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第846章 卫星遥测数据加密方案初稿

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电源接口的兼容率先突破。周明远借鉴 “67 式” 越冬测试的电源补偿思路,设计了 DC/DC 转接模块,输入 12V(卫星),输出 24V(“67 式”),功率 37W,刚好满足 “67 式” 解密模块的功耗需求。第一次测试时,模块因散热不好烧了,他在模块外壳加了 0.37 毫米厚的铝制散热片,再次测试时,温度稳定在 47℃,完全符合要求。“1962 年高原测试用加热片,现在用散热片,都是和环境打交道。” 他的这个设计,后来成了卫星与地面设备电源兼容的标准方案。

数据接口的协议兼容更复杂。“67 式” 用的是 “异步串行协议”(波特率 1200),卫星遥测用的是 “PCM 同步协议”(速率 4800),两种协议无法直接通信。李敏带领软件组,在卫星侧加了 “协议转换软件”,将 PCM 数据转换成 “67 式” 能识别的串行数据,同时在数据帧头加 “同步码”(用 “67 式” 的密钥生成,如 0x37),确保 “67 式” 能准确接收。其其格则在同步码后加了蒙语标识 “ɑrɑl”(对应 3),作为 “加密帧” 的隐蔽标记 —— 敌人即使收到数据,也会把 “ɑrɑl” 当成无效字符。

控制接口的兼容藏在 “时序调整” 里。“67 式” 的控制信号是 “正脉冲触发”(脉宽 10ms),卫星遥测是 “负脉冲触发”(脉宽 5ms),时序不匹配会导致控制指令失效。周明远设计了 “脉冲转换电路”,将负脉冲转成正脉冲,同时把脉宽拉长到 10ms。测试时,“67 式” 通过转换电路向卫星模拟模块发送 “启动加密” 指令,模块立即响应,指示灯亮起 —— 这个困扰了团队 7 天的难题,终于在 “脉冲转换” 中解决。

“冗余设计” 应对接口失效风险。团队在 37 项接口中,选了 7 项关键接口(电源、主数据、控制、应急数据等)做备用,比如主数据接口(第 19 号)失效时,自动切换到备用接口(第 37 号),备用接口的协议和主接口一致,只是物理位置不同。“战场上没有万无一失,留个备用才能保命。” 老张的这个要求,让方案的可靠性从 90% 提升至 97%。

1968 年 10 月 5 日,37 项接口的兼容模块全部完成。周明远将转接模块、协议转换器、脉冲转换电路整合在一起,做成 “卫星 -‘67 式’兼容单元”,体积仅 1.9 立方分米,重量 0.37 公斤,完全符合卫星的载荷要求。当他把兼容单元接到 “67 式” 和卫星模拟模块之间,数据开始顺畅传输,李敏激动地说:“现在,天上的 data 能和地面的‘67 式’说上话了!”

三、加密方案的设计:地面技术的太空适配

1968 年 10 月 8 日,加密方案的核心逻辑在 “继承与适配” 中确定。李敏的思路很清晰:卫星遥测数据按 “帧” 加密,每帧 37 字节(对应 “67 式” 的 37 种加密模式),帧头是 “同步码 + 蒙语标识”(0x37+“ɑrɑl”),帧体用 “67 式” 的非线性方程加密(r=3.7,x?=0.62,源自 1962 年核爆参数),帧尾是 “67 式” 的校验码。“不是重新发明,是把地面的加密逻辑搬到太空,再适配卫星的特点。” 她在方案初稿里写。

遥测数据的 “分级加密” 贴合实战需求。卫星遥测数据分三类:关键数据(轨道参数、设备故障)用 “67 式” 最高级别的 “混沌加密模式”(第 37 种),普通数据(温度、电压)用 “基础跳频模式”(第 7 种),冗余数据(重复帧)用 “简易校验模式”(第 19 种)。这种分级,既保证关键数据安全,又节省卫星算力 —— 卫星的运算能力有限,无法全程用复杂加密。

“抗太空干扰” 的优化是卫星特有的需求。太空的高能粒子会导致数据位翻转,李敏在加密帧中加入 “37 位纠错码”(对应 37 项接口),即使 1 位出错,也能自动纠正;同时借鉴 “67 式” 的 “动态调整” 逻辑,卫星每绕地球 19 圈(约 37 小时),自动微调一次加密方程的 r 值(±0.01),避免长期使用导致规律泄露。“地面的干扰是人为的,太空的干扰是自然的,两种都要防。” 李敏的这个设计,在后续的模拟测试中多次挽救出错的数据。

蒙语标识的 “隐蔽作用” 再次发挥。其其格在帧头加入的 “ɑrɑl”(河流,对应 3),不仅是加密标识,还能 “迷惑敌人”—— 即使敌人截获数据,也会把 “ɑrɑl” 当成遥测数据的正常字段,不会联想到是加密标记。测试时,“假想敌” 团队果然忽略了这个标识,花了 19 小时才意识到 “ɑrɑl” 的特殊意义,此时关键数据早已传输完成。

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