量子通信技术中航天系统的应用分析

摘要:信息化技术将在未来战争中发挥十分关键的作用，只有提升信息的争夺能力才能保证战场中的主动权，破坏敌方的信息系统。这种情况下，信息安全变得更为重要，所以必须做好保密工作。量子通信技术比以往的保密技术更具优势，因此在军事通信方面得到了广泛应用。本文首先介绍了量子通信实现的原理，进而分析了航天系统中量子通信技术的应用情况，以期推动该技术的发展，拓展其应用范围。

关键词:航天系统;信息安全;密钥分发;量子通信

传统方式中，经常采用加密、解密技术保护信息安全，然而，密码破译功能不断增强，这种加密方法容易发生信息破译、监听与篡改，带来安全威胁。作为一种新型技术，量子通信能够大大提升信息传输的安全，具备较大的优势，在民用安全以及军事领域都得到了广泛应用。

1量子通信原理

依据海森堡测的不准以及不可克隆原理，并结合量子力学特征来实现量子通信，该通信方式能够防止非授权方窃取传输过程中的信息，从而大大提升了信息在传输过程中的安全。量子通信技术分为量子隐形传态技术与量子密钥分发技术，其中，前者正处于研究阶段，许多问题需要在今后的工作中解决，目前无法投入使用；后者已经在一些领域中得到应用，未来的应用范围将逐渐扩大，两种技术都能够完全避免信息传输中出现问题，未来将广泛应用于军事通信方面。

2应用于航天系统中量子通信的关键技术

2.1密钥的生成时间

通常情况下，由于量子密钥生成协议以及元器件性能的影响，其生成速率往往低于105bit/s。所以需要加强这一方面的研究，增加其生成速率，这是未来量子通信技术的主要发展方向。

2.2自由空间远距离量子通信技术

航天系统中必须建设空地、天地等远距离无线链路，在地基、空基与天基网络之间进行信息传递，而该技术能够保障航天系统的信息在各个信息节点间的传输安全，进而扩大量子通信技术的应用范围。

2.3量子安全保密网络设计技术

在实际情况中，该技术需要与量子信道与经典信道相结合来生成并分发量子密钥，其将革新航天系统的网络架构，使网络变得更为复杂。所以，应依据量子通信特征，并结合当前航天系统的网络架构来设计网络协议与网络架构，尽量在降低网络复杂性的基础上发挥该技术的优势，避免信息传输中出现各种问题。

2.4量子安全保密系统效能评估技术

该技术能够有效评估量子安全保密系统的功能，并且通过对比该系统与传统系统来为系统设计、系统优化与系统论证提供依据，同时能够准确检验该系统对信息传输的保障能力。

3量子通信技术在航天系统中的应用

3.1航天领域中量子通信的工程化应用

信息安全技术能够使信息系统在战场条件下准确运行，发挥武器装备的最大功能。近几年，量子通信开始快速发展，与传统通信手段相比具有较大的优越性，在军事领域有广阔的发展空间。量子通信技术可以增强密钥分发与保密通道的安全性，可以检测信息是否遭受窃听，确保隐蔽通信，并且信息容量大，传递效率快，增强了导弹武器系统的实战性。为此，应大力开展导弹武器系统中该技术的工程化应用研究，增强该系统的抗干扰性与作战能力，保障信息安全。将该技术运用于指挥信息系统与导弹信息系统能够增强核安控能力，除此以外，还可在整个信息化作战体系中运用该技术，增强实际作战能力。

3.2量子通信给今后信息技术带来的影响

从原理上讲，量子通信技术能够保障信息在传输过程中的安全。当前，量子通信相关的理论研究与实践探索均取得了较大进步，以量子密钥分发技术为基础的量子通信系统已经在一些领域得到应用，并逐渐完善。量子通信技术能够给通信领域带来本质上的改变，是获得战场主动权的关键技术。航天系统中的信息传输也十分重要，因此要积极利用该技术，实现保密通信，为战场胜利提供有利的技术支持。

3.3建设信息战场下的军事保密通信网络

未来战场中，必须有效预防信息攻击，否则将产生十分严重的后果。为此，需要构建安全性高的信息链路，充分发挥战略导弹武器的作战能力。军事信息网络中包含的信息数量大，并且需要及时处理，依据相关标准进行共享。量子通信技术有较大的优势，其信息传输速度快、信息容量大，且量子隐形传态技术能够使量子信息在任意距离之间进行无障碍传输，通信链路的建立不受时间与地点的限制，因此可以利用上述特点进行军事信息网络的构建。

3.4将量子通信与航天设备相结合

战场条件下，航天系统中会快速传输各种机密信息，为了保障其安全，通常采用密码系统。密码系统中的关键是密钥，其安全性将直接影响通信安全。现阶段，量子密钥分发技术比较完善，已经投入实践中，将该技术与武器装备相结合能够建设可靠的量子密钥产生与分发系统，准确检测是否遭受监听，提升密钥分发的安全性，真正实现保密通道。光量子密码的主要特征为窃听可知性与不可破性，而相关设备能够与光纤通信设备进行有机结合，所以在通信网络架构中增设量子光纤链路与量子密钥产生与分发装置，能够保证信息在军用网络传输的安全性。

4结语

信息化战场条件下，要想赢得战争胜利，必须掌握信息的主动权，而量子通信技术能够保障信息在传输过程中的绝对安全，是提升作战能力的关键。积极研究该技术的工程化应用形式，将该技术与导弹武器系统、指挥信息系统以及整个作战体系融合，能够准确检测出是否发生信息窃取，实现安全通信，提升信息对抗能力。

参考文献

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[3]杨勇,石玲玲,贾学先等.量子通信技术在航天系统中的应用研究[J].导弹与航天运载技术,2016(05):48-52.

作者:李金光 王俊 刘岗风 单位:中国人民解放军63771部队