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浅谈美军数据链系统

浅谈美军数据链系统
浅谈美军数据链系统

一、数据链概述

(一)数据链的基本组成

与一般通信系统所不同,数据链除了拥有通信终端、传输设备等基本要素以外,最大区别就是拥有特殊的通信规范,即数据报文的消息标准和控制链路运行的通信协议。没有这些通信规范,即使有了先进的通信设施和通信网络,也不能称其为数据链。因此,将数据链视为实际的硬件设备,不如视为一组规范了传输方式、信息格式、各节点间的组网方式、使用的硬件规格等实现信息交换的协定、规范。另外,数据链还包括一些保障通信安全、可靠运行的辅助设备,如加密/解密装置(密码设备)、自检设备、电源等。所以,数据链的基本组成可以概括为三大要素:终端设备、传输设备和通信规范。

广义上的数据链系统还包括与数据链相连接的信息提供者、使用者和管理者等要素,即与数据链紧密相连的指挥信息系统、武器系统和各种传感器等平台。这些要素虽然不能直接算作数据链系统的组成要素,但离开它们数据链的作用和功能将不能发挥,所以我们将这些要素称为数据链的外围构成要素,将数据链设备的组成称为数据链的内在组成要素。正是在这些外围和内在组成要素的共同作用下,数据链系统才能有效运作:战术情报信息由各种传感器产生,战术指挥控制信息由指挥信息系统产生,这些战术信息通过数据链进行传递,并输送到相应的武器系统,形成了战术信息由生产到有效使用的通路。战术信息通过数据链在这些联网的平台之间快速流动,将物理空间上相互分离的各个作战单元紧密的链接成一个整体。

战术数据链的建设始于20 世纪50 年代,首先是装备于地面防空系统和海军舰艇,之后才逐步应用到飞机上。到目前为止,已有多种战术数据链问世,大致可分为三类:态势感知数据链,用于各军兵种多种平台之间交换不同类型的最新信息、满足多样化任务需求,一般工作在低频,波长较长,数据率较低,主要是传输格式化报文信息,包括Link 4A、Link 11、Link 16和Link 22等;情报、监视和侦察(ISR)数据链,用于传输各种图像情报和信号情报信息,一般工作在高频,波长较短,数据率较高,能实现视频和高分辨率图像的高速传输,包括通用数据链(CDL)和战术通用数据链(TCDL)等;专门为完成某一特定作战任务(如防空导弹)而设计的功能与信息交换形式较为单一的专用数据链,包括JSTARS专用的监视与控制数据链(SCDL)和增强型位置定位和报告系统(EPLRS)等。

二、美军数据链的发展情况情况

(一)通用数据链:Link系列为主

实际上,美军将数据链称作TADIL,Link是北约的叫法。目前应用的Link系列数据链主要有Link 4/11/16等,正在研制Link 22。Link 11与Link 16(尤其是link l6)目前仍占据数据链的主导地位。在2010年以前,美国空军、海军及海军陆战队的所有作战飞机都将加装Link 16,在“联合战术无线电系统”(JTRS)系列产品中也将装有Link 16及Link 11/22,因此Link 16用户将会激增。

Link 4 是50年代末研制的非保密数据链,主要用于海军对舰载飞机的指挥引导,后来经过2次改进,主要产品是Link4A/4B/4C。

目前装备Link4的平台主要有E-2C,E-3预警机,F-14、F/A-18战斗机,EA-6B、ES-3电子战飞机等。

1、Link 4A数据链

Link 4A 数据链是一种自动、高速、由计算机控制的通信系统,采用TADIL C型数据格式,通常把战术支援飞机与飞机控制单元连接起来进行飞机控制和目标信息方面的传输,标准传输速率为600~5000bps。Link 4A 系统一般由控制站/受控站终端系统和传输系统组成。典型的终端系统由特高频无线电台、调制解调器、通信保密设备、数据处理器和用户接口设备组成。其中,控制站终端和受控站终端都采用半双工方式进行工作,但控制站终端必须具有全双工通信能力,半双工信道则完成对联机性能的监视功能。

目前,美国海军、空军和海军陆战队都装备了Link 4A 数据链,一般是供舰载飞机使用。

2、Link 11数据链

Link 11是70年代投入使用的,用于舰船之间、舰船与飞机之间、舰队与海军陆战队之间、舰队与陆地之间的双向情报交换,主要产品是Link 11A/B。装备Link 11的有美国海军航母、巡洋舰、驱逐舰、两栖战舰,E-2C、E-3预警机,S-3A、P-3C反潜飞机等。

美国军用标准MIL—STD—188—203—1说明了11号链的详细情况。Link 11数据链是一种自动、高速、计算机对计算机的通信系统,采用TADIL A型数据格式,在具有Link 11功能的各单元,如海上舰艇、飞机和岸上节点之间进行敌情报告等战术数据的交换。此外,它

还可用于协调作战区域内各个平台的作战行动。Link 11采用轮询技术,通常由计算机、通信保密设备、数据终端、高频或特高频无线电台组成。Link 11 主要采用高频传播,标准传输速率为1200bps。但在视距范围内可使用特高频频段实现各种作战平台的互连,标准传输速率为2400bps。Link 11 系统主要装备于那些能处理并显示作战态势及目标信息的平台。目前,美国及其盟国都装备有该数据链。

3、Link 16数据链

Link 16 于80年代问世,通信容量、抗干扰力和抗毁性大大提高,应用范围从单一军种扩展为三军通用。Link16是美国和北约部队广泛采用的一种具有扩频、跳频抗干扰能力的战术数据链,也是美军用于指挥、控制和情报的主要战术数据链,具有通信、导航和敌我识别能力,可提供重要的联合互通能力和态势感知信息,主要装备美海军战舰、空军战斗机、预警机以及陆军防御系统等。此数据链是使用最普遍的态势感知数据链。它是一种先进的通信、导航与识别系统,采用战术数字信息链(TADIL)J型数据格式,是美军根据未来作战的需要并充分发挥联合战术信息分发系统(JTIDS)的能力而研制的,具有快速、机动、无线、多用户等特点,现已成为美国国防部最常用的战术数据链之一。16号链支持战斗群各分队之间的综合通信、导航和敌我识别,用于联合战术信息分配系统。战术数据信息数据链J一般用于把参战的部队互连起来。例如,把海上部队、飞机和岸节点互连起来。它用于交换联合战术数据,使用具有抗干扰能力的特高频无线电设备。

Link 16终端包括联合战术信息分发系统(JTIDS)终端和多功能信息分发系统(MIDS)两代产品。MIDS虽是新型终端,但与JTRS以及“软件通信体系结构”(SCA)不兼容,因此,美国JTRS计划已增加新的波形,如2007年开始生产并交付与JTRS兼容的MIDS终端。其中,机载Link 16 系统通常由任务计算机、JTIDS 终端或其后继者多功能信息分发系统(MIDS)终端和天线组成。JTIDS/MIDS是Link 16

所独有的设施,它除了可以给Link 16系统提供信息加密、自动入网以及把加密信息高速分发给需要该信息的用户的功能之外,还可以将需要中继的信息自动、高速地转发出去。

Link 16数据链是在Link 11数据链的基础上研发的,可以与Link 11或Link 4A互操作,标准传输速率为28.8Kbps~238Kbps。Link 16的核心是时分多址(TDMA)技术。TDMA技术能实现数百个用户共享并同时使用一个无线电网络,而且不会相互干扰。该网络的每个成员都分配有一个持续数分之一秒的时隙。例如,当战斗机上的终端自动、定期发送飞机状态信息时,信息被加密并被分割为数个数据片段,然后这些片段被混合插入所分配的时隙,并以短脉冲群的方式进行发

送。接收终端接收到这些数据片段后对其重新组合、解码,就可以获取完整、准确的信息。目前,Link 16已装备在美国、北约和日本等国的多种平台上。

4、Link 22数据链

Link 22是北约国家共同开发,用以取代Link 11的下一代数据链系统,也称北约改进型Link 11。它是一种保密、抗干扰的超视距战术通信系统,主要应用于海上舰队,可在陆地、水上、水下、空中或太空各平台之间,进行电子战数据交换以及指挥控制指令与情报信息传递。为了在信息格式上与Link 16兼容,Link 22采用了由Link 16衍生的信息标准以及Link16的结构和协议。Link 22与Link 16一样也是采用TDMA技术,在高频和超高频频段采用跳频模式以提高抗干扰能力,通过情报自动化网络管理技术提供更好、更优异的性能。按计划Link 22将在2015年前取代Link 11。

(二)ISR数据链

CDL是一种全双工、抗干扰的微波通信系统,是一系列可以互操作的、可供各种特殊应用平台选择使用的数据链,目前主要用于侦察机、无人机等空中平台。通过CDL,平台可将光电、红外、合成孔径雷达等传感器所获取的图像、视频和信号等信息视距或经由中继超视距传输到地面控制站或舰艇。CDL是20 世纪90 年代美国国防部为了满足ISR平台实时传输高保真图像信息的需求,实现各种ISR 平台的互操作,从而进一步地综合利用各种ISR资源而发展起来的。CDL

的最大特点是宽频带和通用性,标准数据率可达10.71~274Mbps,并正在向548Mbps迈进。

但是,CDL适用的是U2、"全球鹰"等大型战略装备,不适用于小型战术平台。随着主要部件可回收、体积较小的无人机在美军的广泛应用,美国国防部又开发了成本更低、体积更小的TCDL。TCDL终端是美国海军构筑网络中心环境下先进ISR网络的重要装备,能与CDL 互通,相互间可以实现近实时地连接与互操作。

由于CDL终端之间存在互操作问题,美国空军实施了多平台通用数据链路(MP-CDL)计划。MP-CDL具有许多先进通信能力,包括自动自我修复网络组成、IP路径选择、自适应传输功率、自动信号获取和抗干扰等。MP-CDL机载终端能够同时进行视频电信会议、高清晰度视频、通过互联网协议传送话音到公共交换电话网以及访问互联网和收发电子邮件等任务。MP-CDL作为一种网络中心数据链路具有向地面作战人员提供实时运动视频的能力。

三、数据链的发展趋势展望

(一)高速、宽带和多功能

数据链的发展以满足作战需求为根本前提,信息化战争的发展对数据链提出了新的要求,即不仅能够提供语音和数据业务的能力,还要具备传输图像、视频以及多媒体业务的能力。这就要求数据链在带宽和数据吞吐量上有更大的提高,并且在传输过程中能实时、保密、准确,同时信息格式和标准日趋灵活性、可变性,以满足动态战场上多平台之间快速数据交换的需要。所以,新一代数据链在原有技术的

基础上,开发新的技术体制,以提供更大的带宽、更高的数据传输率和准确率,并增大信息传输的隐蔽性和抗干扰能力。比如,Link-11的传输速率仅为2275比特/秒,而公用宽频带数据链的传输速率将达到274兆至1000兆比特/秒。美国诺斯鲁普格鲁曼公司曾在进行“火力侦查员”的战术指挥数据链路的一系列飞行试验中,成功地演示了无人机机载设备与地面控制系统的数据链路,飞行中机载传感器实时拍摄的图像首次被准确地下载。在海军陆战队发起攻击时,“火力侦查员”可在150海里范围内将信息传回地面控制站,根据指挥系统的指令,还可以直接引导海军舰载武器和海军陆战队武器对目标实施精确打击。

(二)小型化、单兵化

外军现役的数据链装备,虽然性能先进,但由于装备昂贵且重量较大,只能装备在指挥控制飞机、大型作战飞机、地面战术指挥控制中心等重要平台和系统,这就限制了数据链的使用(例如美国的JTIDS 系统就因为体积、重量和造价等方面的因素,使其列装的时间表一再推迟,列装范围也受到很大限制),特别是在大多数的无人机和其它机动作战平台上无法使用,所以需要发展体积小、重量轻且价格便宜的数据链,以便更多地嵌入海基、空基、陆基、天基指挥系统、武器系统和传感器,实现与这些系统更紧密地铰链。同时,为了能充分发挥信息化战场上每一个战斗员的效能,让士兵看见“山那边的情况”,使其能够充分享受信息共享的优势,数据链的单兵化也是一个重要的发展方向。比如,以色列开发的“星链”系统,包括空中数据终端(ADT)、

地面数据终端(GDT)和空中数据中继设备等都是微型的。“星链”中的ADT可以很容易地安装在无人机上,信息由ADT传输给GDT,并显示在掌上电脑或单兵数据助理上,控制单元则放置在士兵的背包中。(三)多数据链协同工作

随着数据链的开发与应用,新型数据链在性能上不断提高,但这不意味着现有的数据链就能立即被取代,而且由于使用目的的不同,不同类型的数据链将共同存在。据统计,目前美国防部已列入《联合战术数据链管理计划》的数据链有18种,该计划未管理的战术数据链还有25种之多,此外还有许多其它数据链,如武器系统和遥测系统数据链等。因为数据链是综合指挥信息系统的组成部分,更新数据链必然要更新指挥信息系统的其它部分,这是一个渐进的过程;另外,旧的数据链有一些特点是新数据链短时间不能完全取代的,而且用户关注的不同也带来了数据链研制目的的不同,如Link-11能够在HF 波段进行超视距传输,而性能先进的Link-16只能通过中继实现超视距传输,所以海军依然在使用Link-11。这些因素都使多种数据链并存成为一种必然。

(四)一体化的数据链系统

信息化战争的节奏越来愉快,参战力量和平台的类型日趋多样化,将多样化的作战力量有效聚焦的根本途径就是走一体化的道路,所以一体化的数据链系统将是数据链发展的主要趋势。以防空作战为例,信息化战争中的防空作战,不仅要防敌方飞机,还要防导弹,特别是防弹道导弹和巡航导弹,这就对战场的范围、指挥信息系统的数

据通信速率、容量等提出了更高的要求。同时,联合作战甚至联军作战的要求也使数据链必须实现一体化。因此,数据链的另一个发展趋势就是借助卫星通信以及其它远程通信手段,形成“天-空-地-海”一体化数据链系统。

(五)机载有源相控阵雷达成为一种新型宽带数据链

美军在利用有源相控阵(AESA)技术方面处于领先地位,他们期望利用隐身战斗机的隐身特性深入敌方纵深监视敌人的活动,在回避敌方探测的同时,利用AESA对正在出现的以及快速运动的敏感目标,做出快速反应,然后将搜索到的情报和目标数据在战场范围内快速(以秒计)传输,和其他作战平台共享所获取的信息。

目前,美军正在进行雷达通信数据链研究的包括以诺斯罗普·格鲁门公司为首的L-3 通信公司和洛克希德·马丁公司小组以及以雷声公司为首的L-3通信公司和波音公司小组。根据最新报道,诺斯罗普·格鲁门小组已经于2007年6月份成功地进行了AESA雷达通信数据链的首次飞行。试验证明,AESA雷达无需进行大量的硬件更改,只需通过软件来控制波形等参数的改变,合成孔径雷达图像和视频数据流通过诺斯罗普·格鲁门公司的试验飞机BAC1-11的AESA雷达就能够以高达274Mbps的数据率传送到L-3通信公司的地面站,实现远距离、大容量、高速度的双向数据通信,而且不影响雷达的正常工作。而这样的任务用Link16机载数据链,是不可能完成的。

(六)数据链终端向联合战术无线电系统转移

战术数据链技术经过50 多年的发展,由于技术原因和作战应用对象的不同,新的战术数据链不断涌现,旧的战术数据链在一段时间内保留使用,于是就形成了目前的数据链装备体系有多种战术数据链并存的局面。然而,由于不同的数据链采取的是不同的报文标准,彼此之间多数无法互联互通。为了整合这些原来由各军种独立开发的互不兼容的"烟囱式"系统,美军开始发展联合战术无线电系统(JTRS),用一个通用的软件可编程的无线电台系列来取代美军目前30 个不同系列125 种以上不同型号的电台。目前正在发展的机载JTRS终端主要包括MIDS JTRS和AMF JTRS。

(七)各种新型网络化机载数据链促进"非传统ISR"能力的形成目前传统的ISR平台不仅数量有限,而且无法提供作战所需的包括信息收集、处理、利用和传输在内的所有能力,特别是对时敏目标的精确定位和瞄准能力。而战斗机、攻击机之类的非传统ISR平台能够利用机上装备的先进的传感器,通过IP网络和空军空中/空间作战中心(AOC)、前线部署单元建立连接,实时地从传感器向AOC用户快速发送图像和目标数据,填补目前ISR平台在该方面的空白。

美军面向第四代战斗机的数据链建设及启示

第7卷第3期长沙航空职业技术学院学报 Vo1.7No .3 2007年9月 CHANGS HA AERONAUT C AL VOC ATI O NAL AND TECHN I C AL C OLLEGE JOURNAL Sep.2007 收稿日期:2007-06-26 作者简介:卢鹏(1980-),江苏宜兴人,在读硕士研究生,研究方向为作战指挥学。 美军面向第四代战斗机的数据链建设及启示 卢鹏,王瑾 (空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077) 摘要:介绍美军现役主要战术数据链及美军针对四代机的数据链改进和试验情况,分析美军第四代战斗机的技战术性能,得到美军对下一代数据链建设方向的重点,对我军今后数据链建设具有借鉴意义,从而更有针对性地加强我军的数据链建设,提高我空军的整体战斗力。 关键词:第四代战斗机;F -22;战术数据链;数据链建设方向 中图分类号:V271.4 文献标识码:A 文章编号:1671-9654(2007)03-043-04 The I n sp i re of The U .S .Ar m y ’s Da t a L i n k Con structi on Ba sed On The Fourth Genera ti on F i ghters LU Peng,WANG J in (Teleco mm unication Engineering Institute,A ir Force Engineering U niversity,X i ’an Shaanxi 710077) Abstract:The paper intr oduced the U.S .ar my ’s p ri m ary tactics data link and the instance of u .s .ar my’s a meli orating the data link f or the f ourth generati on fighters .it als o analysed the f ourth genera 2ti on fighters ’p ivotal technol ogy and tactics .So one can know the e mphases of the U.S .ar my ’s later data link constructi on .A ls o we can get s o me apocalyp se fr om that t o construct china’s ar my ’s data link .So we have pertinence t o construct our ar my ’s data link and t o enhance china’s air force ’s whole battle effectiveness . Key words:Fourth Generati on Fighters;F -22;Tactics Data L ink;devel op directi on f or data link 目前美军正对第四代战斗机的数据链进行改 进,这无疑对我军面向第四代战斗机的航空战术数据链建设有着很大的借鉴作用。 1 第四代战斗机的典型技战术性能分析 第四代战斗机与第三代战斗机相比作了很大的改进,主要体现在以下几方面(以F -22为例分析): 1)具有隐身性能 F -22的雷达的反射面积仅0.1平方米,可以做到先敌发现、先敌攻击,大大增 强作战的突然性、隐蔽性,提高作战效能。 2)具有超音速巡航能力 即发动机不开加力时,飞机能以M1.58作超音速巡航30分钟。可大大提高空中发射导弹的初始速度,把敌机拦截在更远 的空域,这在双方迎头相遇的超视距空战中尤为重 要。 3)装备更先进的电子设备和机载武器 F -22的电子扫描相控阵火控雷达具有多功能、大空域、多目标、高数据率、抗干扰能力强和抗损伤能力好的优点。机载武器数量多、速度快、精度高,具有多目标攻击能力、超视距攻击能力、全向攻击能力和发射后不管能力,作战性能和威力大幅度提高。 4)具有高机动性和机敏性 F -22在爬升率、盘旋角速度、滚转角速度、加速特性、盘旋半径、爬升特性、盘旋角加速度和滚转角加速度等性能上都优于F -15战斗机。

美军数据链作战使用培训研究

科技信息 不再重复。各档执行元件工作程序见表1所示。表1A761E 自动变速器各档执行元件工作程序表 选挡手柄在D 位 D1C1F4F3 D2C1F4B3F2F1 D3C1F4C3F1 D4C1F4C2 D5C2C3B1 D6C2B2 动力挡位1C4B4 2C4B2 3C4C3B1 4C4C2 R C3B1B4 参考文献 [1]刘希恭.凌志LS400轿车维修手册[M ].沈阳:辽宁科学技术出版社,2000 [2]张朋相,黄兴华等.自动变速器的原理与检修[M ].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1997 [3]邹长庚,马伯夷,顾金亭.现代汽车电子控制系统构造与原理诊断[M ].北京理工大学出版社,1998 [4]宋敬滨,李彦.汽车自动变速器结构原理与检修(新世纪高职高专汽车运用与维修类课程规划教材).大连理工大学,2010 (上接第130页) 1.引言 数据链系统作战效能的发挥,涉及信息传输、战场信息处理、网络的管理维护等作战应用和装备使用维护的方方面面,系统的规划、设计与作战方式密切相关。因此,数据链系统的应用培训,不同于传统意义上单一装备的使用教学,需要在战役、战术系统层面上,对各级参战人员进行相应的培训,使得数据链系统中各个分系统,各类人员准确、高效地融入到作战训练过程中,才能真正发挥其在信息化战争中作战平台间“黏合剂”和武器效能“倍增器”的作用[1]。 美军对数据链系统的研究和应用已经超过半个世纪,通过不断的实战检验、修正与完善,基于数据链平台的作战理念已经渗透到部队训练、演习、作战的各个方面,逐步形成了一套比较完整的使用培训体系,并且成为部队任职教育的一个重要组成部分[2]。 2.美军数据链作战使用培训简介针对数据链的作战使用培训,美军大体上建立了两级的培训架构:在全军范围内,建立了三军通用的联合培训机构(如,JMTS ,联合多战术数据链学校);在各军兵种内部,建立了相应的专业培训机构。 在培训内容上,涵盖了数据链操作使用的各个领域,包括指挥控制、战场信息处理、系统规划设计、系统管理维护等共性的基础知识,以及各军兵种、各类作战平台特有的装备操作、使用和维护知识。在课程体系建设上,根据各类岗位任职的知识结构和相应技能的需求,制定了完善的课程体系,除了基础知识等通用的课程模块外,还开设有针对专用平台、专用装备的课程模块。训练大纲和相应的训练操作规程也制定得相当全面和细致,涵盖了日常的在岗训练、战术演练和联合演习。 从培训具体规划上,美军对所有参加涉及数据链操作使用的部队人员制定了标准化的通用培训大纲,规定基础课程的教学内容,主要内容包括:数据链概论、链路操作准备、设备配置、系统初始化程序、端机设置、数据链装备操作和故障检修。军种特有的培训模块为学员提供有针对性的教学,其重点是军兵种数据链系统及装备的操作和使用技能。通用培训和军种特有的培训均在各军兵种内部相应的专业培训机构完成。在培训的最后阶段,学员将在三军通用的联合培训机构进行更深入的多军种、多系统的联合培训,使学员在实践中进一步提高应用技能。 3.美军数据链作战使用培训的主要对象及内容在美军的数据链培训体系中,通常将参与培训的对象大致分为四类:操作员、维护员、管理员和指挥员。 3.1操作员 操作员主要指装备的操作人员,通常由士官或特定武器平台的作战人员担任。由于此类人员在系统应用中处于末端操作的位置,且跟具体武器装备有很强的绑定关系,其培训的重点偏重于操作使用技能层面。美军对于操作员的训练要求主要涵盖数据链的基础知识、系统功能使用、终端操作和常见故障检测,通常分四个阶段实施:初始阶段、第一阶段、第二阶段和第三阶段。 在初始阶段,对整个数据链系统进行整体介绍,包括系统工作原理、系统组成、功能/性能等基础知识,其目的是让操作员对数据链系统的基本功能、组成、战术性能指标等宏观性内容进行了解。 在第一阶段的培训过程中,培训的内容侧重于数据链技术层面的知识,主要包括诸如信号波形、资源分配、组网消息以及相关的操作方法。 在第二阶段的培训过程中,培训内容偏重于数据链操作使用方面的知识,主要包括诸如OPTASK LINK 、监视、电子战、武器协同与控制等功能介绍和操作使用方法。 在第三阶段培训中,培训内容偏重于数据链运行管理和系统维护,包括运行过程中的异常处理和常见故障诊断。 3.2维护员 维护员主要负责装备的维护与保养,通常由特定的专业技术人员担任,岗位职责有很强的专业技术性,其培训通常由装备提供商实施,目前更多的是采用装备提供商与院校联合办学的方式实施。 3.3管理员 管理员在数据链系统应用中起着关键的管理、组织、协调作用。管理员一般根据部队建制或任务指定。例如,美国空军在飞行中队中指派特定的飞行员担任中队管理员,在联队中指定联队管理员。中队管理员负责协调指定人员的继续教育和日常在岗的业务培训,联队管理员主要协调中队管理员的工作,并执行公共的数据链相关任务。管理员不仅要负责本级数据链装备的运行管理,还要负责组织数据链运用的培训,在安排日常的训练任务时,要尽可能地将操作训练与作战训练计划融为一体。因此,美军为保持一只专业素质全面的管理员队伍,要求对管理员必须进行系统性的正规课堂培训。 3.4作战指挥人员 对作战指挥人员的培训通常视其工作岗位灵活设置教学内容,各军兵种对不同岗位的作战指挥人员的培训要求也有较大的差异。如美国海军舰队,对于一般作战人员的训练要求是参加“数据链基础知识”、“航迹协调员课程”和“多数据流互操作课程”三门课程的正规培训,其他培训主要是在岗培训;对数据链运用相关的高级军官,则要参加“多数据流互操作性课程”和“接口控制官课程”的正规培训。 4.结束语 本文通过对美军数据链作战使用培训的探讨,明确了美军数据链培训体系的两级架构,数据链培训的主要人员以及相对应的培训内容;对开展数据链培训的组织方法进行了比较深入的研究,这对于我军数据链培训的正规化建设具有很强的借鉴意义:一是全军及各军兵种各组建相应的数据链任职教育学院,用以专门培养各级各类数据链应用人才;二是加紧制定和完善数据链培训的各层次训练大纲和装备的操作规程;三是在全军信息化建设的大背景下,设立专门的数据链管理人员,负责数据链装备使用管理和数据链人才的培训;四是基于各种数据链系统,针对性的规划、设计与实施数据链的模拟仿真训练系统,结合实装开展日常操作训练和联合战术演练。 参考文献[1]孙义明,杨丽萍.信息化战争中的战术数据链[M ].北京:北京邮电大学出版社,2005 [2]吴敏文,丁锐.数据链技术及对信息化作战的影响[J ].军事学术,2010(4):26-28 美军数据链作战使用培训研究 海军航空兵学院盛亮 [摘要]数据链的作战使用培训,应立足于作战协同与通信网络,对各级参战人员进行系统的培训。本文研究了美军数据链作战使用培训的总体架构、培训的主要对象及培训内容,并针对我军开展的数据链培训提出了相应的建议。[关键词]数据链通用培训联合培训 — —131

美军战术数据链的发展现状

美军战术数据链的发展现状 2008年05月27日星期二 19:24 一、美军战术数据链的发展现状 战术数据链的建设始于20 世纪50 年代,首先是装备于地面防空系统和海军舰艇,之后才逐步应用到飞机上。到目前为止,已有多种战术数据链问世,大致可分为三类:态势感知数据链,用于各军兵种多种平台之间交换不同类型的最新信息、满足多样化任务需求,一般工作在低频,波长较长,数据率较低,主要是传输格式化报文信息,包括Link 4A、Link 11、Link 16和Link 22等;情报、监视和侦察(ISR)数据链,用于传输各种图像情报和信号情报信息,一般工作在高频,波长较短,数据率较高,能实现视频和高分辨率图像的高速传输,包括通用数据链(CDL)和战术通用数据链(TCDL)等;专门为完成某一特定作战任务而设计的功能与信息交换形式较为单一的专用数据链,包括JSTARS专用的监视与控制数据链(SCDL)和增强型位置定位和报告系统(EPLRS)等。 (1)态势感知数据链 Link 4A数据链 Link 4A 数据链是一种自动、高速、由计算机控制的通信系统,采用TADIL C型数据格式,通常把战术支援飞机与飞机控制单元连接起来进行飞机控制和目标信息方面的传输,标准传输速率为600~5000bps。Link 4A 系统一般由控制站/受控站终端系统和传输系统组成。典型的终端系统由特高频无线电台、调制解调器、通信保密设备、数据处理器和用户接口设备组成。其中,控制站终端和受控站终端都采用半双工方式进行工作,但控制站终端必须具有全双工通信能力。目前,美国海军、空军和海军陆战队都装备了Link 4A 数据链,一般是供舰载飞机使用。 Link 11数据链 Link 11数据链是一种自动、高速、计算机对计算机的通信系统,采用TADIL A型数据格式,在具有Link 11功能的各单元,如海上舰艇、飞机和岸上节点之间进行敌情报告等战术数据的交换。此外,它还可用于协调作战区域内各个平台的作战行动。Link 11采用轮询技术,通常由计算机、通信保密设备、数据终端、高频或特高频无线电台组成。Link 11 主要采用高频传播,标准传输速率为1200bps。但在视距范围内可使用特高频频段实现各种作战平台的互连,标准传输速率为2400bps。Link 11 系统主要装备于那些能处理并显示作战态势及目标信息的平台。目前,美国及其盟国都装备有该数据链。 Link 16数据链 Link 16数据链是使用最普遍的态势感知数据链。它是一种先进的通信、导航与识别系统,采用战术数字信息链(TADIL)J型数据格式,是美军根据未来作战的需要并充分发挥联合战术信息分发系统(JTIDS)的能力而研制的,具有快速、机动、无线、多用户等特点,现已成为美国国防部最常用的战术数据链之一。其中,机载Link 16 系统通常由任务计算机、JTIDS 终端或其后继者多功能信息分发系统(MIDS)终端和天线组成。JTIDS/MIDS是Link 16所独有的设施,它除了可以给Link 16系统提供信息加密、自动入网以及把加密信息高速分发给需要该信息的用户的功能之外,还可以将需要中继的信息自动、高速地转发出去。 Link 16数据链是在Link 11数据链的基础上研发的,可以与Link 11或

从台“博胜案”看战术数据链的发展

从台“博胜案”看战术数据链的发展 “博胜案”是美国对台军的一项联合作战信息系统改造方案,其主要内容是以台军现有的陆、海、空指挥自动化系统为基础,通过引进北约成员国广泛使用的16号数据链(Link-16),协助台军建立较完善的C4ISR系统,使地面、空中和海上平台与指挥中心之间实现数据信息的实时传输,提高台军的联合作战能力。具体来说,分别是引进Link-16(“博胜一号”)和建设“三军联合C4ISR系统”(“博胜二号”)。该方案总投资21.5亿美元,预计2011年全部完成。而2001年和2003年,台军已分别向美军购买了16号数据链的终端设备“联合战术信息分发系统”(JTIDS)和“多功能信息分发系统”(MIDS)。 台军引进的16号数据链是战术数据链的一种,数据链,被誉为信息时代数字化战场上战斗力的“倍增器”、武器装备的“生命线”、部队协同作战的“黏合剂”,已成为世界各国军事研究的一个重点。本文试从战术数据链的现状讨论一下数据链的发展,以供参考。 一、战术数据链的定义与功能 关于数据链的定义有很多不同的版本:有的说,数据链就是将数字化战场上的指挥中心、各级指挥所、各参战部队和武器平台链接起来的一种信息处理、交换和分发系统。有的说,数据链是在传感器、指控系统和武器系统之间实时传输格式化战术数字信息的设施,用以实现指控系统、作战单元之间的信息自动化交换。简单来说,数据链就是一种按规定的消息格式和通信协议,实时传输格式化数字信息的信息系统。而战术数据链是当前应用最为广泛的一种。 “战术数据链”是采用无线网络通信技术和应用协议,实现机载、陆基和舰载战术数据系统之间的数据信息交换,从而最大限度地发挥战术系统效能的系统。它由系统与设施、通信规程和应用协议组成。战术数据链有不同的称谓,在美国称作TADIL(Tactical Data Information Link),在北约称作Link。 战术数据链的功能又称“任务”或“业务类型”,不同的数据链功能也有差别,总结起来一共有如下十种:目标监视,敌我识别,图像信息,电子战情报,导航定位,平台位置和状态报告,语音通信,任务协调,武器协同,战斗控制。或者从作用上来说,数据链可以使作战区域内各种指挥控制系统

美国陆军地面作战系统综述

美国陆军地面作战系统综述 译自:美国《陆军》杂志2013年1月刊 作者:斯科特·R·古尔利 编译:知远/吴新建 [知远导读] 本文概述了美国陆军“地面作战系统”的发展情况,包括重型旅战斗队现代化进程、新型多功能步兵战车采购、“斯瑞克”旅升级以及机器人系统。文章编译如下:在美国陆军协会(Association of the US Army ,AUSA)2012年度年会暨展览会上,美国陆军代表概述了载人以及无人地面作战系统(Ground Combat Systems ,GCS)发展计划。 美国陆军地面作战系统项目执行官斯科特·戴维斯(Scott Davis)说:“为了应对预算削减,目前项目执行办公室(Program Executive Office ,PEO)正在认真审核整个地面作战系统发展计划的资金使用情况。我们将重点关注这些战车的任务角色能力及其相对的成本——开发成本、生产成本以及支持保障费用。在资金有限的情况下,有选择地进行取舍。” 重型旅战斗队(Heavy Brigade Combat Team ,HBCT) 重型旅战斗队地面作战系统项目执行官比尔·希伊(Bill Sheehy)上校介绍了重型旅战斗队地面作战系统即将面临的现代化升级问题。 希伊说:“重型旅战斗队现代化升级的首要任务是网络化,我们一直在努力确保我们的作战平台可以承载网络。”美国陆军于2013年1月发布了‘艾布拉姆斯’主战坦克以及‘布拉德利’装甲战车“工程变更建议”(engineering change proposals,ECPs)。陆军已经与我们的原始设备制造商(original equipment manufacturer,OEM)——通用动力公司地面系统部和BAE系统公司签订了合同,这些“工程变更建议”的首要任务是在我们的作战平台上承载网络。我们目前正在做的工作是调研作战平台承载网络的能力:是否有足够的电力,是否有足够的空间等。网络化升级将为重型旅战斗队现有车辆提供升级的态势感知和通信能力。“艾布拉姆斯”主战坦克和“布雷德利”步兵战车将安装一套网络综合设备,包括综合计算机系统、系统集成通用操作环境和战斗指挥与网络管理软件。新的通信设备将包括联合战术无线电系统地面机动电台以及战术与城市自动地面传感器,这是专为作战人员提供辅助态势感知能力以及非瞄准线发射系统(NLOS)设计的,它们可以增强作战人员对环境中隐藏危险的预警能力。同时,系统中的非瞄准线发射系统可以让炮兵远

战术数据链的发展与作战应用

总第190期2010年第4期 舰船电子工程 Ship Electronic Engineering Vol.30No.4 1   战术数据链的发展与作战应用3 李宏智 (中国电子科技集团公司第二十八研究所 南京 210007) 摘 要 文章介绍了外军典型战术数据链的发展情况,探讨了多种数据链与作战平台的最新集成应用方式,分析了数据链的作战组织使用,并对战术数据链的消息标准和战术功能做了研究,最后提出了数据链发展的建议。 关键词 战术数据链;消息标准;作战应用 中图分类号 E917 Develop ment a nd Operational Application of Tactical Dat a Links L i Hongzhi (The28th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation,Nanjing 210007) Abs t rac t The paper introduces development status of typical tactical data link of foreign army,and discusses latest ap2 plication methods of multi2tactical data link integrated into operational platforms.The operational application of data link is analyzed.The paper also investigates message standards and tactical f unction of tactical data link.In the end,the paper puts forward the proposals on development of tactical data link. Ke y Words tactical data link,message standard,operational application Class Nu m ber E917 1 引言 数据链是一种按规定的消息格式和通信协议,在传感器、指控系统与武器平台之间实时传输和处理战术数据信息的系统。通过数据链,可以将地理上分散的部队、各类传感器和武器系统建立起无缝链接,构成立体分布、纵横交错的信息平台,沟通所有作战单元,实现信息共享,从而使指挥员实时掌握战场态势,缩短决策时间,提高指挥速度和协同作战能力。数据链包括传输设备、通信协议和消息标准三大要素[1~2]。 数据链是实现战场态势信息共享,扩大态势感知范围的主要手段。数据链把传感器、指控系统与武器平台联系在一起,通过共享战场信息,使各作战单元的态势感知范围由原先各单元所装备的传感器侦测范围,扩大到联合作战部队所有传感器侦测范围,大大提高各作战单元的态势感知能力,扩大作战部队的掌控范围。 数据链是部队协同作战的“粘合剂”,是一体化联合作战实现的前提和纽带。现代联合作战中,陆、海、空三军的作战部队、舰船、飞机等作战单元之间需要传送海量的传感器信息和交战指令,数据链使系统内各成员获得完整、准确、实时、清晰、共用的战场态势,支持武器协同与互操作能力,从而实现真正意义上的联合作战。 数据链实现传感器和射手联网,缩短发现与打击目标的时间间隔,实现快速精确打击。数据链将传感器、指挥系统和射手联入网络,战术数据链不仅能够快速分发、交换传感器获得的情报信息,为提供战场态势实时传输战术数据,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,从而大大提高快速反应能力和精确打击实时目标的能力。 3收稿日期:2009年10月27日,修回日期:2009年11月30日 作者简介:李宏智,男,硕士,工程师,研究方向:综合电子信息系统总体技术,数据链集成应用技术。

美军通信数据链

数据链 在谈到海军通信系统时,经常会碰到链路(Link)和线路(Circuit)这两种术语,不少人使用起来并不十分严格。但是,西方海军使用起来是有严格定义的: 链路:表示一套完整的设施,包括完成通信所使用的设备、训练及程序,如卫星通信链路、11号数据链、16号数据链等,链路是一种固定能力。 线路:表示建立电文传输的一种通信途径,如电传线路,高频话音线路等。一个通信线路就是一种临时的通信途径。 数据链首先用于海军战术数据系统(NTDS),它是第一代舰载或机载自动化通信系 统,1961年研制成功。当时通过使作战情报中心(CIC)计算机化来解决空战难题。目前,美国现役舰船约200艘装备NTDS系统,其中包括航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、护卫舰和两栖攻击舰。海军战术数据系统使用11号链、4号链和14号链。此外,在北约和美国海军中还使用4A号链、16号链等。11号链是一条用于交换战术数据的数据链。例如,交换发现敌情报告,还可用于协调作战区域内各个平台。11号链使用战术数据信息数据链A的数据格式,美国军用标准MIL-STD-188-203-1说明了11号链的详细情况。11号链通常用来联通参加作战的战术部队,如海上舰艇、飞机和岸上节点。主要采用高频传播,在视距范围内它可使用特高频频段实现各种作战平台的互连。只有那些能处理并显示作战态势及目标信息的平台才装有11号链设备。 11号链支持战斗群各分队之间海军战术数据系统的数据传输,它采用高频无线电设备时,数据传输速率为2275比特/秒。海军战术数据系统是一个支持各级战斗指挥人员的海军舰载战术指挥控制系统。11号链采用轮询技术(也叫点名呼叫),为各部队之间提供通信并交换数据信息。 美国海军目前使用的数据终端机有AN/USC-35(V)、AN/USQ-76(V)、AN/USQ-83和AN/USQ-111(V)等。后两种型号设备是90年代初才装备部队的,其功能齐全,适用于北约各国海军装备。

浅谈美军数据链系统

一、数据链概述 (一)数据链的基本组成 与一般通信系统所不同,数据链除了拥有通信终端、传输设备等基本要素以外,最大区别就是拥有特殊的通信规范,即数据报文的消息标准和控制链路运行的通信协议。没有这些通信规范,即使有了先进的通信设施和通信网络,也不能称其为数据链。因此,将数据链视为实际的硬件设备,不如视为一组规范了传输方式、信息格式、各节点间的组网方式、使用的硬件规格等实现信息交换的协定、规范。另外,数据链还包括一些保障通信安全、可靠运行的辅助设备,如加密/解密装置(密码设备)、自检设备、电源等。所以,数据链的基本组成可以概括为三大要素:终端设备、传输设备和通信规范。 广义上的数据链系统还包括与数据链相连接的信息提供者、使用者和管理者等要素,即与数据链紧密相连的指挥信息系统、武器系统和各种传感器等平台。这些要素虽然不能直接算作数据链系统的组成要素,但离开它们数据链的作用和功能将不能发挥,所以我们将这些要素称为数据链的外围构成要素,将数据链设备的组成称为数据链的内在组成要素。正是在这些外围和内在组成要素的共同作用下,数据链系统才能有效运作:战术情报信息由各种传感器产生,战术指挥控制信息由指挥信息系统产生,这些战术信息通过数据链进行传递,并输送到相应的武器系统,形成了战术信息由生产到有效使用的通路。战术信息通过数据链在这些联网的平台之间快速流动,将物理空间上相互分离的各个作战单元紧密的链接成一个整体。

战术数据链的建设始于20 世纪50 年代,首先是装备于地面防空系统和海军舰艇,之后才逐步应用到飞机上。到目前为止,已有多种战术数据链问世,大致可分为三类:态势感知数据链,用于各军兵种多种平台之间交换不同类型的最新信息、满足多样化任务需求,一般工作在低频,波长较长,数据率较低,主要是传输格式化报文信息,包括Link 4A、Link 11、Link 16和Link 22等;情报、监视和侦察(ISR)数据链,用于传输各种图像情报和信号情报信息,一般工作在高频,波长较短,数据率较高,能实现视频和高分辨率图像的高速传输,包括通用数据链(CDL)和战术通用数据链(TCDL)等;专门为完成某一特定作战任务(如防空导弹)而设计的功能与信息交换形式较为单一的专用数据链,包括JSTARS专用的监视与控制数据链(SCDL)和增强型位置定位和报告系统(EPLRS)等。 二、美军数据链的发展情况情况 (一)通用数据链:Link系列为主 实际上,美军将数据链称作TADIL,Link是北约的叫法。目前应用的Link系列数据链主要有Link 4/11/16等,正在研制Link 22。Link 11与Link 16(尤其是link l6)目前仍占据数据链的主导地位。在2010年以前,美国空军、海军及海军陆战队的所有作战飞机都将加装Link 16,在“联合战术无线电系统”(JTRS)系列产品中也将装有Link 16及Link 11/22,因此Link 16用户将会激增。 Link 4 是50年代末研制的非保密数据链,主要用于海军对舰载飞机的指挥引导,后来经过2次改进,主要产品是Link4A/4B/4C。

美帝的军事通信系统

美帝的军事通信系统 大家都知道,美军发明了互联网。但是,你也许不知道,今天的移动通信网络的前身正是美军的MSE (Mobile Subscriber Equipment,美军移动用户设备系统)。 80年代,美军开始寻找新的技术来升级军事通信网络,希望新的军事通信网络能够提供更广范围的覆盖、更好的纠错能力和更高的数据容量,并且能够提供自动路由和交换功能。 1985年,美军选择了通用动力(前身为GTE)为主要合作商。通过大量的研究,终于开发出了MSE系统。MSE,即Mobile Subscriber Equipment,就是今天手机终端的前身。

MSE作战车内的工作站

早期的MSE通信铁塔

MSE网络部署图 沙漠风暴行动中的MSE移动通信车 通信技术很多都是从军用发展到民用的,军事通信通常领先于民用通信。比如,前段时间媒体报道称,美军正在利用移动自组织网增强通信能力。美军的移动自组织网技术正由研究和开发转向生产和部署,并且通过美陆军负责指挥、控制和战术通信的项目执行办公室,利用“联合战术无线电系统”项目开发出一系列具有互操作性的软件定义无线电技术,协助装备较弱的用户实现移动自组织网能力。不管是自组织网络还是软件定义无线电,这些都是未来民用移动通信技术的发展方向。

今天,我们就来聊一聊美军的通信能力。 美军现役通信系统分战略通信系统和战术通信系统两种。 一、战略通信系统 美军战略通信的主要职责是保障美军最高指挥当局(总统和国防部长)与参联会、各军种部、九大联合司令部、情报机关、核战略部队、各大军事基地和各战区部队之间通信联络的畅通,以确保最高指挥当局对全球美军的指挥和控制。目前,美国总统通过战略通信系统逐级向第一线作战部队下达命令,最快只需3分钟–6分钟;在紧急情况下,总统可越级向战略核部队下达命令,最快只需1分钟–3分钟时间。 美军的战略通信系统主要由国防通信系统、国防卫星通信系统、最低限度应急通信网等组成。 1、国防通信系统由国防通信局管理,主要采用有线通信、无线电通信、卫星通信和光纤通信等多种手段,线路总长6729万多公里,覆盖五大洲80多个国家和100个地区的3000多个军事指挥所和工作站。新一代国防通信系统的一个重要组成部分是国防数据网,该网把部署在全球各地美军各军兵种的数据网联成了一体,使得美军各军兵种部队之间可以轻易完成话音、图像、传真和数据通信以及发电子邮件等通信业务。

美国数据链

1.1Link4A/4C数据链 20世纪50年代,美国海军为解决舰(主要是航母)机协同问题,提出在各类舰载作战飞机与水面舰艇之间建立数据链接关系,以实现舰艇对舰载作战飞机的指挥引导,于是研制出了第一台数据链设备:LINK4。早期的LINK4功能有限、技术简单,只是单向传输信息,用作机载双向舰对空系统,应用初期并不具备与水面军舰战术计算机进行跟踪数据的交换能力。到70年代,发展了LINK4A/C两套系统,增加了双向能力,并在F-14 A上进行装备,使其可以向控制台传送跟踪与状态数据。80年代后,双向通信能力进一步增强,并在F/A-18飞机上得以体现。 对于水面舰船来说,4A号链路具有以下两方面能力:一个控制员可以控制多架飞机;能够接收和显示由战斗机下行传送的超出舰船雷达视距的目标数据,因此提供了其它方法无法提供的早期预报信息。 4A号链路采用频移键控(FSK)调制技术,将载频从中心频率处偏移±20kHz,所以解调时只需要考虑频率而不需要考虑相位。两飞机间的最大无线电距离为220海里。采用半双工方式实现了双向通信, LINK4A数据链工作在UHF频段,采用FSK调制方式,使用命令/响应协议以及时分多路传输(TDM)技术,数据速率为6 00~5000bps,基本上无保密和抗干扰能力,主要用于海军对舰载飞机的指挥引导。LINK4C从80年代开始装备,采用与LINK4A大体相同的技术体制,增加了抗干扰措施。LINK4A/C是用于引导和被引导飞机之间传送指挥引导命令和目标数据,在超短波信道传输串行时分多路信号。配有4A号链路设备的战斗机同时也配有4 C号链路设备,但两者之间不能直接通信。 1.1.1报文格式 在4A号链路网中的链路报文分成控制报文也叫V序列报文;飞机应答报文也称R序列报文,4C号链路的报文亦称F序列报文。数据终端机每32ms传送一次报文,其中分为控制台到飞机的14ms发射期和飞机到控制台的18ms应答期。控制报文包括一个同步脉冲串(8个时隙,1.6ms),一个保护性间隔(4个时隙,0.8ms),一个起始位(1个时隙,0.2ms),报文数据(56个时隙,11.2ms),一个发射机非键控信号(1个时隙,0. 2ms),共计70个时隙。应答报文包括一个同步脉冲串(8个时隙,1.6ms),一个保护性间隔(4个时隙,0. 8ms),一个起始位(1个时隙,0.2ms),报文数据(42个时隙,8.4ms),一个发射机非键控信号(1个时隙,0.2ms),共计56个时隙。分配给飞机的应答期18ms中只占用11.2ms,其中的6.8ms时差用于提供从控制站传送数据到飞机以及飞机发出应答信号给控制站的保护时延。 1.1.2应用范围 4A号链路所使用的机载平台有:海军的E-2“鹰眼”预警机,空军及北约的E-3“哨兵”空中预警与控制飞机,海军的S-3“海盗”反潜巡逻攻击机,海军A-6“入侵者”舰载攻击机,海军EA-6B“徘徊者”电子战飞机,海军F-14“熊猫”战斗机,海军F/A-18“大黄蜂”舰载战斗机。 1.1.3网络结构 4号链路通过时分方式连接控制站和多架飞机

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