...wd.../r/n...wd.../r/n...wd.../r/n美軍戰術數據鏈現狀與最新開展/r/n2008-03-1217:48:12|

分類：/r/n\o"MILCOM"/r/nMILCOM/r/n|

標簽：/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=數據鏈"/r/n數據鏈/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、美軍戰術數據鏈的開展現狀/r/n戰術數據鏈的建設始于20世紀50年代，首先是裝備于地面防空系統和海軍艦艇，之后才逐步應用到飛機上。到目前為止，已有多種戰術數據鏈問世，大致可分為三類：態勢感知數據鏈，用于各軍兵種多種平臺之間交換不同類型的最新信息、滿足多樣化任務需求，一般工作在低頻，波長較長，數據率較低，主要是傳輸格式化報文信息，包括Link4A、Link11、Link16和Link22等；情報、監視和偵察〔ISR〕數據鏈，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，數據率較高，能實現視頻和高分辨率圖像的高速傳輸，包括通用數據鏈〔CDL〕和戰術通用數據鏈〔TCDL〕等；專門為完成某一特定作戰任務〔如防空導彈〕而設計的功能與信息交換形式較為單一的專用數據鏈，包括JSTARS專用的監視與控制數據鏈〔SCDL〕和增強型位置定位和報告系統〔EPLRS〕等。/r/n〔1〕態勢感知數據鏈/r/n通用數據鏈:Link系列為主/r/n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Link4/11/16等，正在研制Link22。Link11與Link16(尤其是linkl6)目前仍占據數據鏈的主導地位。在2010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Link16，在/r/n“/r/n聯合戰術無線電系統〞(JTRS)系列產品中也將裝有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據鏈，主要用于海軍對艦載飛機的指揮引導，后來經過2次改進，主要產品是Link4A/4B/4C。目前裝備Link4的平臺主要有E-2C，E-3預警機，F-14、F/A-18戰斗機，EA-6B、ES-3電子戰飛機等。/r/nLink4A數據鏈/r/nLink4A數據鏈是一種自動、高速、由計算機控制的通信系統，采用TADILC型數據格式，通常把戰術支援飛機與飛機控制單元連接起來進展飛機控制和目標信息方面的傳輸，標準傳輸速率為600～5000bps。Link4A系統一般由控制站/受控站終端系統和傳輸系統組成。典型的終端系統由特高頻無線電臺、調制解調器、通信保密設備、數據處理器和用戶接口設備組成。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機性能的監視功能。/r/n目前，美國海軍、空軍和海軍陸戰隊都裝備了Link4A數據鏈，一般是供艦載飛機使用。/r/nLink11數據鏈/r/nLink11是70年代投入使用的，用于艦船之間、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Link11A/B。裝備Link11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-3A、P-3C反潛飛機等。/r/n美國軍用標準MIL/r/n—/r/nSTD/r/n—/r/n188/r/n—/r/n203/r/n—/r/n1說明了11號鏈的詳細情況。Link11數據鏈是一種自動、高速、計算機對計算機的通信系統，采用TADILA型數據格式，在具有Link11功能的各單元，如海上艦艇、飛機和岸上節點之間進展敵情報告等戰術數據的交換。此外，它還可用于協調作戰區域內各個平臺的作戰行動。Link11采用輪詢技術，通常由計算機、通信保密設備、數據終端、高頻或特高頻無線電臺組成。Link11主要采用高頻傳播，標準傳輸速率為1200bps。但在視距范圍內可使用特高頻頻段實現各種作戰平臺的互連，標準傳輸速率為2400bps。Link11系統主要裝備于那些能處理并顯示作戰態勢及目標信息的平臺。目前，美國及其盟國都裝備有該數據鏈。/r/nLink16數據鏈/r/nLink16于80年代問世，通信容量、抗干擾力和抗毀性大大提高，應用范圍從單一軍種擴展為三軍通用。Link16是美國和北約部隊廣泛采用的一種具有擴頻、跳頻抗干擾能力的戰術數據鏈，也是美軍用于指揮、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、空軍戰斗機、預警機以及陸軍防御系統等。此數據鏈是使用最普遍的態勢感知數據鏈。它是一種先進的通信、導航與識別系統，采用戰術數字信息鏈〔TADIL〕J型數據格式，是美軍根據未來作戰的需要并充分發揮聯合戰術信息分發系統〔JTIDS〕的能力而研制的，具有快速、機動、無線、多用戶等特點，現已成為美國國防部最常用的戰術數據鏈之一。16號鏈支持戰斗群各分隊之間的綜合通信、導航和敵我識別，用于聯合戰術信息分配系統。戰術數據信息數據鏈J一般用于把參戰的部隊互連起來。例如，把海上部隊、飛機和岸節點互連起來。它用于交換聯合戰術數據，使用具有抗干擾能力的特高頻無線電設備。/r/nLink16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/r/n“/r/n軟件通信體系構造〞(SCA)不兼容，因此，美國JTRS方案已增加新的波形，如2007年開場生產并交付與JTRS兼容的MIDS終端。其中，機載Link16系統通常由任務計算機、JTIDS終端或其后繼者多功能信息分發系統〔MIDS〕終端和天線組成。JTIDS/MIDS是Link16所獨有的設施，它除了可以給Link16系統提供信息加密、自動入網以及把加密信息高速分發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、高速地轉發出去。/r/nLink16數據鏈是在Link11數據鏈的根基上研發的，可以與Link11或Link4A互操作，標準傳輸速率為28.8Kbps～238Kbps。Link16的核心是時分多址(TDMA)技術。TDMA技術能實現數百個用戶共享并同時使用一個無線電網絡，而且不會相互干擾。該網絡的每個成員都分配有一個持續數分之一秒的時隙。例如，當戰斗機上的終端自動、定期發送飛機狀態信息時，信息被加密并被分割為數個數據片段，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展發送。接收終端接收到這些數據片段后對其重新組合、解碼，就可以獲取完整、準確的信息。目前，Link16已裝備在美國、北約和日本等國的多種平臺上。/r/nLink22數據鏈/r/nLink22是北約國家共同開發，用以取代Link11的下一代數據鏈系統，也稱北約改進型Link11。它是一種保密、抗干擾的超視距戰術通信系統，主要應用于海上艦隊，可在陸地、水上、水下、空中或太空各平臺之間，進展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Link16兼容，Link22采用了由Link16衍生的信息標準以及Link16的構造和協議。Link22與Link16一樣也是采用TDMA技術，在高頻和超高頻頻段采用跳頻模式以提高抗干擾能力，通過情報自動化網絡管理技術提供更好、更優異的性能。/r/n按方案Link22將在2015年前取代Link11。/r/n〔2〕ISR數據鏈/r/nCDL是一種全雙工、抗干擾的微波通信系統，是一系列可以互操作的、可供各種特殊應用平臺選擇使用的數據鏈，目前主要用于偵察機、無人機等空中平臺。通過CDL，平臺可將光電、紅外、合成孔徑雷達等傳感器所獲取的圖像、視頻和信號等信息視距或經由中繼超視距傳輸到地面控制站或艦艇。CDL是20世紀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，實現各種ISR平臺的互操作，從而進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，標準數據率可達10.71~274Mbps，并正在向548Mbps邁進。/r/n但是，CDL適用的是U2、"全球鷹"等大型戰略裝備，不適用于小型戰術平臺。隨著主要部件可回收、體積較小的無人機在美軍的廣泛應用，美國國防部又開發了成本更低、體積更小的TCDL。TCDL終端是美國海軍構筑網絡中心環境下先進ISR網絡的重要裝備，能與CDL互通，相互間可以實現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據鏈路〔MP-CDL〕方案。MP-CDL具有許多先進通信能力，包括自動自我修復網絡組成、IP路徑選擇、自適應傳輸功率、自動信號獲取和抗干擾等。MP-CDL機載終端能夠同時進展視頻電信會議、高清晰度視頻、通過互聯網協議傳送話音到公共交換網以及訪問互聯網和收發電子郵件等任務。MP-CDL作為一種網絡中心數據鏈路具有向地面作戰人員提供實時運動視頻的能力。/r/n二、美軍戰術數據鏈的開展趨勢/r/n〔1〕機載有源相控陣雷達成為一種新型寬帶數據鏈/r/n美軍在利用有源相控陣〔AESA〕技術方面處于領先地位，他們期望利用隱身戰斗機的隱身特性深入敵方縱深監視敵人的活動，在回避敵方探測的同時，利用AESA對正在出現的以及快速運動的敏感目標，做出快速反響，然后將搜索到的情報和目標數據在戰場范圍內快速〔以秒計〕傳輸，和其他作戰平臺共享所獲取的信息。/r/n探測雷達變成通信雷達，成為提供信息的網絡平臺，是對戰場信息采集、存儲和分配所進展的一場革命。再加上AESA雷達的電子干擾功能和定向能武器功能，AESA不僅真正成為戰場上的多面手，而且還將使得隱身戰斗機成為未來戰爭中的一個網絡中心節點，使得飛機平臺之間以及飛機平臺和地面指揮員之間的通信發生革命性的變化。/r/n目前，美軍正在進展雷達通信數據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。根據最新報道，諾斯羅普/r/n·/r/n格魯門小組已經于2007年6月份成功地進展了AESA雷達通信數據鏈的首次飛行。試驗證明，AESA雷達無需進展大量的硬件更改，只需通過軟件來控制波形等參數的改變，合成孔徑雷達圖像和視頻數據流通過諾斯羅普/r/n·/r/n格魯門公司的試驗飛機BAC1-11的AESA雷達就能夠以高達274Mbps的數據率傳送到L-3通信公司的地面站，實現遠距離、大容量、高速度的雙向數據通信，而且不影響雷達的正常工作。而這樣的任務用Link16機載數據鏈，是不可能完成的。/r/n有了雷達通信數據鏈，當遠程的情報、監視和偵察飛機，如JSTARS〔聯合監視目標攻擊雷達系統〕，受電波傳播的視線以及地形、地物屏蔽作用的限制，難以發現山區或谷底等地區敵情時，F-22和F-15等戰斗機的AESA雷達就可以把這些區域的敵情圖像發送給附近的友機、后面跟進的攻擊機群、地面指揮中心和整個戰區網絡。這樣，不僅延伸了其他作戰平臺的作戰距離和作戰指揮人員的視野，也使得對所關注地區在復雜氣象條件下的無連續監視成為可能。/r/n〔2〕數據鏈終端向聯合戰術無線電系統轉移/r/n戰術數據鏈技術經過50多年的開展，由于技術原因和作戰應用對象的不同，新的戰術數據鏈不斷涌現，舊的戰術數據鏈在一段時間內保存使用，于是就形成了目前的數據鏈裝備體系有多種戰術數據鏈并存的局面。然而，由于不同的數據鏈采取的是不同的報文標準，彼此之間多數無法互聯互通。為了整合這些原來由各軍種獨立開發的互不兼容的"煙囪式"系統，美軍開場開展聯合戰術無線電系統〔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，設備相對較小，適用的波形包括寬帶網絡波形〔WNW〕、士兵無線電波形〔SRW〕、Link16和移動用戶目標系統〔MUOS〕WX通信波形。/r/n其中，WNW是AMFJTRS的關鍵能力。WNW是美國國防部為滿足軍種間互操作特別為JTRS工程開發的。WNW通過采用基于因特網協議的網絡概念和新型移動網絡技術，為AMFJTRS提供了與因特網類似的能力，包括文本和話音信息的實時發送和接收，以及聲頻/視頻流的實況傳輸、地圖共享和網絡會議管理等多種能力。視頻流的應用使得非傳統ISR飛機就可以提供ISR能力。而基于IP的語音也使得多種飛機可以作為通信中繼，抑制了視距范圍限制。WNW波形可以實現JTRS與其他網絡節點的安全、自組織連接，并將最終實現與全球信息柵格〔GIG〕的連接，使先進網絡服務和信息連接到全球所有作戰人員。/r/nAMFJTRS電臺適用的平臺包括一些小型平臺，如捕食者無人機和黑鷹直升機。同時，AMFJTRS也方案用于C-130、KC-135和KC-10A等大型飛機。AMFJTRS初始設計評審2005年已通過，關鍵設計評審方案于2007財年的第四季度進展，小規模初始制造方案于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及軟件通信體系構造〔SCA〕相兼容。目前的MIDS小容量終端只能支持傳統的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和新型戰術瞄準網絡〔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點連接在一起，并通過采用多層網絡管理和自動帶寬調節，可確保將重要的信息實時發送給最需要它的節點，支持時敏任務。TTNT經常被認為是下一代的Link16，但是兩者之間區別甚大。與Link16相比，TTNT使用"機器對機器"的接口技術，能夠在各用戶之間以2Mbps的速率傳輸數據，相當于每秒傳輸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不是一個時隙網絡，無需中心網絡控制，可以在飛機進入和離開某區域時自動地進展網絡的自我創立和維護，裝備TTNT的飛機在飛入作戰區域后可以在5秒之內接入網絡，而Link16需要兩天的時間。此外，TTNT還具有網絡語音傳輸功能及低可探測性和低可截獲特性，不會對現有Link16產生干擾。/r/nMIDSJTRS于2005年8月完成預先設計評審，于2006年5月完成關鍵設計評審。小規模初始制造于2007財年開場。據JTRS聯合方案辦公室〔JPEO〕介紹，方案安裝MIDSJTRS電臺的飛機包括F/A-18E/F、MH-60R/S