美空军武器数据链技术与应用
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美军战术数据链的发展现状与未来趋势一、美军战术数据链的发展现状一、美军战术数据链的发展现状战术数据链的建设始于20 20 世纪世纪50 50 年代,首先是装备于地面防空系统和海年代,首先是装备于地面防空系统和海军舰艇,军舰艇,之后才逐步应用到飞机上。
之后才逐步应用到飞机上。
之后才逐步应用到飞机上。
到目前为止,到目前为止,到目前为止,已有多种战术数据链问世,已有多种战术数据链问世,已有多种战术数据链问世,大大致可分为三类: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 4A、、Link 1111、、Link16和Link 22等;情报、监视和侦察(监视和侦察(ISR ISR 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)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,在高频,波长较短,波长较短,波长较短,数据率较高,数据率较高,数据率较高,能实现视频和高分辨率图像的高速传输,能实现视频和高分辨率图像的高速传输,能实现视频和高分辨率图像的高速传输,包括包括通用数据链(通用数据链(CDL CDL CDL)和战术通用数据链()和战术通用数据链()和战术通用数据链(TCDL TCDL TCDL)等;专门为完成某一特定作战任)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,务而设计的功能与信息交换形式较为单一的专用数据链,包括包括包括 JSTARS JSTARS 专用的监视与控制数据链(视与控制数据链(SCDL SCDL SCDL)和增强型位置定位和报告系统()和增强型位置定位和报告系统()和增强型位置定位和报告系统(EPLRS EPLRS EPLRS)等。
)等。
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(1) 态势感知数据链态势感知数据链Link 4A 数据链数据链Link Link 4A 4A 4A 数据链是一种自动、高速、由计算机控制的通信系统,采用数据链是一种自动、高速、由计算机控制的通信系统,采用TADIL C 型数据格式,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600600~~5000bps 5000bps。
TTNT数据链系统发展分析2008年5月13日,首架安装TTNT数据链的F-22A“猛禽”战斗机参加了在内华达州内利斯空军基地举行的2008年美军联合远征部队第三阶段试验演习(JFEX—08—3),表现出了极强的战场态势感知能力和网络中心战能力。
演习表明:F-22不仅具备超强的信息采集能力,而且还能通过机载先进战术瞄准网络数据链系统(TTNT)将海量的战场情报信息和态势图像对其他作战平台进行高速传输和实时共享。
可以说,TTNT是美军下一代战术数据链系统中一颗冉冉升起的新星,是其网络中心战的中枢系统。
本文将从数据链的基本介绍开始,着重剖析TTNT系统,以达到初步掌握其本质的目的。
美军的战术数据链自20世纪50年代开始发展,至今已经形成了一个庞大的作战体系,从Link4,Link11到Link16以及即将装备的Link22和TTNT,每一步发展都会迅速改变现有的作战格局。
近十年来,战术数据链系统更是经历了战争的考验,海湾战争、阿富汗战争、科索沃战争、伊拉克战争,每次战争中的成功应用使数据链系统赢得了“战争中作战能力的倍增器”的美誉。
那什么是战术数据链呢?引用美国国防部对其下的定义:“战术数据链是用于传输机器可读的战术数字信息的标准通信链路”。
战术数据链通过单一网络体系结构和多种通信媒体,将两个或多个指挥和控制或武器系统连接在一起,从而进行战术信息的交换。
战术数据链系统的一般组成结构如下图所示:下面我们将对美军目前的通用数据链Link16进行一个简单介绍。
TADIL J(北约称之为Link16)研制于20世纪70年代,较其前任而言,是一种保密、大容量、抗干扰的数据链路,采用J序列报文格式。
Link16工作在960~1215MHz频段,传输速率为115.2kbps-238kbps,采用TDMA方式组网,具有跳扩频相结合的抗干扰方式,跳频速率为76900次/秒。
以下是Link16机载数据链的组成图示:由于受到机内空间和载荷量的限制,原有的一些组件被整合成三大任务模块。
伊战中美军的战术数据链数据链已成为美军获取信息优势,提高各种作战平台快速反应能力和协同作战能力,实现作战指挥自动化的关键设备。
在伊拉克战争中,美军使用了多种战术数据链,例如战术数字信息链路、公共数据链/战术公共数据链等,这些数据链的使用为美军取得战争的胜利发挥了重要的作用。
一、战术数字信息链路(TADIL)战术数字信息链路(TADIL)是美军用于传输机器可读的数字化信息的标准通信链路,目前投入使用的战术数字信息链路有4种,分别是TADIL-A、TADIL-B、TADIL-C和TADIL-J。
在伊拉克战争中,美军的军舰、战斗机以及侦察监视飞机等都装备有一种或多种此类数据链。
二、公共数据链/战术公共数据链(CDL/TCDL)公共数据链(CDL)是作为卫星、侦察机及无人机与地面控制站间传输图像以及信号情报(通信、电子等情报)的标准链路。
此类数据链用于接收来自各种情报、监视和侦察传感器的图像、信号情报数据以及测量与特征情报数据。
此次伊拉克战争中使用的“捕食者”、“全球鹰”等无人机均装备有CDL/TCDL数据链终端。
三、增强型定位报告系统/态势感知数据链(EPLRS/SADL)增强型定位报告系统(EPLRS)是21世纪部队的骨干数据通信网和战术互联网的心脏,能够为战术部队提供近实时、抗干扰、保密数据分发和通信、识别、定位、导航辅助以及自动报告等功能。
它支持“21世纪旅及旅以下部队作战指挥”(FBCB2)系统。
美空军国民警卫队为其近空支援飞机(如A-10和F-16)购买的是硬件经过改进的EPLRS,又称作态势感知数据链(SADL)。
四、自动目标移交系统(ATHS)此次参战的美陆军第4机步师OH-58D侦察直升机就是利用ATHS 和其他通信设备与UH-60、AH-64直升机和空军的F-16、A-10攻击机以及炮兵战术火力系统实时通信,与师属炮兵下辖的目标搜索连的移动目标定位雷达、火炮定位雷达共同搜索、识别和定位敌方各种目标,并引导火力实施打击。
数据链技术在军用航空通信技术领域应用的现状与发展摘要:作为一种网络系统技术, 军用数据链技术应用了无线网络通信技术以及应用协议, 从而实现了陆基军用数据系统与航空武器平台间的信息共享, 并使军用系统的效能最大化。
本文对数据链技术的发展史、概念、特色、功能加以介绍, 研究了军用数据链技术及其应用的实际情况与发展方向。
关键词:数据链;军用数据链;战术数据链;在实践应用阶段, 在航空数据链技术的基础上, 能够及时传输信息并进行信息交换, 并为信息的安全性、军队协同作战能力的提升提供了有力保障。
1军用航空数据链的特点与功能所谓的军用数据链指的是借助无线电通信设备,基于相应数据通信规程下,将数据通信与计算机控制系统进行连接,为军事作战指挥提供实施可靠信息以实现科学作战决策的制定,并实现对武器系统的有效控制,并能够与陆军、海军间实现数据信息的实时交换与共享,进而为提高我国军队协同作战的能力奠定了基础。
基于军用航空数据链下,这一网络系统能够将指挥平台、武器平台以及情报网等进行连接,为实现信息的高效传输与处理奠定了基础,在实际进行应用的过程中,数据链技术呈现出了信息传输的实时性、可靠性以及安全性的优势作用,同时,还能够实现系统的自动化运行并实现信息格式的一致化转换奠定了基础。
2发展战术数据链的一些关键技术探讨随着技术的发展,需求的牵引,发展航空战术数据链系统,需要攻克多项关键技术。
(1)调制解调:将编码后的二进制信息流以适合于一定信道传输的RF波形方式发送,包括功率上升与发射稳定、同步(粗同步和精同步)、数据、功率下降与接收稳定、传输开销。
调制方式种类有BPSK、QPSK、8PSK、MSK、GMSK和TCM 等,调制方式的选择与系统信道带宽、速率要求和灵敏度都有关系。
(2)编译码:用于提高数据传输的可靠性,一种是要增加传输开销的,如前向纠错、增加冗余和校验等;另一种是不增加传输开销的,如交织、扰码和格雷编码等,但它需要增加处理器的开销。
美军主要战术数据链介绍 余晓刚等 2002年9月第33卷第3期 (总第108期) 美军主要战术数据链介绍余晓刚,王华(北京理工大学电子工程系现代通信实验室,北京100081)龚诚(中国航空无线电电子研究所,上海200233 )[摘 要] 介绍了美国目前使用中的三种战术数据链Link 4A、Link 11和Link 16的背景,功能、特点和装备情况,同时通过列表对照了三种战术数据链技术体制的相同点和不同点。
最后阐述了三种战术数据链的互操作性问题。
[关键词] 战术数据链;Link 4A;Link 11;Link 16[中图分类号] TN919.2 [文献标识码] A [文章编号] 1006-141X(2002)03-0025-04 高技术条件下的现代战争要求战术信息的传输、处理和分发要做到安全、及时和高效,战术数据链是为了适应这种要求而产生的。
到目前为止,美国已经研制出了几种战术数据链并装备了部队,它们分别是Link I、Link II、Link III、Link 4、Link 11、Link 16等,最近美国又在着手研制Link 16A和Link 22。
Link 4分为Link 4A和Link 4C,Link 4A用于控制台与飞机之间的通信,Link 4C则用于飞机与飞机之间的通信。
本文主要介绍三种典型的战术数据链Link 4A、Link 11及Link 16。
1 Link 4A1.1 背景 目前美国军方使用的是Link 4A[3]。
由于它符合战术数字信息链路(TADIL)C规范,因此在美国国内,Link 4A等同于TADIL C。
Link 4A的最初设计旨在用来替代战术飞机控制的话音通信,以后又将Link 4A的应用扩展到了舰载平台与机载平台之间的数字数据通信。
在美国军方和北约组织(NATO)使用的若干种战术数据链中,Link 4A发挥着十分重要的作用,可提供数字化的舰对空、空对舰以及空对空战术通信,其中包括:航空母舰自动舰上降落系统(ACLS)、空中交通管制(ATC)、空中拦截控制(AIC)、攻击控制(STK)、地面控制轰炸系统(GCBS)、航空母舰惯性导航系统(CAINS)。
无人机作为一种先进的空中作战平台,重量轻、造价低、机动性高、隐蔽性好等优点,并能完成有人驾驶飞机不宜执行的任务,因而在现代战争中承担着战场侦查和监视、电子干扰等越来越多的任务,但随着机载任务设备(干扰器、雷达等)的不断完善和增加,地面终端与机载平台之间的数据交互量也在也在逐步提高,为了实现数据的可靠交换,提高数据传输速率,必须建立完善的数据链系统。
利用数据链进行通信,具有传输速率快、抗干扰能力强、误码率低等优点。
与传统的通信方式相比,它能极大的提高信息处理能力,并且最大限度的保证信息的完整性。
目前,航空数据链系统已经获得了广泛的应用,并已成为航空通信未来发展的主导方向。
1.国内外航空数据链系统发展情况1.1我国航空数据链系统我国目前最常用的数据链系统是80年代初研制的数传/导航兼备系统。
该系统由机载设备和地面设备构成。
数据引导与塔康设备兼容,数据率为600bps,调制方式为ASK。
其工作方式为:地面台以广播方式发出带地址码的指挥信息,机载台按地址接收各自的信息,并在接收后经一定的延迟向地面台发回复信息。
机载台把接收的信息经译码得到指令,再由码声器转化为声音指令,对重要信息还同时使用综合航向指示器的航向指令针、敌情指示器、双针高度表、双针速度表显示。
该链路存在一些不足如:不能传输话音、数据率低、不具备抗干扰能力,地面设备易受攻击等。
1.2国外航空数据链系统到目前为止,美国己经研制出TLinkI,、LinkI、LinkIII、Link4、Link11、Link16等多种战术数据链并装备了部队,现在又在着手研制和完善Link16A和Link220。
目前美国军方使用较多的仍是Link4A,因为它符合数字信息链路(TADIL)C规范,Link4A一般由控制站终端分系统、传输分系统和受控站终端分系统组成。
如1所示。
图1Link—4A系统的组成框图一个典型的Link一4A系统终端分系统包括UHF无线电设备、调制解调器、密码设备、计数据处理器和用户接口设备,它的组成框图如2典型的Link-4A的UHF半双工或全双工终端1.2.1Link—4A链路的工作原理Link—4使用一个时分多址技术在单一频率上连接不同单元,交换目标信息,在单一射频载波上按串行时分复用的方式进行传输,所传送的各个信息以一个序列的时分为基础。
数据链传输技术在空地导弹武器上的应用发布时间:2021-12-03T06:52:00.481Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷19期作者:邬冬杰[导读] 随着社会的快速发展,当前各个武器装备的发展都进入全新的阶段邬冬杰国营长虹机械厂广西桂林 541002摘要:随着社会的快速发展,当前各个武器装备的发展都进入全新的阶段,而在此过程中完成武器与信息技术的充分融合有着重要的意义,能够推动社会的快速发展。
在空地导弹的建设过程中,运用相关技术来完成武器的整体控制,对其发展来说有着较为重要的意义。
所以在目前的空地导弹设计与建造过程中,使用数据链传输技术能够完成对导弹的合理控制,可以帮助导弹获得更高的机动性和打击精度,因此条件下需要完成对导弹工作的合理研究,让其符合实际的发展要求,并且此技术能够提升我国空间的远程打击能力,而数据链技术的发展也是其主要的发展趋势之一。
关键词:导弹数据链;空地导弹;发展趋势引言:导弹数据链技术因为能够大大的提升导弹的打击精度和毁伤效果,这样能够保证作战效果呈现几何倍数的增加,所以该技术已经越来越受到强国的高度重视。
由于数据链能够提供精准指导效果,因此在当前的研究上投入也更加的大,当前各国对于导弹的使用要求更高,作为战略性武器,需要能够让其完成精准打击,所以有效融合数据链技术,能够提升导弹的整体威力,同时也满足了其具体的发展要求。
对于导弹行业发展来说也有着重要的意义。
1国外导弹数据链技术发展现状作为当前的发达国家之一,美国的武器行业发展也较为迅速,所以其数据链与导弹的整体融合技术更加成熟,对于目前所掌握的各种功能包括精准制导等掌握得也更多,在数据链技术的使用上,使用最为普标的空地武器数据链为AN/AXQ-14和AN/AWW-13两种。
1.1AN/AXQ-14该技术为美国休斯公司在20世纪70年代研制而成,而后在80年代得到了较大的提升和更新,此数据链有三个部分组成,第一为武器数据链,第二机载数据链外挂吊舱和机载控制单元。
Technology Application技术应用DCW191数字通信世界2019.121 数据链概述数据链是一种负责战术信息传输、处理和交换的重要系统,其在传感器、武器平台和指挥系统之间发挥着重要的作用,将各级作战平台的联系起来,实现了战场信息的共享,有效提升了各个作战平台的态势感知能力。
数据链可以根据应用领域分为专业数据链、宽带数据链及战术数据链三种类型。
其中,专业数据链是指在某一专业战术领域所应用的数据链,主要包括态势感知数据链(SADL )、增强型定位报告系统(EPLRS )、陆军1号战术数据链(ATDL-1)等;宽带数据链主要应用于传输图片及视频等格式的侦察情报,对于带宽要求较高,具体包括无人机数据链、通用数据链等;战术数据链在战术级作战区域负责对实时战术数据进行交换和传输,我国战术数据链具有以下几种类型,分别为Link-4、Link-11、Link-16、Link-22[1]。
Link-4数据链在海军中应用较为广泛,负责对指挥指令及目标进行进行传输;Link-11数据链主要应用于行驶速度较慢的空中平台及舰艇,属于海空平台传输战术信息的数据链,主要应用于进行控制指令、战场信息、目标数据、武器状况的实时交换;Link-16数据链为三军联合战术数据链,是由美国和北约部队设计,以满足大多数作战任务的需求;Link-22数据链具有较强的超视距通信能力及较强的抗干扰性和保密性,速度中等,能够实现实时在各平台之间进行指挥控制指令、态势信息和预警信息的传输。
2 战术数据链关键技术的应用数据链系统主要由战术数据系统、数据终端、通信电台及加密设备等共同构成,作为先进的数据传输系统,战术数据链具备信息标准、多址技术、纠错编码技术及抗干扰技术等多项关键技术,在军事领域获得了广泛应用[2]。
2.1 信息标准每种数据链基本上都具备一套完整的信息标准,这种标准化的报文格式是战术数据链区别于其他数据通信系统的重要标志。