link4A数据格式介绍.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,.,*,Link4A,数据格式介绍,一、应用背景及发展,目前美国军方使用的是Link 4A。由于它符合战术数字信息链路TADIL-C 规范，因此在美国国内，Link 4A 等同于TADIL-C,Link 4A 于50 年代末开始装备在美国海军早期的F-4 型战斗机中队，用作机载双向舰对空系统；用于A-6 攻击机时，则是以航母飞机惯导系统作为输入，用该链路作为导航系统校准。,到了60 年代，其它舰载飞机也安装了Link 4A单向数据链，这些飞机包括电子预警机E-2B 和E-2C，巡逻攻击机S-3A、A-6、A-7、电子战飞机EA-6A、EA-6B 以及F-4 改进型战斗机。,70 年代，EA-6B 飞机安装了Link 4A；同一时期，F-14A 战斗机配置了双向数据链，使其能够向控制台下行传送跟踪与状态数据。,80 年代后，Link 4A 的双向通信能力进一步增强，并在F/A-18 飞机上得以体现。,.,二、,Link4A,的主要功能及特点,一个控制员控制多架飞机，能够对在两个控制台间进行转换的飞机进行信息传输,同时能够引导攻击机；,对在航空母舰和海岸之间执行作战空中巡逻任务的飞机进行控制；,Link 4A,以高可靠性、易于维护和操作、连接时间短等优点,抗干扰能力不强。,.,它的发送报文保密性不够好；尽管,Link4A,链路发送的报文是非加密的，但是报文定义及其执行程序是保密的，报文中的具体信息和控制报文顺序的规则，可以在美国海军，美参谋长联席会议和北约组织颁布的下列三个文件中找到出处：,4A,号链路操作规范,OS-404 1,；战术数据信息链路（,TADL,）报文标准第,JCS PUB6-01 2,号；北约组织（,NATO,）军用标准局（,MAS,）的标准化协议（,STANAG,）、类目：用于飞机控制的战术数据链,4A,号链路，,STANAG 5504,。所有,4A,号链路报文标准文件均是保密的。,.,链路名称,Link 4A,Link 11,Link 16,结构,时间分,址多路传输,网状结构,时间分,址多路存取,协议,指令,/响应,轮询呼叫,预定时隙,组网方式,有节点组网,有节点组网,无节点组网；可以组成多个网,工作频段,VHF（225,399.975MH,Z,）,HF（2,30 MH,Z,）,UHF（225,400 MH,Z,）,L,x,（,960-1215 MH,Z,）,信道间隔,25KH,Z,3KH,Z,3MH,Z,业务类型,话音；数据业务,话音；数据业务,数字保密话音；数据业务,消息类型,控制报文；应答报文,呼叫报文；响应报文；控制报文,非编码自由电文；固定格式；,RTT 报文；编码自由电文,报文标准,V 序列（控制报文）,R 序列（应答报文）,M 序列,J 序列,表,1,三种战术数据链使用的技术体制对比,.,抗干扰方式,无,无,多种抗干扰方式结合,帧结构,每帧为,32ms（同步脉冲串；保护性间隔；起始位；数据,）,快数据率帧,13.3ms,慢数据率帧,22ms,每帧,12s；,包括1536 个时隙,时隙长度,200,s,无固定时隙结构,7.8125ms,数据率,(Kbit/s),3.06,快数据率帧：,2.25,慢数据率帧：,1.364,标准结构帧：,28.8,组合帧包,2：57.6组合帧包4：115.2,调制方式,FSK,HF：AM；UHF：FM,MSK,编码方式,无,差分正交相移键控,/奇偶校验编码,RS/奇偶校验编码,作用距离,舰对空：,170 海里,空对空：300 海里,HF：,300 海里,UHF：25 海里（舰对舰）,250 海里（舰对空）,300 海里（视距）,接力时500 海里,保密性能,保密性差,保密性较好,保密性好,.,三、,Link4A,的系统组成,Link4A,的基本功能是实现控制站与受控飞机间的通信，典型的,Link4A,系统由控制终端分系统、传输分系统和受控站终端分系统组成。,用户接口设备,计算机,数据终端机,无线电设备,用户接口设备,无线电设备,数据终端机,计算机,用户接口设备,用户接口设备,计算机,无线电设备,用户接口设备,无线电设备,计算机,用户接口设备,终端分系统,终端分系统,终端分系统,控制站,受控站,数字接口符合,MIL-STD-188-144,数字接口符合,MIL-STD-188-144,数字接口符合,MIL-STD-188-144,数字接口符合,MIL-STD-188-144,Link4A,的典型系统配置,.,四、,Link4A,的工作模式,Link4A,有两种工作模式：单向链路和双向链路，它采用“命令,响应”式通信协议支持两种工作模式,单向链路：控制站（如舰艇、预警机等）采用广播方式向受控飞机（如,F14,战斗机等）发控制消息，受控飞机只收不发。,Link4A,用这种模式支持任务包括空中交通管制、航母自动着舰系统、引导对地攻击以及航母飞机惯性导航系统校准等。,.,双向链路：受控平台根据需要向受控飞机发送控制消息而受控飞机则用应答消息作为响应。受控飞机发送的应答消息包括飞机的位置、燃料与武器状况以及自身传感跟踪数据等信息。,Link4A,的这种双向链路采用的是半双工模式，即在单一射频载波上按串行时分复用方式进行传输。,在实战中，一个,Link4A,控制站根据任务的需要，同时控制多个不同的,Link4A,“子网”或者说是多个工作频率。在控制的同时受控飞机也要将频率调到相应的频率上才能正常工作,。,.,五、,Link4A,的通信方式,在,Link4A,链路中，双向通信时每,32ms,为一个消息传送周期，其中前,14ms,是控制平台发射，受控飞机接收；而后,18ms,是控制平台接收，受控飞机发送如图示：,14ms,14ms,14ms,14ms,14ms,18ms,18ms,18ms,18ms,32ms,32ms,32ms,32ms,控制台,应答飞机,发射,发射,接收,接收,发射,接收,接收,接收,接收,接收,接收,发射,发射,发射,发射,发射,发射,接收,31.25,个消息,/S,.,控制站的,14ms,的发射期又被等间隔的划分为,70,个时隙，每个时隙为,200um;,受控飞机的,18ms,接收期则等间隔的划分为,90,个时隙每个时隙也为,200um,。需要值得一提的是，应答消息的,18ms,发射实际只用了,11.2ms,，留出的,6.8ms,时差用于让无线电信号从受控站传送到飞机和让飞机发出的应答信号返回控制站。该时差电波最远距离为,550n mile,，超过这个距离可能会出现重叠干扰现象。,.,六、,Link4A,的消息传输格式,link4A,中传送消息分为两种，控制站发送的消息称为“控制消息”，而受控站发送的消息称为“应答消息”，他们分别采用北约标准,STANAG 5504,定义的,V,系列和,R,系列消息格式。如右图：,V序列报文,V.0A,V.0B,V.1,V.2,V.3,V.5,V.6,V.9,V.18,V.19,V.31,V.3121,MCM -1,MCM -2,UTM -3A,UTM -3B,有地址的样本报文,无地址的样本报文,目标数据交换报文（海军）,飞机引导报文,引导与具体控制报文,交通管制报文,自动着舰控制报文,引导与具体控制报文,精确指挥最终报文,精确指挥初始阶段报文,惯导系统校准报文,突击控制报文,测试报文,测试报文,通用测试报文,通用测试报文,R序列报文,R.01,R.1,R.3A,R.3B,R.3C,飞机应答报文（海军）,飞机应答报文（海军）,应答报文（战术数据）,应答报文（位置报告）,应答报文（目标速度探测,报告）,.,link4A,中的数据传输均由五部分组成，它们依次为：同步脉冲串、保护性间隔、起始位、数据、非键控发射信号。同步脉冲串是,link4A,链路传输的起始部分，他有两个作用：,它为接收机提供了时间，确保接收信号强度不因接收的距离改变而发生波动；,数据终端接收设备可利用它来实现与发射端设备的位同步。在同步脉冲串之后是前导码，它是实际消息数据的开始标志。前导码由保护性间隔（,4,个,0,位即,0000,）和起始位（,1,）组成，共五个时隙。紧跟着起始位的就是消息的正文；而消息数据之后是非键控发射信号，它占用消息的最后一个时隙。在最后一个时隙之后，发射机的射频关闭，系统将转入接收状态。,数据传输所包含的时隙或位数的多少依其传送的是控制消息还是应答消息而定：传送控制消息为,56,位，而传送应答消息时为,42,位。,.,控制消息包括：一个同步脉冲串（,8,个时隙）、一个保护性间隔（,4,个时隙）、一个起始位（,1,个时隙）、消息数据（,56,个时隙）和一个非键控发射信号（,1,个时隙），共计,70,个时隙。,控制消息格式,.,应答消息格式,应答消息包括：一个同步脉冲串（,8,个时隙）、一个保护性间隔（,4,个时隙）、一个起始位（,1,个时隙）、消息数据（,42,个时隙）和一个非键控发射信号（,1,个时隙），共计,56,个时隙。,.,