戰術數據鏈是傳遞戰術數據的鏈路。它有三個基本特徵:一是戰術性,即是戰術級用戶之間的通信;二是數據性,即是數據形式的通信;三是鏈路性,即是按鏈路協議進行的通信。 目前戰術數據鏈已發展成為可傳送數據、數字語音、圖形、圖像、文本等多種格式信息的「戰術數字信息鏈(TADIL)」。戰術數據鏈由兩部分組成:一是數據鏈路;二是數據系統。從前者看,它是一個通信系統;從後者看,它是一個信息系統。戰術數字信息鏈是戰術數據系統間戰術信息交換的主要手段,採用無線網路通信技術和應用協議,實現陸基、機載和艦載戰術數據系統間的信息交換。它是最大限度發揮戰術系統效能的系統,由系統與設施、通信規程和應用協議組成。戰術數據鏈內容涉及數據鏈組成、結構、功能、環境、消息標準、波形協議、信號發送、故障檢測、網路管理、數據鏈操作等內容。美軍主要數據鏈列表【機密級】常用戰術數據鏈TADIL A/ Link 11TADIL B/ Link 11BTADIL C/ Link 4TADIL J/ Link 16 北約增強型11號鏈/ Link22可變報文格式(VMF)陸軍戰術數據鏈路1(ATDL-1)過濾性JTIDS報文規範(IJMS)聯合戰術信息分發系統JTIDS多功能信息分發系統MIDS寬頻數據鏈公共數據鏈(CDL) 戰術公共數據鏈路(TCDL) 高整合數據鏈(HIDL)微型/小型無人機用數據鏈 戰術情報廣播系統TIBS衛星戰術數據鏈STDL衛星戰術數據信息鏈J S-TADIL JJTIDS距離擴展 JRE專用數據鏈防空導彈系統專用數據鏈:「愛國者」數字信息鏈PADIL導彈連數據鏈MBDL美海軍陸戰隊專用數據鏈陸基數據鏈 GBDL連際數據鏈 IBDL點到點數據鏈 PPDLE-8聯合監視目標攻擊雷達系統專用監視控制數據鏈SCDLLAMPS艦載直升機數據鏈增強型定位報告系統EPLRS態勢感知數據鏈SADL協同作戰能力CEC自動目標移交系統ATHS改進型數據數據機IDM為了滿足戰術信息傳輸的需要,美國等北約國家於20世紀50年代開始研製和裝備「戰術數字信息鏈路」(TADIL),簡稱數據鏈。數據鏈是一種按規定的消息格式和通信協議實時傳輸格式化數字信息的戰術信息系統。在美軍近幾場局部戰爭、尤其是伊拉克戰爭中,數據鏈發揮了重要作用,已成為三軍聯合作戰中進行實時或近實時指揮控制、戰場態勢信息分發的主要手段。

通信是關鍵手段

  數據鏈的分類主要依據的是其應用目的,從邏輯上講不是很嚴格。例如,用於各軍兵種多種平台之間交換不同類型信息、滿足多樣化任務需求的數據鏈一般稱為通用數據鏈,包括Link 11、Link 16等;專門為某個軍種或某種武器系統(如防空導彈)完成特定作戰任務而設計、功能與信息交換形式較為單一的數據鏈則稱為專用數據鏈,如「愛國者」導彈數據鏈;用於情報、監視與偵察(ISR)等數據傳輸的ISR數據鏈,等等。  隨著網路中心戰概念的實施,現有數據鏈已無法滿足傳輸聲音、圖像等大容量數據的需要。為此,美軍正在研製各種新型數據鏈,如ISR數據鏈、網路數據鏈、彈藥數據鏈以及激光通信數據鏈。  通用數據鏈:Link系列為主  實際上,美軍將數據鏈稱作TADIL,Link是北約的叫法。目前應用的Link系列數據鏈主要有Link 4/11/16等,正在研製Link 22。Link 11與Link l6(尤其是link 1 6)目前仍佔據數據鏈的主導地位。在20 1 0年以前,美國空軍、海軍及海軍陸戰隊的所有作戰飛機都將加裝Link 16,在「聯合戰術無線電系統」(JTRS)系列產品中也將裝有Link 16及Link l1/22,因此Link 16用戶將會激增。Link4 是50年代末研製的非保密數據鏈,主要用于海軍對艦載飛機的指揮引導,後來經過2次改進,主要產品是Link 4A/4B/4C。目前裝備Link 4的平台主要有E-2C、E-3預警機,F-14、F/A-18戰鬥機,EA-6B、ES-3電子戰飛機等。  Link 11 是70年代投入使用的,用於艦船之間、艦船與飛機之間、艦隊與海軍陸戰隊之間、艦隊與陸地之間的雙向情報交換,主要產品是Link 11A/B。裝備Link 1l的有美國海軍航母、巡洋艦、驅逐艦:兩棲戰艦,E-2C、E-3預警機,S-3 A、P-3 C反潛飛機等。  Link 16 於80年代問世,通信容量、抗干擾力和抗毀性大大提高,應用範圍從單一軍種擴展為三軍通用。Link16是美國和北約部隊廣泛採用的一種具有擴頻、跳頻抗干擾能力的戰術數據鏈,也是美軍用於指揮、控制和情報的主要戰術數據鏈,具有通信、導航和敵我識別能力,可提供重要的聯合互通能力和態勢感知信息,主要裝備美海軍戰艦、空軍戰鬥機、預警機以及陸軍防禦系統等。Link 16終端包括聯合戰術信息分發系統(JTIDS)終端和多功能信息分發系統(MIDS)兩代產品。MIDS雖是新型終端,但與JTRS以及「軟體通信體系結構」(SCA)不兼容,因此,美國JTRs計劃還將增加新的波形,預計2007年開始生產並交付與JTRS兼容的MIDS終端。

L16數據鏈的示意圖

  Link 22 是北約國家共同開發、用以取代Link 11的下一代數據鏈系統,也稱北約改進型Link 11。它是一種保密、抗干擾的超視距戰術通信系統,主要應用於海上艦隊,可在陸地、水上、水下、空中或太空各平台之間,進行電子戰數據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Link 16兼容,Link 22採用了由Link 16衍生的信息標準以及Link 16的結構和協議。Link 22採用時分多址方案,在高頻和超高頻頻段採用跳頻模式以提高抗干擾能力,通過情報自動化網路管理技術提供更好的互操作性及更優異的性能。預計Link 22將在2015年前取代Link 11。  ISR數據鏈:數據傳輸速率高  雖然Link系列數據鏈能夠有效傳輸信息,但數據傳輸速率無法滿足ISR圖像傳輸的要求。因此,美國國防部於80年代開發出通用數據鏈(CDL),並於1991年命名為ISR標準數據鏈。CDL數據輸率高達274兆比特/秒,一般在10.71兆比特/秒左右。目前,CDL已裝備U2偵察機、戰術飛機偵察吊艙等各種主要的ISR平台。

機載ISR系統的寬頻數據鏈

  多平台通用數據鏈(MP—CDL) 由於CDL終端之間存在互操作問題,因此美國空軍正在實施MP—CDL計劃,目的是在網路化環境下提供經濟可承受且作戰有效的視距、寬頻、空一空與空一地的數據鏈路。MP—CDL工作在Ku波段,將來可能擴展為X波段和Ka波段,理論傳輸速率為10~274兆比特/秒,具有很強的抗干擾能力。它採用「網路廣播」和「點對點」工作模式。當採用網路廣播方式工作時,可以同時向32個(最多50個)用戶發送信息;採用點對點工作模式時,可在2個平台之間進行高速數據交換。MP—CDL將在機載與地面ISR平台之間提供網路中心數據鏈路,成為軍方裝備的第一個完全網路化的CDL。在改進的「聯合星」和新的E一10飛機上都將裝備該數據鏈,其地面站將作為全球信息柵格的網關。  戰術通用數據鏈(TCDL,又稱「鷹鏈」)  CDL與MP—CDL適合於「聯合星」及「全球鷹」等大型戰略裝備,但不適用於小型戰術平台。為此,美國國防先進研究計劃局實施TCDL計劃,開發成本低、重量輕、支持多種戰術ISR平台的數據鏈。TCDL與CDL兼容,相互間可以實現近實時鏈接與互操作。TCDL是美國海軍構築網路中心環境下先進ISR網路的重要裝備,目前,P一3C巡邏機、RC一1 2偵察機、AH一64D與UH一60直升機以及「獵人」戰術無人機都裝有TCDL,「先鋒」、「捕食者」、「影子一200」戰術無人機以及MH一60R直升機也將裝備TCDL。

戰術通用數據鏈(TCDL)終端

  小型無人機數據鏈 手持發射無人機比戰術無人機級別更低,通常配備背負式地面站,代表產品為塔迪蘭光譜鏈路公司的MRS一2OOO背負接收系統。MRS.2000為遠程接收站的替代品,是一種全數字化、堅固耐用、攜帶型的智能計算機,用於搜集和分發來自無人機的視頻圖像和遙感數據。MRS一2000工作波段包括C波段、L/S波段和Ku波段,有效距離從8千米(使用全向天線)到48千米(使用定向天線)。美軍「先鋒」無人機已配備MRS一2000,並在伊拉克戰爭中成功使用。另外,該公司研製的「星鏈」(STARLINK)微型數據鏈終端,用於實時傳輸、顯示微小型無人機收集的圖像及其他信息,重量僅400克,與MRS-2000兼容。  彈藥數據鏈:向多功能發展  為了與武器平台之間溝通瞄準信息,精確彈藥也需要裝備數據鏈。洛克希德·馬丁公司為AGM一62「白眼星」導彈研製的增程數據鏈(ERDL)是較早一代的彈藥數據鏈,可以傳輸從導彈發射到擊中目標期間的視頻圖像。現代彈藥數據鏈的功能更多,使飛機能夠控制飛行中的彈藥並重新瞄準。對遠程武器、尤其是待機時間較長的彈藥,數據鏈的應用越來越多。除了具有飛行中重新瞄準能力,彈藥數據鏈還具有ISR功能。例如,英國「風暴影子」巡航導彈就利用超高頻數據鏈進行作戰毀損評估。  洛·馬公司正在為「未來作戰系統」研製的非直瞄發射系統(NLOS—LS)包括精確攻擊導彈(PAM)和待機攻擊導彈(LAM)。其中,LAM的滯空時間達30分鐘、射程110千米,不僅能夠摧毀目標,而且可以通過數據鏈傳輸目標情報。LAM的數據鏈選用「士兵無線電波形」(SRW),在1.2兆赫時的傳輸速率為900千比特/秒~2.4兆比特/秒,在4兆赫時的傳輸速率為8兆比特/秒。這表明,隨著通信技術的進步,「非數據鏈路」能夠而且正在提供所需的鏈接能力。

「未來作戰系統」中的精確攻擊導彈(PAM)和待機攻擊導彈(LAM)

通過彈藥數據鏈傳輸信息

  網路數據鏈:鏈接各種平台  「網路數據鏈」(NDL) 較高的頻率是提供ISR所需高數據速率的有效辦法。NDL的工作頻率在2吉赫以上,主要用於地面環境,將各種地面平台尤其是「未來作戰系統」聯成網路。作為「聯合戰術無線電系統一集群1」(JTRS Cluster 1)現代化的一部分,波音公司正在研製該系統。  「網路飛行數據鏈」(Inter/lntra Flight Data Lin k,IFDL) 是諾思羅普·格魯曼公司專門為F/A一22「猛禽」戰鬥機開發的,供其在飛行中傳輸態勢信息、自動(不必採用無線電呼叫)共享目標與系統數據,具有較低的被截獲概率。  定向網路波形(DNW)技術 是波音公司於2004年公布的戰區移動定向通信技術。它採用時分多址技術,工作頻率15吉赫,每條鏈路數據速率200兆 比特/秒,通信距離250海里,可同時與 另外6個節點通信。與其他下一代波形 一樣,它也使用IPv6和移動自組網或網 狀網路,避免了使用分散網路帶來的平 台問題。DNW可使戰區中的士兵從不 同來源(如指揮中心、戰鬥機及無人機) 接收所需的各類信息。  戰術瞄準網路技術(TTNT) 在國防先進研究計劃局的資助下,由羅克韋爾·柯林斯公司開發。TTNT是下一代 數據鏈的代表,其優勢主要體現在:首 先,它與Link 16互不干擾;其次,容 量次於移動自組網能力,克服了網路計 劃編製方面的諸多問題;第三,最多可 以包含2000個成員,可以看作大型網 絡。最近的測試表明,其網路容量高達 l0兆比特/秒,信息延遲為1.7毫秒,網 絡管理協議更新速率和新用戶進入移動 自組網的時間均為3秒,作用距離l21 海里,每個用戶可以使用的通信容量為 2.25兆比特/秒。  激光通信數據鏈:帶寬足夠用  激光通信的容量高達吉比特/秒量級以上,可謂「無限帶寬」,預計在1O年後用于軍事。例如,美國「轉型衛星通信」系統(TSAT)將在衛星之間以及衛星與高空載人飛機/無人機之間提供高達10吉比特/秒的激光鏈路。為了利用TSAT傳輸的信息,美國空軍正在實施「多通路激光空間終端」(MALST)計劃,由諾斯羅普·格魯曼公司開發的終端技術將建立基於固體激光通信的10吉比特/秒星際鏈路。  同時,美軍還在開發機載激光通信終端技術。該終端可接收在軌衛星的信息,然後將其傳輸至戰術級別的機載設備,以比目前射頻系統更高的速率向用戶提供ISR數據。  數據鏈管理提上日程  隨著數據鏈應用的增加,數據鏈管理問題已提上日程。數據鏈管理方案能夠對數據鏈和網路服務進行自動化智能控制,提高作戰效率。

目前10多個國家、19種作戰平台安裝了L16數據鏈終端

  網路平台通信管理器(IPCM)  這種多數據鏈管理方案由L一3通信公司開發,在2004年8月美軍舉行的遠征部隊試驗演習期間做了演示。IPCM可以實現對數據鏈和網路服務的自動化智能控制,支持多平台通用數據鏈、多任務戰術通用數據鏈與航空通用感測器,以及未來的網路中心協同瞄準計劃、JTRS、多任務海上飛機及戰術機載偵察系統。利用IPCM技術,可以連續監視與地面站關聯的飛機位置,預測保持TCDL「鷹鏈」鏈接所需的數據傳輸速率及平台天線的變化,可以大大減少數據鏈中斷率,明顯改善無線網路的性能、寬頻數據鏈的鏈接以及數據鏈的可用性。  數據鏈自動報告系統(DLARS)  由洛克希德·馬丁公司與美國空軍指揮作戰實驗室聯合開發。它可利 用Link 16鏈接自動報告系統,發布戰區作戰管理核心系統各資料庫的近實時信息,為機組人員提供飛行任務支持。在2004年聯合遠征部隊演習第3階段的演示中,DLARS系統使裝備Link l6數據鏈的飛機可以與內華達州內利斯空軍基地的空軍作戰中心共享數據,並將實時任務信息從飛行員那裡傳遞給空戰規劃人員。


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