美軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈現(xiàn)狀和進(jìn)展

...wd.../r/n...wd.../r/n...wd.../r/n美軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈現(xiàn)狀與最新開展/r/n2008-03-1217:48:12|

分類：/r/n\o"MILCOM"/r/nMILCOM/r/n|

標(biāo)簽：/r/n/r/ntadil/r/n/r/nlink/r/n/r/nisr/r/n\l"m=0&t=3&c=美軍"/r/n美軍/r/n\l"m=0&t=3&c=數(shù)據(jù)鏈"/r/n數(shù)據(jù)鏈/r/n\l"m=0&t=3&c=軍事通信"/r/n軍事通信/r/n

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訂閱/r/n一、美軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的開展現(xiàn)狀/r/n戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的建設(shè)始于20世紀(jì)50年代，首先是裝備于地面防空系統(tǒng)和海軍艦艇，之后才逐步應(yīng)用到飛機(jī)上。到目前為止，已有多種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈問世，大致可分為三類：態(tài)勢感知數(shù)據(jù)鏈，用于各軍兵種多種平臺之間交換不同類型的最新信息、滿足多樣化任務(wù)需求，一般工作在低頻，波長較長，數(shù)據(jù)率較低，主要是傳輸格式化報文信息，包括Link4A、Link11、Link16和Link22等；情報、監(jiān)視和偵察〔ISR〕數(shù)據(jù)鏈，用于傳輸各種圖像情報和信號情報信息，一般工作在高頻，波長較短，數(shù)據(jù)率較高，能實現(xiàn)視頻和高分辨率圖像的高速傳輸，包括通用數(shù)據(jù)鏈〔CDL〕和戰(zhàn)術(shù)通用數(shù)據(jù)鏈〔TCDL〕等；專門為完成某一特定作戰(zhàn)任務(wù)〔如防空導(dǎo)彈〕而設(shè)計的功能與信息交換形式較為單一的專用數(shù)據(jù)鏈，包括JSTARS專用的監(jiān)視與控制數(shù)據(jù)鏈〔SCDL〕和增強(qiáng)型位置定位和報告系統(tǒng)〔EPLRS〕等。/r/n〔1〕態(tài)勢感知數(shù)據(jù)鏈/r/n通用數(shù)據(jù)鏈:Link系列為主/r/n實際上，美軍將數(shù)據(jù)鏈稱作TADIL，Link是北約的叫法。目前應(yīng)用的Link系列數(shù)據(jù)鏈主要有Link4/11/16等，正在研制Link22。Link11與Link16(尤其是linkl6)目前仍占據(jù)數(shù)據(jù)鏈的主導(dǎo)地位。在2010年以前，美國空軍、海軍及海軍陸戰(zhàn)隊的所有作戰(zhàn)飛機(jī)都將加裝Link16，在/r/n“/r/n聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)〞(JTRS)系列產(chǎn)品中也將裝有Link16及Link11/22，因此Link16用戶將會激增。/r/nLink4是50年代末研制的非保密數(shù)據(jù)鏈，主要用于海軍對艦載飛機(jī)的指揮引導(dǎo)，后來經(jīng)過2次改進(jìn)，主要產(chǎn)品是Link4A/4B/4C。目前裝備Link4的平臺主要有E-2C，E-3預(yù)警機(jī)，F(xiàn)-14、F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)，EA-6B、ES-3電子戰(zhàn)飛機(jī)等。/r/nLink4A數(shù)據(jù)鏈/r/nLink4A數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且环N自動、高速、由計算機(jī)控制的通信系統(tǒng)，采用TADILC型數(shù)據(jù)格式，通常把戰(zhàn)術(shù)支援飛機(jī)與飛機(jī)控制單元連接起來進(jìn)展飛機(jī)控制和目標(biāo)信息方面的傳輸，標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率為600～5000bps。Link4A系統(tǒng)一般由控制站/受控站終端系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)組成。典型的終端系統(tǒng)由特高頻無線電臺、調(diào)制解調(diào)器、通信保密設(shè)備、數(shù)據(jù)處理器和用戶接口設(shè)備組成。其中，控制站終端和受控站終端都采用半雙工方式進(jìn)展工作，但控制站終端必須具有全雙工通信能力，半雙工信道那么完成對聯(lián)機(jī)性能的監(jiān)視功能。/r/n目前，美國海軍、空軍和海軍陸戰(zhàn)隊都裝備了Link4A數(shù)據(jù)鏈，一般是供艦載飛機(jī)使用。/r/nLink11數(shù)據(jù)鏈/r/nLink11是70年代投入使用的，用于艦船之間、艦船與飛機(jī)之間、艦隊與海軍陸戰(zhàn)隊之間、艦隊與陸地之間的雙向情報交換，主要產(chǎn)品是Link11A/B。裝備Link11的有美國海軍航母、巡洋艦、驅(qū)逐艦、兩棲戰(zhàn)艦，E-2C、E-3預(yù)警機(jī)，S-3A、P-3C反潛飛機(jī)等。/r/n美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL/r/n—/r/nSTD/r/n—/r/n188/r/n—/r/n203/r/n—/r/n1說明了11號鏈的詳細(xì)情況。Link11數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且环N自動、高速、計算機(jī)對計算機(jī)的通信系統(tǒng)，采用TADILA型數(shù)據(jù)格式，在具有Link11功能的各單元，如海上艦艇、飛機(jī)和岸上節(jié)點之間進(jìn)展敵情報告等戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)的交換。此外，它還可用于協(xié)調(diào)作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)各個平臺的作戰(zhàn)行動。Link11采用輪詢技術(shù)，通常由計算機(jī)、通信保密設(shè)備、數(shù)據(jù)終端、高頻或特高頻無線電臺組成。Link11主要采用高頻傳播，標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率為1200bps。但在視距范圍內(nèi)可使用特高頻頻段實現(xiàn)各種作戰(zhàn)平臺的互連，標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率為2400bps。Link11系統(tǒng)主要裝備于那些能處理并顯示作戰(zhàn)態(tài)勢及目標(biāo)信息的平臺。目前，美國及其盟國都裝備有該數(shù)據(jù)鏈。/r/nLink16數(shù)據(jù)鏈/r/nLink16于80年代問世，通信容量、抗干擾力和抗毀性大大提高，應(yīng)用范圍從單一軍種擴(kuò)展為三軍通用。Link16是美國和北約部隊廣泛采用的一種具有擴(kuò)頻、跳頻抗干擾能力的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，也是美軍用于指揮、控制和情報的主要戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，具有通信、導(dǎo)航和敵我識別能力，可提供重要的聯(lián)合互通能力和態(tài)勢感知信息，主要裝備美海軍戰(zhàn)艦、空軍戰(zhàn)斗機(jī)、預(yù)警機(jī)以及陸軍防御系統(tǒng)等。此數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)鞘褂米钇毡榈膽B(tài)勢感知數(shù)據(jù)鏈。它是一種先進(jìn)的通信、導(dǎo)航與識別系統(tǒng)，采用戰(zhàn)術(shù)數(shù)字信息鏈〔TADIL〕J型數(shù)據(jù)格式，是美軍根據(jù)未來作戰(zhàn)的需要并充分發(fā)揮聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)〔JTIDS〕的能力而研制的，具有快速、機(jī)動、無線、多用戶等特點，現(xiàn)已成為美國國防部最常用的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈之一。16號鏈支持戰(zhàn)斗群各分隊之間的綜合通信、導(dǎo)航和敵我識別，用于聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分配系統(tǒng)。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)鏈J一般用于把參戰(zhàn)的部隊互連起來。例如，把海上部隊、飛機(jī)和岸節(jié)點互連起來。它用于交換聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)，使用具有抗干擾能力的特高頻無線電設(shè)備。/r/nLink16終端包括聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)(JTIDS)終端和多功能信息分發(fā)系統(tǒng)(MIDS)兩代產(chǎn)品。MIDS雖是新型終端，但與JTRS以及/r/n“/r/n軟件通信體系構(gòu)造〞(SCA)不兼容，因此，美國JTRS方案已增加新的波形，如2007年開場生產(chǎn)并交付與JTRS兼容的MIDS終端。其中，機(jī)載Link16系統(tǒng)通常由任務(wù)計算機(jī)、JTIDS終端或其后繼者多功能信息分發(fā)系統(tǒng)〔MIDS〕終端和天線組成。JTIDS/MIDS是Link16所獨有的設(shè)施，它除了可以給Link16系統(tǒng)提供信息加密、自動入網(wǎng)以及把加密信息高速分發(fā)給需要該信息的用戶的功能之外，還可以將需要中繼的信息自動、高速地轉(zhuǎn)發(fā)出去。/r/nLink16數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)窃贚ink11數(shù)據(jù)鏈的根基上研發(fā)的，可以與Link11或Link4A互操作，標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率為28.8Kbps～238Kbps。Link16的核心是時分多址(TDMA)技術(shù)。TDMA技術(shù)能實現(xiàn)數(shù)百個用戶共享并同時使用一個無線電網(wǎng)絡(luò)，而且不會相互干擾。該網(wǎng)絡(luò)的每個成員都分配有一個持續(xù)數(shù)分之一秒的時隙。例如，當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)上的終端自動、定期發(fā)送飛機(jī)狀態(tài)信息時，信息被加密并被分割為數(shù)個數(shù)據(jù)片段，然后這些片段被混合插入所分配的時隙，并以短脈沖群的方式進(jìn)展發(fā)送。接收終端接收到這些數(shù)據(jù)片段后對其重新組合、解碼，就可以獲取完整、準(zhǔn)確的信息。目前，Link16已裝備在美國、北約和日本等國的多種平臺上。/r/nLink22數(shù)據(jù)鏈/r/nLink22是北約國家共同開發(fā)，用以取代Link11的下一代數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，也稱北約改進(jìn)型Link11。它是一種保密、抗干擾的超視距戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)，主要應(yīng)用于海上艦隊，可在陸地、水上、水下、空中或太空各平臺之間，進(jìn)展電子戰(zhàn)數(shù)據(jù)交換以及指揮控制指令與情報信息傳遞。為了在信息格式上與Link16兼容，Link22采用了由Link16衍生的信息標(biāo)準(zhǔn)以及Link16的構(gòu)造和協(xié)議。Link22與Link16一樣也是采用TDMA技術(shù)，在高頻和超高頻頻段采用跳頻模式以提高抗干擾能力，通過情報自動化網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)提供更好、更優(yōu)異的性能。/r/n按方案Link22將在2015年前取代Link11。/r/n〔2〕ISR數(shù)據(jù)鏈/r/nCDL是一種全雙工、抗干擾的微波通信系統(tǒng)，是一系列可以互操作的、可供各種特殊應(yīng)用平臺選擇使用的數(shù)據(jù)鏈，目前主要用于偵察機(jī)、無人機(jī)等空中平臺。通過CDL，平臺可將光電、紅外、合成孔徑雷達(dá)等傳感器所獲取的圖像、視頻和信號等信息視距或經(jīng)由中繼超視距傳輸?shù)降孛婵刂普净蚺炌?。CDL是20世紀(jì)90年代美國國防部為了滿足ISR平臺實時傳輸高保真圖像信息的需求，實現(xiàn)各種ISR平臺的互操作，從而進(jìn)一步地綜合利用各種ISR資源而開展起來的。CDL的最大特點是寬頻帶和通用性，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)率可達(dá)10.71~274Mbps，并正在向548Mbps邁進(jìn)。/r/n但是，CDL適用的是U2、"全球鷹"等大型戰(zhàn)略裝備，不適用于小型戰(zhàn)術(shù)平臺。隨著主要部件可回收、體積較小的無人機(jī)在美軍的廣泛應(yīng)用，美國國防部又開發(fā)了成本更低、體積更小的TCDL。TCDL終端是美國海軍構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)中心環(huán)境下先進(jìn)ISR網(wǎng)絡(luò)的重要裝備，能與CDL互通，相互間可以實現(xiàn)近實時地連接與互操作。/r/n由于CDL終端之間存在互操作問題，美國空軍實施了多平臺通用數(shù)據(jù)鏈路〔MP-CDL〕方案。MP-CDL具有許多先進(jìn)通信能力，包括自動自我修復(fù)網(wǎng)絡(luò)組成、IP路徑選擇、自適應(yīng)傳輸功率、自動信號獲取和抗干擾等。MP-CDL機(jī)載終端能夠同時進(jìn)展視頻電信會議、高清晰度視頻、通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議傳送話音到公共交換網(wǎng)以及訪問互聯(lián)網(wǎng)和收發(fā)電子郵件等任務(wù)。MP-CDL作為一種網(wǎng)絡(luò)中心數(shù)據(jù)鏈路具有向地面作戰(zhàn)人員提供實時運動視頻的能力。/r/n二、美軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的開展趨勢/r/n〔1〕機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)成為一種新型寬帶數(shù)據(jù)鏈/r/n美軍在利用有源相控陣〔AESA〕技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，他們期望利用隱身戰(zhàn)斗機(jī)的隱身特性深入敵方縱深監(jiān)視敵人的活動，在回避敵方探測的同時，利用AESA對正在出現(xiàn)的以及快速運動的敏感目標(biāo)，做出快速反響，然后將搜索到的情報和目標(biāo)數(shù)據(jù)在戰(zhàn)場范圍內(nèi)快速〔以秒計〕傳輸，和其他作戰(zhàn)平臺共享所獲取的信息。/r/n探測雷達(dá)變成通信雷達(dá)，成為提供信息的網(wǎng)絡(luò)平臺，是對戰(zhàn)場信息采集、存儲和分配所進(jìn)展的一場革命。再加上AESA雷達(dá)的電子干擾功能和定向能武器功能，AESA不僅真正成為戰(zhàn)場上的多面手，而且還將使得隱身戰(zhàn)斗機(jī)成為未來戰(zhàn)爭中的一個網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點，使得飛機(jī)平臺之間以及飛機(jī)平臺和地面指揮員之間的通信發(fā)生革命性的變化。/r/n目前，美軍正在進(jìn)展雷達(dá)通信數(shù)據(jù)鏈研究的包括以諾斯羅普/r/n·/r/n格魯門公司為首的L-3通信公司和洛克希德/r/n·/r/n馬丁公司小組以及以雷聲公司為首的L-3通信公司和波音公司小組。根據(jù)最新報道，諾斯羅普/r/n·/r/n格魯門小組已經(jīng)于2007年6月份成功地進(jìn)展了AESA雷達(dá)通信數(shù)據(jù)鏈的首次飛行。試驗證明，AESA雷達(dá)無需進(jìn)展大量的硬件更改，只需通過軟件來控制波形等參數(shù)的改變，合成孔徑雷達(dá)圖像和視頻數(shù)據(jù)流通過諾斯羅普/r/n·/r/n格魯門公司的試驗飛機(jī)BAC1-11的AESA雷達(dá)就能夠以高達(dá)274Mbps的數(shù)據(jù)率傳送到L-3通信公司的地面站，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量、高速度的雙向數(shù)據(jù)通信，而且不影響雷達(dá)的正常工作。而這樣的任務(wù)用Link16機(jī)載數(shù)據(jù)鏈，是不可能完成的。/r/n有了雷達(dá)通信數(shù)據(jù)鏈，當(dāng)遠(yuǎn)程的情報、監(jiān)視和偵察飛機(jī)，如JSTARS〔聯(lián)合監(jiān)視目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)〕，受電波傳播的視線以及地形、地物屏蔽作用的限制，難以發(fā)現(xiàn)山區(qū)或谷底等地區(qū)敵情時，F(xiàn)-22和F-15等戰(zhàn)斗機(jī)的AESA雷達(dá)就可以把這些區(qū)域的敵情圖像發(fā)送給附近的友機(jī)、后面跟進(jìn)的攻擊機(jī)群、地面指揮中心和整個戰(zhàn)區(qū)網(wǎng)絡(luò)。這樣，不僅延伸了其他作戰(zhàn)平臺的作戰(zhàn)距離和作戰(zhàn)指揮人員的視野，也使得對所關(guān)注地區(qū)在復(fù)雜氣象條件下的無連續(xù)監(jiān)視成為可能。/r/n〔2〕數(shù)據(jù)鏈終端向聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)轉(zhuǎn)移/r/n戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)經(jīng)過50多年的開展，由于技術(shù)原因和作戰(zhàn)應(yīng)用對象的不同，新的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈不斷涌現(xiàn)，舊的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈在一段時間內(nèi)保存使用，于是就形成了目前的數(shù)據(jù)鏈裝備體系有多種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈并存的局面。然而，由于不同的數(shù)據(jù)鏈采取的是不同的報文標(biāo)準(zhǔn)，彼此之間多數(shù)無法互聯(lián)互通。為了整合這些原來由各軍種獨立開發(fā)的互不兼容的"煙囪式"系統(tǒng)，美軍開場開展聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)〔JTRS〕，用一個通用的軟件可編程的無線電臺系列來取代美軍目前30個不同系列125種以上不同型號的電臺。目前正在開展的機(jī)載JTRS終端主要包括MIDSJTRS和AMFJTRS。/r/nAMFJTRS/r/nAMFJTRS是可提供2MHz～2GHz信號的2通道無線電臺，設(shè)備相對較小，適用的波形包括寬帶網(wǎng)絡(luò)波形〔WNW〕、士兵無線電波形〔SRW〕、Link16和移動用戶目標(biāo)系統(tǒng)〔MUOS〕WX通信波形。/r/n其中，WNW是AMFJTRS的關(guān)鍵能力。WNW是美國國防部為滿足軍種間互操作特別為JTRS工程開發(fā)的。WNW通過采用基于因特網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)概念和新型移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為AMFJTRS提供了與因特網(wǎng)類似的能力，包括文本和話音信息的實時發(fā)送和接收，以及聲頻/視頻流的實況傳輸、地圖共享和網(wǎng)絡(luò)會議管理等多種能力。視頻流的應(yīng)用使得非傳統(tǒng)ISR飛機(jī)就可以提供ISR能力。而基于IP的語音也使得多種飛機(jī)可以作為通信中繼，抑制了視距范圍限制。WNW波形可以實現(xiàn)JTRS與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的安全、自組織連接，并將最終實現(xiàn)與全球信息柵格〔GIG〕的連接，使先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和信息連接到全球所有作戰(zhàn)人員。/r/nAMFJTRS電臺適用的平臺包括一些小型平臺，如捕食者無人機(jī)和黑鷹直升機(jī)。同時，AMFJTRS也方案用于C-130、KC-135和KC-10A等大型飛機(jī)。AMFJTRS初始設(shè)計評審2005年已通過，關(guān)鍵設(shè)計評審方案于2007財年的第四季度進(jìn)展，小規(guī)模初始制造方案于2010財年開場。/r/nMIDSJTRS/r/nMIDSJTRS作為下一代的MIDS產(chǎn)品，是在MIDS小容量終端根基上開展起來的4通道的無線電臺。其研制目的是為了將MIDS與JTRS及軟件通信體系構(gòu)造〔SCA〕相兼容。目前的MIDS小容量終端只能支持傳統(tǒng)的Link16和Tacan。而MIDSJTRS除了有一個專用通道用來支持Link16和Tacan以外，還有3個2Mhz～2Ghz的可編程通道用來支持多種符合SCA的波形。該電臺可以同時操作WNW、Link16和新型戰(zhàn)術(shù)瞄準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)〔TTNT〕波形。/r/nTTNT是一個嵌入到MIDSJTRS的高速、寬帶、基于IP的新型波形，可將空中平臺與陸基全球信息柵格節(jié)點連接在一起，并通過采用多層網(wǎng)絡(luò)管理和自動帶寬調(diào)節(jié)，可確保將重要的信息實時發(fā)送給最需要它的節(jié)點，支持時敏任務(wù)。TTNT經(jīng)常被認(rèn)為是下一代的Link16，但是兩者之間區(qū)別甚大。與Link16相比，TTNT使用"機(jī)器對機(jī)器"的接口技術(shù)，能夠在各用戶之間以2Mbps的速率傳輸數(shù)據(jù)，相當(dāng)于每秒傳輸8張靜止圖片，而Link16在實際傳輸過程中傳輸單張靜止圖片就需要20～40秒的時間；TTNT不是一個時隙網(wǎng)絡(luò)，無需中心網(wǎng)絡(luò)控制，可以在飛機(jī)進(jìn)入和離開某區(qū)域時自動地進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)的自我創(chuàng)立和維護(hù)，裝備TTNT的飛機(jī)在飛入作戰(zhàn)區(qū)域后可以在5秒之內(nèi)接入網(wǎng)絡(luò)，而Link16需要兩天的時間。此外，TTNT還具有網(wǎng)絡(luò)語音傳輸功能及低可探測性和低可截獲特性，不會對現(xiàn)有Link16產(chǎn)生干擾。/r/nMIDSJTRS于2005年8月完成預(yù)先設(shè)計評審，于2006年5月完成關(guān)鍵設(shè)計評審。小規(guī)模初始制造于2007財年開場。據(jù)JTRS聯(lián)合方案辦公室〔JPEO〕介紹，方案安裝MIDSJTRS電臺的飛機(jī)包括F/A-18E/F、MH-60R/S