第4卷第11期2009年11月
长春理工大学学报(高教版)
Journal of Changchun University of Science and Technology (H igher Education Edition)
Vol14 No111
Nov12009
钢锭模李炎(安徽电子信息职业技术学院信息工程系, 安徽蚌埠, 233000) [摘要] 军用数据链技术是指一种采用无线网络通信技术和应用协议实现航空武器平台和陆基军用数据系统之间的数据信息交换, 从而最大限度地发挥军用系统效能的网络系统技术。本文介绍了数据链技术的发展历史、定义、特点、功能, 分析军用数据链技术及其应用现状、发展趋势。 [关键词] 数据链; 军用数据链; 战术数据链
[中图分类号] TN919 [文献标识码] A
[作者简介] 李炎(1970—) , 安徽蚌埠人, 本科, 安徽电子信息职业技术学院信息工程系讲师, 研究方向为通信与信息工程。
本文主要针对数据链技术在军事领域的定义、特点、功能、应用现状及发展趋势进行分析。一、军用数据链概述
军用数据链在军事领域的应用越来越广泛, 军用数据
链在军事上称为军用数据链, 下面从定义、特点这两个方
面分析军用数据链。
(一) 军用数据链的定义
军用数据链, 在美国称为TAD I L(Tactical Da - ta In2 form a tion L ink) , 在北约称为L ink, 是采用无线电通信装备和
数据通信规程, 直接为作战指挥和武器控制系统提供支持、服务的数据通信与计算机控制密切结合的系统。它不仅能
实现机载、陆基和舰载军用数据系统之间的数据信息交换, 而且可构成点对点、一点对多点的数据链路和网状数据链路, 使作战平台的计算机系统组成军用数据传输、交换
和信息处理网络, 为指挥员和战斗人员同时提供有关的数
据和完整的战场态势信息。
(二) 军用数据链的特点
军用数据链是一种面向作战应用的高度具体化的网络
彩井盖系统。以链接情报、指挥、武器平台为目的, 以“机—机”之间传输、处理信息为主要方式。其主要特点包括: 信息传输的实时性、信息传输的可靠性、信息传输的安全性、信息格式的一致性、系统运行的自动化。
二、军用数据链发展现状
发达国家在C4 ISR系统建设过程中, 均将数据链系统
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作为实现其系统综合集成、提高武器装备作战效能的关键
环节。美军和北约集团自20 世纪60 年代初开始研制军用
数据链, 根据不同时期的作战需要和技术水平, 开发了一
系列数据链L ink4A、L ink 11、L ink 16等, 工作频段覆盖短波、超短波、Lx频段和卫星通信频段, 其传输速率、系统
容量、抗干扰和保密能力、抗毁性、能传输的信息种类与
粒度、导航与识别功能等都逐步提高。
(一) L ink 4A 数据链
L ink 4A数据链与美军的军用数据信息链路 C ( TAD I L - C) 相当。采用FSK调制, 工作在超短波(UHF) 频段，传输速率5000bp s, 基本无保密和抗干扰能力, 是目前最普
遍的空对空、空对地(舰) 数据链。它是以美国海军为主
研制的, 后来空军部分飞机也配装了4A数据链设备(如
E
- 3A预警飞机) 。设计的初衷是用来替代控制军用飞机的
话音通信。以后应用范围得到了较大扩展, 主要包括: 航
空母舰自动着舰系统、空中交通管制、空中拦截控制、攻
击控制、地面控制轰炸系统、惯性导航系统校准等。
L ink4A数据链采用时分多址方式实现中心站对多架飞机的
指挥引导。
(二) L ink 11数据链
L ink 11数据链与美军军用数据信息链路 A ( TAD I L - A)相当, 是一个采用网络通信技术和标准信息格式进行数超顺磁性
字信息交换的军用数据链, 它是一个半双工网络化的正常
加密的数据链, 整个网络在“网络主控站”的管理下进行
组网通信, 使用主从方式进行轮流询问、应答, 采用标准报
文格式、保密双向的实时方式传输。该数据链可使用短波(HF) 和超短波(UHF) 两种信道, 为机上、地面、水下和
舰载等入网单元( PU ) 的军用数据系统传送并交换军用数据
信息, 这些信息包括空中、地面、水面等作战平台的位置、移动路线和速度以及各入网平台的武器系统状态信息。
(三) L ink 16数据链
L ink 16数据链是美国和北约部队广泛采用的一种新型
军用数据链, 美军称之为军用数据信息链路J ( TAD I L - J) , 它是伴随着美国三军联合军用信息分发系统(简称JT I D S) 的研制、发展和应用而形成的新一代数据链。该系
统是由美空军牵头、各军兵种联合研制的通用数据链,
L ink l6泛指采用L ink l6标准的军用数据传输系统, 目前主
要指联合军用信息分发系统( JT I D S) , 以及在此基础上正在
研制的小型化多功能信息分发系统(M ID S) , JT I DS(M
I D S) 是L ink l6 的通信载体。L ink 16 数据链是集通信(C) 、
相对导航(N ) 、网内识别( I) 三大功能于一体的C N I综
合系统, 传输速率高( 238. 08kbp s) 、容量大、实时性强; 采用同步时分多址( TDMA ) 接入方式, 组网效
率高、机动灵活, 可构成由诸多用户组成的“信息池”。与L ink 4和L ink 11相比, L ink 16采用了伪随机码直接序
列扩频、快速跳频、R - S纠错编码、密码加密和信源编码等综合措施, 信号在传输过程中具有低截收率和低跟踪率, 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%的脉冲还能重新恢复报文。L ink 16 最突出的特点是无中心节点结构。在L ink11中, 网络主控站(NCS) 是一个节点, 如果NCS出了问题, 则网络主控站(NCS) 不能正常工作。在L ink 16中没有节点, 每个成员都按照统一的系统时基同步工作。信息被馈送到网内所有用户都能共享资源的数据库中, 用户之间的信息交换不需经过中心台的控制和中继, 从而组成一个无中心节点的通信网络。不管哪个用户遭破坏均不会削弱系统功能。而且任何一个终端均可起中继作用, 故系统具有很强的生存能力。
在线预约系统三、军用数据链未来发展趋势
当今, 全球化战争的特性已经发生了很大的变化, 数
据链路作为信息基础设施的重要组成部分, 将广泛用于航
天器、飞机、舰船、地面武器等平台及指挥自动化系统的数据通信网。美国防高级研究计划局已决定在指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察( C4 IS R) 的传统研究领域新加一个关键词: 杀伤( Kill) ; 并为此设计出一个新措辞: C4K I SR。C4K I SR 所欲达到的目的是尽可能多, 尽可能快地向作战人员提供信息, 以帮助他们正确了解战场态势, 并
在必要的时候消灭敌人。
(一) 研制、开发新一代数据链
当前数据链总的发展趋势是在兼容现有装备的基础上, 积极开发新的频率资源, 提高数据传输速率, 改进网络结构, 增大系统容量, 提高抗干扰、抗截获及数据分发能力, 从军用数据链终端向联合信息分发系统演变, 并在与各指挥控制系统及武器系统链接的同时, 实现与战略网的互联互通。美军一直在试验、改进各种通信系统和装备, 一方面美军在第一代L ink 16数据链终端JT IDS的基础上, 加紧研制第二代L ink 16 数据链终端M I D S, 相比于JT I D S, M I D S工作在Lx波段( 960 ～1215MHz) , 可实现实
时数字语音抗干扰保密通信, 能通过自动中继技术实现超视距通信。M I D S系统采用了超高速集成电路芯片技术和微波/毫米波单片集成电路技术和先进的电子防护技术, 具有体积小、重量轻、可靠性高等特点, 应用前景极为广阔。另一方面, 美军通过采用军用目标网络技术( TTN T) 及具有网络通信功能的多平台传感系统, 为传感器到传感器、传感器到射手提供更高的带宽。TTN T与当前数据链系统相结合, 可以提高数据链的信息传输速率和性能, 不仅能够为提供战场态势传输军用数据, 而且可以满足目标指示的精度要求, 沟通从传感器到武器发射平台之间的信息流, 应用于引导武器发射, 实现多平台的火力协同, 完成从“平台中心战”到“网络中心战”的变革。
(二) 多数据链协同
军用数据链的发展趋势之一是多数据链协同工作。随着数据链的开发应用, 新型数据链的传输速率、系统容量、抗干扰和保密能力、抗毁性、能传输的信息种类与粒度、导航与识别功能等都在逐步提高, 但新型数据链的出现并
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不意味着旧的数据链将被立即取代, 相反在相当长一段时
间内它们是共存的。
多数据链协同工作是指多个数据链通过共享指挥与控制处理器, 构成完整的联合数据链体系, 为作战指
挥系统提供统一的、完整的军用信息。多数据链工作的成员必须预先设计, 在包括所有平台的共同军用图下工作。如装载了L ink - 16的E - 2C战斗和F - 14D 改良飞机等平台仍然保持原有的L ink - 4A和link - 1 l功能, 能够实现多种数据链操作。
多数据链协同工作的关键是数据转发。是指将某一数据链接收的数据, 经过一定的格式后再发送到另一种数据链中, 在此过程中, 一条数据链接收到的报文不仅被转译为适于另一数据链的报文, 而且报文中的可用数据段也被转译相应报文的数据段, 但是这两种报文不存在一一对应的关系。目前承担多数据链部队数据转发功能的设备只有联合信息分发系统转发设备( FJU) 。
(三) 一体化数据链系统
现代战争不仅要防空, 而且要防导弹, 包括弹道导弹和, 还要防遥控飞行器和无人机, 这就对战场的范围、自动化指挥系统的数据通信速率、容量等都提出了更高的要求, 因此, 军用数据链的另一个发展趋势就是借助于卫星通信及其他远距离传输信道, 形成一体化数据链系统。
一体化数据链系统体系结构大体上分为三个层次, 其中最底层是陆、海、空和海军陆战队各军种本身的为一个局域服务的数据链; 操作监控层的特点在于“操作和控制”功能是集中处理的, 但从提高舰艇生命力的角度出发, 在舰上的布置又是分布式的, 可以安装在舰艇平台的任何位置, 如机电集控室、驾驶室、损管站甚至作战指挥中心; 通信层是为了保证操作员与实际处理层之间的通信, 一般采用分立的数
据总线结构, 以提高系统运行的可靠性; 处理层采用带智能的终端分站, 以确保实时地从各个系统或设备获得数据信息。
四、总结
未来战争是一体化程度很高的战争, 敌我双方的较量实质是彼此作战体系之间的对抗而地空数据链技术能将分布在全维作战空间中的侦察探测系统联为一体, 形成一个
触角密布陆、海、空、天、电的全维立体侦察网, 实现所有侦察系统获得的信息在整个作战指挥网络中信息共享。数据链技术是非常重要的, 是现代信息对抗活动中战斗力
的利器。所以我们要充分利用现在科学技术的发展成果, 开发拥有完全知识产权的数据链技术, 为打赢未来高技术条件下的战争打下坚实的基础。
参考文献:
[ 1 ] 黄烈炎. 美军数据链建设及启示[ J ]. 舰船电子工程, 2005, 25 ( 02).
[ 2 ] 孙义明，杨丽萍. 信息化战争中的军用数据链[M ]. 北京: 北京邮电大学出版社, 2005.
[ 3 ] 郑连清. 战场网络战[M ]. 北京：军事科学出版社, 2002.
[ 4 ] 翟利超，吕久明. 数据链及其对抗方法研究[ J ]. 舰船电子对抗, 2004 ( 12).
[ 5 ] 刘孙辉，张玉香. 建立集中式空地数据分析系统的初想[ J ]. 航空维修, 2005 ( 01).
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