美军战术数据链发展分析及启示.docx

美军战术数据链发展分析及启示 周朋【摘 要】随着信息化战争的发展，数据链发挥的作用愈发显著。从不同角度给出了战术数据链的概念，介绍数据链的基本组成和工作流程，简要分析美军战术数据链装备发展情况，结合美军数据链发展趋势，简单分析我军数据链未来重点研究方向。【关键词】战术数据链；结构组成；发展趋势Analysis and Inspiration of Development of US. Forces Tactical Data LinksZHOU Peng（The PLA Navy No.91404， Qinhuangdao Hebei 066001，China）【Abstract】With the development of information warfare， data links play an increasingly significant role. The concept of data links is presented from different angles， the basic composition and working flow of data links is introduced， brief analysis of the development of US. tactical data links equipment， combined with the development trend of US. tactical data links， a brief analysis of the future research direction of our military data links.【Key words】Tactical data links； Composition； Development trend0 引言自上世纪末开始，信息战争成为当前和未来战场的主要形式，而数据链的建设和发展，是保障信息战争中战场消息可靠、有效传输的重要手段，在一定程度上决定了战场的成败。数据链应用于战场作战领域，主要包括战术数据链宽带数据链和专用数据链1。从广义上来讲，所有能够传输信息、实现通信效果的装备或系统都可以成为数据链，按照通信基础理论和技术角度界定，战术数据链是依据规定的消息格式和通信协议，利用各种先进的调制解调技术、抗干扰技术、组网通信技术和信息融合技术，以面向比特的方式实时传输格式化数字信息的地/空、空/空、地/地间的战术无线数据通信系统，最根本职能是保证信息高效、实时、可靠的传递到通信的目的对象，实现战场信息的互联互通。从作战体系角度看，战术数据链是数字化战场上的作战平台（传感器平台、指控系统平台和武器系统平台）、处理和传输战术信息的数据通信系统，是保障作战体系中全部要素有效连接的纽带和桥梁2。2 数据链的基本组成和工作流程从数据链的组成角度来看，战术数据链系统包括三个基本要素：传输通道、通信协议和标准的格式化消息3，传输通道可以理解为设备端机、信道设备等，按照通信需求，设置设备的工作参数，达到信息的交互；通信协议是数据链内部成员间信息传输、数据控制遵循的的约定和规则，包括频率、波形链路、网络协议等；标准的格式化消息是数据链系统与作战平台信息传输的数据内容，保证传感器信息、指挥员决策信息和其他信息按照标准的格式传输和分发，实现传输信息的共享和各作战平台的有机连接。2.1 战术数据系统战术数据系统（Tactical Data System， TDS）的表现形式就是一台计算机系统，将作战平台的信息按照规定的原则转换成标准的格式化消息，再进行信息的传输和分发。其最关键的特点是采用面向比定义的、固定或可变长度的信息编码技术形成标准统一格式的信息方式，保证信息格式的一致性，进而实现与网内其他成员对信息具有相同的理解和解读，达到信息共享的目的。2.2 接口控制处理器接口控制处理器（Interface Control Processor， ICP）的主要职责是对不同战术数据链进行接口和协议转换，实现各类信在传输通道与作战平台间的转换和传递。经过多年的发展与完善，数据链系统从最初的各军兵种专用到能够实现标准统一的各军兵种间信息有效交互的通用型信息传输系统，接口控制处理器的目的就是达成各单元对传输信息的一致理解和实时共享，以满足联合指挥作战的要求。2.3 传输通道传输通道通常是由端机（Data Terminal Set， DTS）和无线信道构成，是数据链系统的核心和最基本单元，包括调制解调器、网络控制器和密码设备等。数据链系统对信息传输的要求较高，需要对数据进行整合、处理并过滤掉无用的信息，以达到信息实时传输的效果，并各数据终端需要统一的时间基准和位置参考基本，所以传输通道既要保证信息的保密。可靠性，又要保证高速率的传输实时性。数据链系统要求以不同的数据速率并结合不同信道特性来传输战术信息，信道特性不同，系统性能也会受到影响，因此，传输通道应具备高效的调制技术和有效地差错控制技术。战术数据链的工作过程一般是4：首先由作战单元的主任务计算机将本单元欲共享的战术信息，通过战术数据系统按照战术数据链消息标准转换为标准的格式化消息，接口控制处理器对格式化消息进行处理和转换，最后数据链端机根据组网通信协议处理后，再傳送给信道设备，按照设置好的工作参数将信息发送给制定目标。接收方（可以一个或多个）是一套相反的处理流程，首先由其信道设备接收到信号后，经过端机按组网协议进行接收处理，再经过接口控制处理器进行处理和转换，战术数据系统对格式化消息进行分析和解读，最后由主任务计算机将解读的信息已人员可以理解的方式显现出来，实现人机交互的过程，操作手或指挥员根据计算机界面显示内容，进行决策或部署。 3 美军战术数据链装备发展情况美军与20世纪50年代开眼研究发展数据链，从最早的半自动地面防空系统，具备的一定的数据链功能和作用，到后开产生具备单一功能的数据链系统，如Link-4/4A、Link-11等，这些数据链在20世纪60年代就已经在美国海军部队开始使用，可以实现舰舰之间、舰空之间、舰岸之间以及空岸之间的信息交互能力，20世纪70年代中期美军开始研发Link-16数据链，其性能可以满足各军种数据链的互联互通，大大增强了联合作战的能力；进入二十一世纪美军对数据链系统进行了进一步的发展与完善，面向多种传输通道、多种通信体制、多个数据链互操作的方向发展。Link-4数据链是用于向战斗机传输无线电指令的非保密UHF频段数据链，其数据传输速率为5Kbps，设计之初只能进行信息单项传输，后经发展改进型的Link-4A数据链，可实现双向传输。Link-4A数据链采用FSK调制方式，信道间隔为25KHz，在实战环境下，Link-4A数据链控制站可对多个不同的数据链子网进行控制，或者使用多个频率进行信息传输5。Link-11数据链可以工作在HF和UHF两个频段，能够实现300n mile的超视距覆盖和视距范围内的通信，在HF频段时采用SSB调制方式，在UHF频段时则采用FM调制技术，在“网络主控站”的管理下整个网络进行组网通信，通过主从方式采用标准报文格式、保密双向的进行轮流询问、应答的实时传输。Link-11数据链可为入网单元的军用数据系统传送且交换军用数据信息6。Link-16数据链最大的进步是对战术数据链功能进行了显著的改进，实现了个军种数据链的互联互通，采用基于快跳频体制，其跳速为每秒76923跳。跳频体制数据链信号在传输过程中具有低截获率和低跟踪率，达到了保密通信的目的，并具有很强的抗突发干扰和抗随机干扰的能力，即使信号在传输过程中丢失50%的脉冲还可重新恢复报文7。Link-16数据链是一种采用时分多址接入方式的无线数据广播网络，每个成员根据网络管理规定，轮流占用一定的时隙广播自身平台所产生的信息，在不广播时，则根据规定，接收其他成员的广播信息。Link-22数据链是在Link-11上的改进和提升，是一种具备抗干扰、保密可靠、灵活机动的中速率战术数据链，工作频段同样是在HF和UHF波段，能够通过中继方式拓展通信距离，采用QPSK或8PSK的调制样式，确保信息传输的可靠性，使用TDMA组网体制构成分布式网络结构，同时增强了网络的鲁棒性。Link-22主要用于海上舰队同时可在其他各平台之间实时传递控制信息。4 我军数据链发展方向几点展望4.1 建立兼容或统一的格式化信息标准从美军数据链发展历程和趋势可见，格式化信息链接了作战单元和信息传输系统，美军从Link-16开始制定了J系列标准，后续发展的战术数据链格式化消息均在J系列标准上更新完善，并可以兼容J系列标准。从美军发展经验看，不断健全格式化信息标准，建立适用于我军的数据指令指挥方法，并在在实际作战应用中不断丰富和完善，检验并提高格式化信息对我军作战行动样式的支持程度，明确各类信息内涵、编制方法、交互规则和处理要求，不断增强数据链信息标准的适用性、针对性和完备性，以提升利用数据链格式化指令指挥作战的水平。4.2 建立速率高、傳输距离远的信息传输系统随着未来战场需要获取和传输的信息量逐步增大，且数据链系统的职责使命和作用范围不断增强，对数据链系统的技术要求也随之增大。从美军的数据链传输系统的发展来看，单网传输速率从最初的几K量级，发展到Link-16已经达到M量级，实现了信息传输高速化；信息传输距离由早期的视距传输，发展到通过舰载、空载/卫星中继扩展视距通信范围，已经达到具备全球覆盖能力。为满足我军当前及未来作战平台多用户、高速传输、作战半径不多扩大的需求，建立速率高、传输距离远的信息传输系统，以及更加可靠的数据链网络必将是未来的发展趋势。4.3 建立多兵种通用型数据链及可靠的抗干扰技术随着信息化作战的发展，未来战场形式必然是多军兵种一体化联合作战，需要统一标准的通信传输系统，因此，不同军兵种平台上装备的数据链要实现网络互联、信息互通，才能达到联合作战的效果，目前的我军数据链系统只是在各军兵种之间单独使用，尚未构成数据联合传输体系，发展多兵种通用型数据链必定是主要的发展方向，也是未来战争制胜的关键；数据链系统如此主要的战术地位决定其必然是受攻击的主要对象，因此在发展通用型数据链系统的同时要研究可靠的抗干扰技术，大力发展抗干扰技术和手段，以适应数据链系统和未来联合作战的发展速度。5 结论论文从美军战术数据链的组成和工作流程出发，简要分析了美军战术数据链装备的发展流程，根据美军数据链的发展趋势，畅谈我军数据链未来重点研究方向，希望对我军数据链发展具有一定的指导意义。【参考文献】1吕娜，杜思深，张岳彤，等.数据链理论与系统M.北京：电子工业出版社，2011.2任德锋，陶孝锋，朱厉洪，等.美军战术数据链发展研究J.空间电子技术，2015（3）：51-54.3骆光明，杨斌，邱志和，等.数据链信息系统连接武器系统的捷径M.国防工业出版社，2008.4何肇雄.战术数据链组网技术研究D.博士学位论文.长沙：国防科学技术大学，2011.5孙义明，杨丽萍.信息化战争中的战术数据链M.北京：北京邮电大学出版社，2005.6沈川.基于弹载数据链的信号检测技术研究D.硕士学位论文.沈阳：沈阳理工大学，2012.7孟凡玮.数据链中直扩信号检测与参数估计D.硕士学位论文.沈阳：沈阳理工大学，2013.责任编辑：朱丽娜 -全文完-