Av allt större oro för drift av ett taktiskt kommunikationsnätverk är möjligheten att en sofistikerad motståndare kan upptäcka vänliga sändningar. Arméforskare utvecklade ett analysramverk som möjliggör en noggrann studie av detekterbarheten av ultravioletta kommunikationssystem, ge den insikt som behövs för att uppfylla framtidens krav, säkrare arménätverk.

Särskilt, ultraviolett kommunikation har unika förökningsegenskaper som inte bara möjliggör en ny optisk länk utan synfält, men också innebära att sändningarna kan vara svårare för en motståndare att upptäcka.

Bygga på experimentellt validerad kanalmodellering, kanalsimuleringar, och detektion och uppskattningsteori, det utvecklade ramverket möjliggör utvärdering av avvägningar i samband med olika designval och sätt att använda ultravioletta kommunikationssystem, sade Dr Robert Drost från U.S.Army Combat Capabilities Development Command's Army Research Laboratory.

"Även om många tekniker har föreslagits för att minska detekterbarheten av konventionell radiofrekvens, eller RF, kommunikation, den ökade atmosfäriska absorptionen av djupt ultravioletta våglängder innebär att ultraviolett kommunikation, eller UVC, har en naturlig låg sannolikhet för upptäckt, eller LPD, karakteristisk, "Sa Drost.

"För att fullt ut dra nytta av denna egenskap, en noggrann förståelse av LPD -egenskaperna hos UVC behövs. "

Särskilt, Drost sa, sådan förståelse är avgörande för att optimera design och drift av UVC -system och nätverk och för att förutsäga kvaliteten på LPD -egendomen i ett givet scenario, till exempel att använda UVC för att säkert nätverka en kommandopost som har en uppskattning av riktningen och avståndet till motståndaren.

Utan en sådan förutsägbar förmåga, han sa, användare skulle sakna den vägledning som behövs för att veta omfattningen och gränsen för deras påvisbarhet, och denna brist på medvetenhet skulle avsevärt begränsa användbarheten av LPD -förmågan.

Forskarna, inklusive Dr. Mike Weisman, Fikadu Dagefu, Terrence Moore och Drost från CCDC ARL och Dr. Hakan Arlsan, Oak Ridge Associated Universities postdoktor vid labbet, visat detta genom att tillämpa deras ramverk för att producera ett antal viktiga insikter om LPD -egenskaper hos UVC, Inklusive:

LPD -kapacitet är relativt okänslig för ett antal system- och kanalegenskaper, vilket är viktigt för LPD-fastighetens robusthet styrning av en UVC-sändare verkar inte vara en effektiv detektionsbegränsande strategi i många fall UVC-länk för sikt ger distansdistanser som inte står i linje med kommunikationsområdet

Tidigare modellering och experimentell forskning har visat att UVC -signaler dämpas dramatiskt på långa avstånd, vilket leder till hypotesen att UVC har en grundläggande LPD -egenskap, Sa Drost. Dock, det har varit lite ansträngning för att noggrant och exakt kvantifiera denna egenskap när det gäller detekterbarheten av en kommunikationssignal.

"Vårt arbete ger en ram som gör det möjligt att studera de grundläggande gränserna för detekterbarhet för ett ultraviolett kommunikationssystem som uppfyller önskade krav på kommunikationsprestanda, "Sa Drost.

Även om denna forskning är inriktad på långsiktiga tillämpningar, han sa, det tar upp arméns moderniseringsprioritet på nätverk genom att utveckla den grundläggande förståelsen för en ny kommunikationskapacitet, med ett mål att förse soldaten med nätverksanslutning trots utmanande miljöer som inkluderar kontradiktorisk aktivitet.

"De framtida utmaningarna för kommunikation och nätverk som armén står inför är enorma, och det är viktigt att vi undersöker alla möjliga medel för att övervinna dessa utmaningar, "Drost sa." Vår forskning säkerställer att samhället har den grundläggande förståelsen för potentialen och begränsningarna för att använda ultravioletta våglängder för kommunikation, och jag är övertygad om att denna förståelse kommer att informera utvecklingen av framtida arméns nätverksmöjligheter. Att bedriva grundläggande forskning som påverkar beslutsfattande och arméteknik är anledningen till att vi arbetar för armén, och det är mycket tillfredsställande att veta att vårt arbete i slutändan kommer att stödja krigsmannen i hans eller hennes uppdrag. "

Forskarna fortsätter för närvarande att utveckla förfinad förståelse för hur man bäst utformar och driver ultraviolett kommunikation, och ett viktigt nästa steg är tillämpningen av detta ramverk för att förstå detekterbarheten av ett nätverk av ultravioletta kommunikationssystem.

En annan viktig insats är den experimentella karakteriseringen, utforskning och demonstration av denna teknik i ett praktiskt nätverk med hjälp av ARL:s Common Sensor Radio, en sofistikerad nätverksradio utformad för att tillhandahålla robust och energieffektivt nätverk.

Denna forskning stöder laboratoriets FREEDOM (Foundational Research for Electronic Warfare in Multi-Domain Operations) Essential Research Programs mål att studera integrationen av kommunikationsteknik med låg signatur med avancerade kamouflage- och lokkningstekniker.

Enligt Drost, arbetet är också på väg att studera hur ultraviolett kommunikation och andra kommunikationsmetoder, inklusive konventionell radiofrekvenskommunikation, kan fungera tillsammans i ett sömlöst och autonomt extremt heterogent nätverk, som forskarna anser är nödvändiga för att fullt ut kunna inse fördelarna med individuell ny kommunikationsteknik.

När de gör fortsatta framsteg med dessa grundläggande forskningsfrågor, forskarna kommer att fortsätta att arbeta nära med sin övergångspartner vid CCDC C5ISR (Command, Kontrollera, Datorer, Kommunikation, Cyber, Intelligens, Övervakning och spaning) Center för att driva ultraviolett kommunikation mot övergång till närmare sikt till krigsmannen.