中国科研团队宣布了一项突破性技术,堪称“心灵感应”通信,有望彻底改变战场电子战规则。这项技术由中国科学院航天信息研究所高级工程师领导,在《雷达杂志》上发表,详细介绍了一种无需主动信号的高速战场通信系统,使作战部队在电子战中实现“隐身”,显著降低被拦截或攻击的风险。
创新核心:智能超表面与无源通信。
传统军用无线电通信通过电磁波传输信息,但同时暴露用户位置,易被敌方干扰、定位甚至引发导弹打击。刘的团队开发了一种基于“智能超表面”的无源通信系统,彻底颠覆这一困境。该超表面由数百个可编程超材料瓦片组成,能在不发射主动信号的情况下,利用卫星的合成孔径雷达回波传输数据。也就是一种被动传输数据的方式,这是一项革命性的技术探索。
这些瓦片通过在“开”(0°相位)和“关”(180°相位)状态间切换,将信息编码进卫星接收的雷达回波中。作战平台(如坦克、军舰或飞机)无需释放可探测能量即可融入自然电磁背景,实现每秒127kbps的数据传输速率,媲美北约Link 16战术数据网络,同时保持完全无线电静默。
中国团队在论文中指出:“该系统通过散射和调制接收到的雷达卫星的回波,消除了主动电磁波传输需求,确保通信的隐蔽性和安全性,显著降低被检测风险。”
在城市“电磁噪声丛林”或波涛汹涌的海面,信号易受杂波和反向散射干扰。为此,团队开发了自适应算法,通过动态调整相位调制深度将信噪比提升300%,有效对抗城市杂波。在海上,惯性传感器和自动对焦软件实时纠正船舶因海浪引起的俯仰和横摇,确保信号稳定。在模拟4级海况(浪高超2米)的测试中,系统误码率低至0.77%,雷达成像分辨率损失控制在9.7%以内。
此外,团队成功协调雷达卫星的线性频率调制与通信数据编码,确保高分辨率成像与高速数据传输并行。这使得系统即使在恶劣环境下也能保持高效通信,为战场提供可靠支持。
一位未参与项目的北京通信研究员表示:“这确实像‘心灵感应’,与传统通信截然不同。若技术成熟,将从根本上重塑战场规则。”在电子战中,隐蔽性是生存的关键,该技术使部队能在不暴露位置的情况下高效通信,对敌方雷达和侦察系统构成巨大挑战。
在军事领域,这项技术可增强中国解放军在复杂战场中的指挥协调能力,特别是在城市作战或远洋任务中。全球供应链方面,超表面技术的广泛应用可能推动雷达、通信设备制造的革新,降低对传统无线电硬件的依赖,进一步影响航空航天和国防工业。
尽管目前仅在实验室验证,中国团队已规划大规模应用。未来工作将聚焦提升数据速率和抗干扰性能,并与多模星载SAR系统开展联合试验,验证实地部署可行性。团队还计划将超表面无源通信扩展至其他星载雷达遥感系统,构建天-空-地一体化雷达网络,为军事和民用领域开辟新可能。可以说,这项“心灵感应”通信的突破,已为未来电子战和全球通信技术掀开新篇章。