接起来，用以传输数据和话音信号，并在大约100个彼此分开的终端之间传输数据,应用前景,美国正在探讨波分多路复用技术。其三项主要应用是：（1）把双芯纤维改成单芯纤维以进一步降低野战运输重量，增强展开中的灵活性；（2）在多波长点对点传输情况下，把多根光缆压
11、缩到一根光缆； （3）在局部地域网情况下，把数字或计算机信息视频和话音分别调制在不同频率上。 美国陆军正在全面考察英国和欧洲大陆之间固定台站的长途链路，这项合同已同北方电信公司签订。美国马丁.玛丽埃塔公司正在研制陆军将用于提供准确、准实时的情报综合的全源分析系统、敌情比较分系统。在这个系统中，将采用光纤链路。美国驻欧司令部的预备指挥部是与国防通信系统连接在一起的，它也将采用光纤链路。 目前，中欧的一个光纤项目正在进行之中，目标是在今后若干年内通过用光纤取代很多微波链路来更新现有的数字式欧洲基干网。其他一些采用光纤的更新项目是：国防通信系统地中海部分的改进计划；南朝鲜驻军部分的改造计划；日本驻军
12、部分的重新配置和数字化计划以及夏威夷、阿留申群岛和其他地区的非战术系统计划。 北约将采用光纤分系统实现英国无线通信系统的BoxerI链路。,影响 ：,从光纤通信开发并应用到军事领域至今已有20余年的历史，到目前为止光纤通信已应用于战术通信系统、局部通信系统和空中布缆，以及在飞机、舰船、雷达、导弹、卫星等军事装备和军事设施内部的信息传递和通信联络等。在现代战争中，信息传输系统起着关键作用,光纤通信用于军事通信可以扩大系统容量，可以提高军事通信的保密度，抗干扰能力强，更可提供抗敌方摧毁能力。这些都是卫星通信、微波通信所不及的。 光纤可大大减轻通信系统所需的后勤保障工作的负担。光纤具有数据传输能力，
13、而且可用带宽很宽，系统设计人员能够在一条光缆里进行数据多路传输，从而减少了所用光缆的数量。 现代军用飞机的机载电子设备不断增加，互连用的电线电缆群集。据估计，一架现代军用机的互连线缆重量几乎与其它机载器材相等，因此，减小机载电子设备的重量和体积，成为提高军用飞机作战性能的重要问题之一。而光纤重量轻、体积小，可解决这一难题，显然，光纤技术对机载电子设备的更新换代起着重要的作用。,减轻舰船重量是当今舰船设计者与制造者所关心的一个主要问题。一艘军舰，无论是在服役前还是在服役中，只要其重量有所减轻，都意味着其作战能力有了直接的提高。光纤用在舰船上不仅仅可以减轻重量，而且可以提供带宽容量，并且，通过光纤
14、的其它优势，还可提供生存能力，能防止电子设备损坏、有效信息损失和减少虚警，也可避免系统内设施间的接地环路使用，大大地减少电缆重量和体积，从而可改善舰艇的稳定性、增加舰艇的燃料和武器重量，扩大舰艇作战能力和范围，达到增强舰艇顽存性的目的，还能使系统设计具有较大的灵活性。 当今世界，科学技术的飞速发展和广泛应用，正在改变着人类的军事斗争思想。信息战将成为二十一世纪战争的主要作战模式，因此，各国军队都在竞相发展与信息战有关的高新技术。而光纤通信是现代信息技术的重要组成部分。预计二十一世纪，光纤通信将在长距离、本地网、战术通信等方面全面取代电缆，军用光纤通信将取得飞速发展，如发展超高速光纤通信，发展光纤通信的智能化、综合一体化等。,
