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1 數據鏈技術 -數據鏈名字由來及定義

  數據鏈有很多名字———標準密碼數字鏈、戰術數字情報鏈、高速計算機數字無線高頻/超高頻通信戰術數據系統、聯合戰術信息分發系統、多功能信息分配系統、用於戰術互通和態勢認知的系統.

2 數據鏈技術 -數據鏈的軍事意義

  數據鏈的軍事意義是十分明顯的。由於它能滿足美國空海軍,以及陸軍、陸戰隊近實時地了解本軍種和別的軍種情況的需要,美軍稱其為「武器裝備的生命線」;並認為,「飛機、艦艇、坦克駕駛員同時擁有30米以下的瞬間資料,才可以達到所有作戰細胞的全面密切協同。」以E-2T預警機為例,若以人工語音導引戰鬥機,只能引導1~3批,但美軍現役的E-2C利用數據鏈LINK4配合F-14戰機,可同時進行100個以上目標的攔截作業。所以,「一個國家如果有較好的預警、控制、情報搜集能力,即便戰鬥機數量只有對手的一半,一樣可以贏得戰爭」。

  數據鏈技術包括:高效、遠距離光學通信;用於抗干擾通信的多波束自指零天線;數據融合技術;以及自動目標識別等等,還是未來衛星群技術的關鍵。

3 數據鏈技術 -數據鏈技術發展歷史

  數據鏈技術作為當今軍用信息技術的核心,從其登上軍事舞台伊始,就引起了各國的高度關注。那麼日新月異的數據鏈技術又是從那裡起步與發展的呢?

  20世紀50年代:戰術協同需求催生數據鏈

  在當今世界各國軍隊中,美國海軍最早啟動數據鏈建設。美國海軍由水面艦艇、水下潛艇、航空兵、陸戰隊等多兵種組成,其作戰特點為海域遼闊、平台眾多、兵力分散、組織複雜。每個作戰平台都是相對封閉、獨立的作戰個體,無線通信是各作戰平台對外聯繫的惟一手段。因此,相對於其他各軍兵種,美國海軍對戰術協同的需求尤其迫切。

  20世紀50年代,美國海軍為解決艦(主要是航母)機協同問題,提出在各類艦載作戰飛機與水面艦艇之間建立數據鏈接關係,以實現艦艇對艦載作戰飛機的指揮引導,於是研製出了第一台數據鏈設備:LINK4。早期的LINK4功能有限、技術簡單,只是單向傳輸信息,作戰飛機只能接收信息。

  數據鏈最早用於解決艦機協同問題,並不是偶然的,因為「平台移動速度越快,戰術協同的需求越迫切」,並且,戰術協同的反應時間必須遠遠大於作戰平台相互作用的反應時間。需要指出的是,導彈既是一種武器,也是一種特殊的作戰平台。導彈的出現,特別是其攻擊距離的大幅度延伸,使戰術協同的需求在戰場的每一個角落、對攻防雙方都變得迫切起來,而且對戰術協同反應時間的要求極高。運動速度極快的作戰平台的出現,是數據鏈應運而生、並快速發展的主要原因。

  20世紀70年代:實現點與點雙向互聯

  繼LINK4之後,美國於上世紀60年代又開發出了LINK11數據鏈。LINK11可以利用各種現役的HF和UHF電台,使用輪詢協議組網,數據速率一般不高於2500bps。LINK11B採用與LINK11相同的信息編碼標準,可用於多種通道,建立點對點鏈接。LINK11主要用於艦船之間、艦船與飛機之間、艦隊與岸上指揮機構之間的情報交換。美軍EP-3系列的預警飛機就配裝了該數據鏈的終端設備。LINK11B的信息傳輸標準與物理通道無關,可以在任何點對點數據鏈路上傳輸,包括通過數據機在模擬話音通道和數據通道上傳輸。

  在LINK4的基礎上,美軍從70年代末期開始發展了LINK4A/C兩套系統,採用半雙工方式實現了雙向通信,並於1983年形成TADILC傳輸技術標準。LINK4A數據鏈工作在UHF頻段,採用FSK調製方式,使用命令/響應協議以及時分多路傳輸(TDM)技術,數據速率為600~5000bps,基本上無保密和抗干擾能力,主要用於海軍對艦載飛機的指揮引導。LINK4C從80年代開始裝備,採用與LINK4A大體相同的技術體制,增加了抗干擾措施。LINK4A/C是用於引導和被引導飛機之間傳送指揮引導命令和目標數據,在超短波通道傳輸串列時分多路信號。一旦發現敵目標,飛機上的計算機能夠自動跟蹤和推算目標未來的位置,為準備攔擊的飛機發送信息,把飛機引導到截擊點或目標,同時被引導的飛機能通過引導信息觸發一種特別的應答信息,做出應答。

  20世紀90年代:具備跳擴頻與抗干擾能力

  LINK16(北約國家稱為16號鏈)是由美國普萊西和柯林斯公司研製的JTIDS(三軍聯合戰術信息分發系統)來實現的,20世紀90年代初才正式裝載平台。它是一種雙向、高速、保密、抗干擾數據鏈,用於美三軍及北約各國軍隊,傳輸監視和武器控制等八大類信息。16號鏈大大地擴展了11號鏈和4A/C號鏈的信息流量,工作在960~1215MHz頻段,傳輸速率為28.8kbPs~238kbPs,採用TD鄄MA方式組網,具有跳擴頻相結合的抗干擾方式,跳頻速率為76900次/秒;具有話音/數據加密傳輸、抗干擾、組網靈活和無中心節點等特點,能同時支持大約30個網路工作,網內成員多達上百個甚至更多,在採用大功率對流層散射通道的條件下能夠覆蓋480×960km2的區域。每個成員利用一個或多個所分配的時隙依次發送信息,並可通過中繼實現超視距數據傳輸。目前北約國家為了實現各種作戰飛機之間的信息傳輸,共同提出了多功能信息分發系統(MIDS)開發計劃,主要開發類似於LINK16信息標準的小型化端機,用於裝備作戰飛機和地面部隊。

  未來:保密傳輸與抗干擾性能更優

  LINK22是北約組織共同開發的下一代數據鏈系統,也稱為北約組織改進型11號鏈(NILE)。LINK22有兩大設計目標,一是取代LINK11;二是在信息格式上與LINK16兼容。因此,LINK22採用了由LINK16衍生出來的信息標準,以及LINK16的結構和協議。同時,LINK22在其HF和UHF工作頻段上採用跳頻工作方式來提高抗干擾能力,其通信距離為300英里,主要用於海軍艦艇的數據傳輸。LINK22是一個保密、抗干擾的戰術數據通信系統,採用TDMA或動態TDMA組網控制,最大可以支持不同的傳輸媒介的40個網路同時運行,支持F系列和F/J系列報文的傳輸與轉換。在數據傳輸方面,LINK22同時支持JTIDS和單音LINK11的數據傳輸方式,在UHF波段採用JTIDS體制,傳輸速率為12.6kbPs,在HF波段採用單音LINK11的傳輸體制,傳輸速率為500至2600kbPs。

  除了上述幾種數據鏈外,法國軍方研製的W鏈、義大利研製的「ES」鏈等,其基本性能和功能都與LINK11相同,主要工作方式為點名詢問,僅在傳輸幀格式上有所不同。以色列自行開發了ACR-740數據鏈,該型數據鏈還增加了一種CSMA方式。另外,俄羅斯也在各個時期發展了自己的數據鏈系統和裝備。

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