TTNT数据链系统的发展分析
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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。
信息技术与应用China Science & Technology Overview武器数据链及其在潜射对陆攻击导弹中的发展运用分析张雅琦 蔡云祥(中国人民解放军海军潜艇学院,山东青岛 266100)摘 要:数据链可保障导弹精确制导,通过介绍美军典型的3种武器数据链:武器控制数据链、协同交战能力数据链、战术瞄准网络技术,并结合潜艇使用巡航导弹对陆攻击的特点,对我潜射对陆攻击导弹中数据链发展方向进行分析。
关键词:潜射导弹;武器控制数据链;协交战能力数据链;战术瞄准网络技术中图分类号:TN919.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2022)04-0048-03信息技术与应用China Science & Technology Overview1991年的海湾战争由“路易斯维尔”号核潜艇率先发射对陆导弹开启,2011年的多国联军空袭利比亚战争中,海基平台又发射了上百枚“战斧”巡航导弹对利比亚20多处陆地目标实施突击。
多次实践证明,在战争初期,潜艇可利用自身的隐蔽性,再联合其他作战平台兵力的火力协同,对敌方关键目标进行突袭。
特别是可利用战争初期的敌我双方态势不明朗的特点,潜艇可远程精确打击,既以通过在特定海域进行实弹射击演习、海空联合作战演习等方式,就可以向外界展示潜艇兵力作战准备程度,彰显己方作战决心,也可以锻炼部队,提高部队应对突发战争的能力。
在战争规模较小时,通过小范围的精确目标打击行动,利用潜射对陆攻击巡航导弹“打得准”的优势给对方造成巨大的心理压力,产生心理震慑。
在战争全面爆发时,通过集中优势兵力,利用潜艇对陆攻击巡航导弹全面492022年2月下 第04期 总第376期502022年2月下 第04期 总第376期信息技术与应用China Science & Technology Overview摧毁敌方要害目标,使敌方产生绝望情绪,从而加速迫使敌方投降。
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。
ttnt数据链频率范围1. 介绍数据链是一种无线通信技术,用于在不同的设备之间传输数据。
ttnt数据链是一种新兴的数据传输技术,具有广泛的应用潜力。
在本文中,我们将探讨ttnt数据链的频率范围以及其对通信性能的影响。
2. ttnt数据链的基本原理ttnt数据链是一种基于时分多址(TDMA)技术的数据传输系统。
它通过分时将数据进行分组发送,以实现多设备间的高效通信。
ttnt数据链工作在射频(RF)频段,以保证信号在不同环境中的传输质量。
3. ttnt数据链的频率范围ttnt数据链使用的射频频率范围主要取决于具体的应用场景。
一般来说,ttnt数据链的频率范围可以分为以下几个方面:3.1 频率分配ttnt数据链的频率分配是指在特定的通信系统中,将可用的频率范围划分为多个子频带,以实现多设备间的并行通信。
频率分配通常通过频率规划算法来确定,以最大限度地减少同频干扰和频谱利用率。
3.2 频率范围选择ttnt数据链的频率范围选择取决于多个因素,包括需求、环境和法规等。
在选择合适的频率范围时,需要考虑以下几个方面:3.2.1 通信需求不同的应用场景对通信需求的要求有所不同。
例如,高速数据传输可能需要更大的频带宽度,而低功耗设备则可能需要更低的工作频率。
3.2.2 环境条件环境条件对信号传输的质量有重要影响。
例如,在城市环境中,有许多干扰源可能会影响通信性能;而在农村或远程地区,信号传输可能面临更少的干扰。
3.2.3 法规规定不同国家和地区对无线通信设备的频率范围有着不同的法规要求。
在选择频率范围时,需要遵循相关的法规规定,以确保通信设备的合规性。
4. ttnt数据链频率范围的影响ttnt数据链的频率范围对通信性能有直接影响。
以下是几种主要的影响:4.1 传输距离较低的频率通常能够提供更远的传输距离,因为低频信号在传播过程中衰减较慢。
然而,高频信号的传输距离较短,但可以提供更高的数据传输速率。
4.2 干扰频率范围内的其他设备可能会引起干扰,对通信质量造成负面影响。
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。
美军联合作战概念发展对装备建设的影响美军将联合作战概念作为确保转型成功的关键要素。
联合作战概念已成为美军装备建设的重要牵动力。
本文主要介绍了美军联合作战概念的发展,联合作战概念指导装备建设的主要方法,以及联合作战概念牵引下武器装备建设的方向和重点。
为了应对未来日益不确定安全环境的挑战,实现向信息化军队的转型,美军将联合作战概念作为确保转型成功的关键要素,不断创新发展,使其成为变化最深刻、最活跃的领域。
联合作战概念已成为美军装备建设的重要牵动力,成为军事理论与装备建设之间的桥梁,影响着美军的武器装备建设方向。
一、创新发展的联合作战概念成为美军转型的理论指导美军认为,“概念是思想的表达,联合作战概念是未来作战的可视化表达。
”“通过开发联合作战概念,一体化联合作战的思想得到详细说明,然后通过联合试验和其它评估手段对联合作战概念进行进一步的探索。
”在这种思路的指导下,美军大力加强一体化联合作战概念的开发,不断推动其深入发展。
2003年以来,美军先后制定出由《联合作战顶层概念》为指导,《联合行动概念》、《联合功能概念》和《联合集成概念》相互支撑、相互衔接的系列联合作战概念文件。
它们以2012~2025年为时间参照点,分别从顶层、作战、功能等角度描述了未来一体化作战的环境、原则和能力等。
《联合作战顶层概念》主要描绘美军在2012~2025年之间可能面临的安全环境和军事问题,确定未来联合部队应具备的特征,明确了未来联合部队应如何作战,为开发《联合行动概念》、《联合功能概念》和《联合集成概念》提供框架。
《联合行动概念》用于勾画特定军事行动中美军所面临的挑战、解决挑战的方法、要实现的作战目标及所需的能力,并用于指导《联合功能概念》、《联合集成概念》和各军种作战概念的开发和集成。
《联合功能概念》描述未来联合部队如何完成特定的军事功能,确定实现联合行动概念及支持未来联合部队作战所必需的功能能力和特征,并为开发《联合集成概念》提供框架。
Internet的发展与现状引言随着人类社会的不断进步和科技的发展,互联网在过去几十年中成为了我们生活中不可或缺的一部分。
作为当今世界上最重要的信息交流平台之一,它极大地改变了我们学习、工作、娱乐等方面的方式。
本文将探讨Internet的发展历程以及当前的发展现状。
1. Internet的起源Internet的起源可以追溯到20世纪60年代末期,这个时期美国国防部的一个研究项目ARPANET(先进研究计划署网)被认为是Internet的发源地。
ARPANET最初是为了解决美国国防部在信息传输方面的困境而建立的,它采用分布式网络的架构,使得多个计算机之间可以进行数据的交换和共享。
2. Internet的发展进程2.1 70年代:网络的扩张70年代,ARPANET开始扩张,新的节点加入网络,使得网络的规模逐渐扩大。
随后,一些其他的类似网络也相继出现,例如NSFNET、BITNET等。
这些网络的出现使得计算机之间的联络更加密切,信息传递更加高效。
2.2 80年代:TCP/IP的诞生80年代初,TCP/IP协议的诞生标志着Internet的现代化发展。
TCP/IP是一种基于分组交换的数据传输协议,它使得不同网络之间的连接更加简单和可靠。
2.3 90年代:商业化和万维网的兴起90年代,Internet开始向商业化发展。
许多企业和组织看到了Internet的潜力,并开始利用它开展商业活动。
同时,万维网的兴起也使得Internet的普及程度进一步提高。
WWW(World Wide Web)是一种基于超文本的信息传递系统,它的出现让用户可以通过浏览器访问各种网页并进行信息的交流。
2.4 21世纪:移动互联网的兴起21世纪初,随着移动通信技术的快速发展,移动互联网开始兴起。
智能手机的普及使得人们可以随时随地访问Internet,进行各种在线活动。
同时,社交媒体的兴起也使得人们可以更加方便地与他人进行交流和分享。
3. Internet的现状3.1 全球互联网普及程度目前,全球互联网的普及程度在不断提高。
itbt产业发展趋势ITBT(Information Technology and Business Transformation)产业发展趋势引言ITBT行业是指将信息技术与业务转型相结合,通过技术的应用和创新,推动企业的数字化转型和业务模式创新。
随着互联网的迅速发展和科技的不断进步,ITBT行业逐渐成为全球创新和经济增长的引擎。
本文将探讨ITBT产业的发展趋势,分析其影响因素以及前景展望。
一、数字化转型随着互联网的普及和技术的进步,数字化转型成为企业的重要战略。
数字化转型不仅仅是将纸质文档转换为电子文档,更是通过技术的应用和创新,重新设计和改造业务流程,提高工作效率和质量。
在数字化转型的过程中,ITBT产业扮演了重要的角色。
1. 云计算和大数据云计算和大数据技术是数字化转型的核心驱动力。
云计算可以提供弹性和灵活的计算资源,帮助企业实现快速部署和扩展,降低运营成本。
大数据技术可以帮助企业从海量的数据中获取有价值的信息,用于决策和业务优化。
随着云计算和大数据技术的不断成熟和普及,企业可以更好地应对市场的变化和竞争的挑战。
2. 人工智能和机器学习人工智能和机器学习技术的快速发展也推动了数字化转型的进程。
人工智能可以帮助企业分析和理解大量的复杂数据,提供智能化的决策支持和业务优化。
机器学习技术可以通过大规模数据的训练,实现自动化的任务和业务流程,降低人力成本和提高工作效率。
3. 物联网和5G技术物联网和5G技术的发展推动了数字化转型的深入应用。
物联网可以将各种设备和物体连接到互联网,实现设备之间的互联互通。
5G技术可以提供更高速度和更低延迟的网络连接,为物联网的发展提供了更好的基础。
通过物联网和5G技术的应用,企业可以实现设备的远程监控和管理,提高生产效率和产品质量。
二、业务模式创新ITBT行业的发展不仅带来了数字化转型,也推动了各行各业的业务模式创新。
在新的商业环境下,企业需要不断通过技术的应用和创新,开拓新的市场和业务机会。
第4卷第11期2009年11月长春理工大学学报(高教版)Journal of Changchun University of Science and Technology (H igher Education Edition)Vol14 No111Nov12009军用数据链应用现状及其未来趋势李炎(安徽电子信息职业技术学院信息工程系, 安徽蚌埠, 233000)[摘要] 军用数据链技术是指一种采用无线网络通信技术和应用协议实现航空武器平台和陆基军用数据系统之间的数据信息交换, 从而最大限度地发挥军用系统效能的网络系统技术。
本文介绍了数据链技术的发展历史、定义、特点、功能, 分析军用数据链技术及其应用现状、发展趋势。
[关键词] 数据链; 军用数据链; 战术数据链[中图分类号] TN919 [文献标识码] A[作者简介] 李炎(1970—) , 安徽蚌埠人, 本科, 安徽电子信息职业技术学院信息工程系讲师, 研究方向为通信与信息工程。
本文主要针对数据链技术在军事领域的定义、特点、功能、应用现状及发展趋势进行分析。
一、军用数据链概述军用数据链在军事领域的应用越来越广泛, 军用数据链在军事上称为军用数据链, 下面从定义、特点这两个方面分析军用数据链。
(一) 军用数据链的定义军用数据链, 在美国称为TAD I L(Tactical Da - ta In2 form a tion L ink) , 在北约称为L ink, 是采用无线电通信装备和数据通信规程, 直接为作战指挥和武器控制系统提供支持、服务的数据通信与计算机控制密切结合的系统。
它不仅能实现机载、陆基和舰载军用数据系统之间的数据信息交换, 而且可构成点对点、一点对多点的数据链路和网状数据链路, 使作战平台的计算机系统组成军用数据传输、交换和信息处理网络, 为指挥员和战斗人员同时提供有关的数据和完整的战场态势信息。
(二) 军用数据链的特点军用数据链是一种面向作战应用的高度具体化的网络系统。
p2p的发展现状与趋势P2P (peer-to-peer)网络是指通过互相连接的计算机节点直接共享资源和服务的网络模式。
它允许用户直接访问其他用户的数据和文件,而不需要通过中央服务器进行中转。
P2P网络的发展现状如下:1. 文件共享:P2P网络最初被广泛应用于文件共享领域。
诸如BitTorrent、eMule等P2P协议被广泛使用,用户可以通过P2P 网络下载和分享各种文件。
2. 金融领域:P2P网络也开始在金融领域得到应用。
P2P借贷平台允许个人直接借贷给其他个人,绕过传统金融机构。
这为小微企业和个人提供了便利的贷款渠道。
3. 社交媒体:P2P网络也在社交媒体上得到应用。
例如,Bitmessage是一个基于P2P网络的安全通讯协议,它允许用户通过加密的方式发送消息,确保隐私和安全。
4. 区块链技术:区块链技术的兴起将P2P网络发展推向了新的高度。
区块链是一个去中心化的公共账本,通过P2P网络共同维护和更新。
比特币和以太坊等加密货币的交易都在区块链上进行,无需传统的中央机构。
P2P网络的发展趋势如下:1. 去中心化:随着区块链技术的发展,P2P网络将变得更加去中心化。
用户不再依赖中央服务器,而是通过共同维护的分布式系统来共享资源和服务。
2. 隐私保护:P2P网络在去中心化的同时也带来了一些风险,例如用户的隐私暴露和安全问题。
因此,未来的发展趋势将更加注重用户隐私保护的技术和机制。
3. 多媒体共享:除了文件共享,P2P网络还将更加广泛地应用于多媒体共享。
音乐、视频、游戏等资源的共享和交换将更加便捷和高效。
4. 物联网应用:随着物联网技术的发展,大量的智能设备将加入到P2P网络中。
智能家居、智能城市等应用将通过P2P网络实现设备之间的互相连接和数据共享。
总体来说,P2P网络在文件共享、金融领域、社交媒体和区块链技术等方面都得到了广泛的应用。
未来的发展趋势将更加注重去中心化和隐私保护,并在多媒体共享和物联网领域实现更多的创新和发展。
第7卷第3期长沙航空职业技术学院学报Vo1.7No .32007年9月CHANGS HA AERONAUT C AL VOC ATI O NAL AND TECHN I C AL C OLLEGE JOURNALSep.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)03-043-04The 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 TheFourth Genera ti on F i ghtersLU 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。
区块链技术的发展演变及其特点区块链技术是一种分布式数据库技术,它通过多个节点之间的协作和共识机制,实现对数据的存储、验证和传输。
区块链技术的发展经历了几个阶段,每个阶段都有其特点和重要的发展趋势。
首先是早期的区块链技术的出现,最早的区块链技术是比特币的底层技术,也就是区块链技术的第一代。
这一阶段的特点是去中心化、匿名性和安全性较高。
比特币的区块链通过密码学和共识算法保证了交易的安全性和可靠性,但由于其设计初衷是用于数字货币交易,因此其扩展性和性能存在一定问题。
接着是区块链技术的第二代,这一阶段的典型代表是以太坊。
以太坊引入了智能合约的概念,使得可以在区块链上执行各种复杂的逻辑和业务。
以太坊的区块链技术具有更强的灵活性和功能性,可以用于构建去中心化应用(DApps),并且支持自定义的加密货币。
第二代区块链技术也在共识算法、隐私保护和性能优化等方面进行了一定的改进。
第三代区块链技术的特点是跨链互操作性和扩展性。
随着区块链技术的发展,不同的区块链网络之间开始互相连接和通信,实现跨链的数据传输和价值交换。
同时,为了提高区块链的性能和扩展性,第三代区块链技术也在共识算法、分片技术和链上链下结合等方面进行了探索和创新。
另外,区块链技术还具有去中心化、透明性和防篡改等特点。
去中心化意味着没有中心机构或中介,所有的参与者共同维护和管理区块链网络,确保数据的安全和可信。
透明性则是指区块链上的交易和数据可以公开查看,任何人都可以审核和验证,从而增加了信任和透明的程度。
防篡改是指一旦数据被写入区块链,就不可篡改和删除,确保了数据的完整性和可靠性。
综上所述,区块链技术经历了从比特币到以太坊再到跨链互操作的不断发展演变,每个阶段都有其特点和创新。
随着技术的不断进步和应用场景的拓展,区块链技术的发展前景将更加广阔。
第四代区块链技术的发展趋势是多链融合和分布式应用生态建设。
随着区块链技术的不断演进和应用的扩大,出现了更多的区块链平台和应用场景。
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。
任务计算机主要是处理信息数据以及对数据加密;,联合收发系统则集成了数据终端机和RF设备中的射频设备的功能,负责对数据的调制解调以及生成波形;接收/发射天线主要收发无线电信号。
Link16数据链虽然先进,但毕竟是上世纪70年代的产物,那时的雷达和各类光电设备的分辨率还不高,Link16尚能胜任其数据传输的任务。
但随着各种探测技术的发展,现代战斗机(如F-35)上的机载小型有源相控阵雷达(AESA)在合成孔径模式下测绘的数字地图分辨率已经达到了250毫米量级,其光电传感器的探测距离和红外成像分辨率也在成倍提高。
Link16已经无法满足如此巨大的信息传输需求了。
于是美军在2001年便启动了新数据链的研发工作,TTNT应运而生。
TTNT全称是Tactical Targeting Network Technology,直译为战术目标指向网络技术。
TTNT是Rockwell Collins公司为了解决从"传感器到射手"的数据链接问题而提出的一种传输量大、反应时间短的解决方案。
它以互联网络协议(IP)为基础,这种高速、动态的专设网络可使美军能够迅速瞄准移动及时间敏感目标。
2毫秒内TTNT数据链在185.2千米(100海里)距离的数据传送速率能够达到2兆比特/秒,这一技术可使网络中心传感器能够在多种平台间建立信息联系,并对时间敏感目标进行精确定位。
JEFX试验证明TTNT几乎能够使用包括语音、文本对话、视频流以及静止图像在内的各种类型IP应用,并且可以支持200位以上的用户在高速互联网络传输下安全、抗干扰地传送数据。
综上及其他资料,我们总结出TTNT的四大特点:(1)基于IP的网络格局。
这点完全有别于原有的Link16系统的TDMA机制;(2)高速,宽带,低时延。
根据JEFX演习资料,TTNT支持的网络容量高达10Mb/s,信息延迟为1.7毫秒;(3)快速自组网。
TTNT的网络结构简单,可以自动组网,新用户进入更新协议并注册的时间约为3秒。
而Link16组网则需要手工加入,一般需要1-2天时间; (4)支持用户数量多。
TTNT 网络可以支持200个成员,每个成员都有自己的独立IP,相比Link16的20个成员高出了一个数量级。
TTNT如此先进,其工作原理是怎样的呢?下面我们将从天线及频率选择、高速传输、快速组网这几个关键技术方面对其进行剖析。
一.TTNT的频率选择。
如下图所示,TTNT的成型产品是集成于Link16的联合收发系统(JTIDS)之中的,并未在其基础上添加其他射频单元。
另外,TTNT的单节点传输半径至少要达到100海里(185.2千米),由此我们可以推断出TTNT的数据传输频段约为900MHZ至1500MHZ之间。
二.TTNT系统的天线选择如下图所示,一般机载数据链天线多采用全向天线,以保证战机翻滚机动时信号不因机身遮挡,反射造成衰减。
但是采用全向天线收发数据最大的缺陷就是容易被敌方探测到其电子信号特征,从而暴露目标。
科索沃战争中,一架F-117A 隐形战斗机在塞尔维亚上空被南联盟的SAM-3防空导弹击落,就是因为数据通信的电子信号泄的密。
而TTNT号称是一种低可截获的通信系统,必然不会采用全向天线通信。
目前美国研制了一种可以高速切换方向的多波束天线(MBA),再配合特殊的天线对准及跟踪算法,能够在快速机动中保持天线波束对准。
TTNT极有可能就是采用这种天线模块。
三.TTNT的高速率TTNT的定向天线的窄波束不仅能够提高系统的低截获性和抗干扰性,更有利于实现高数据传输率。
另外TTNT是集成到原有的通信组件之中的,数据加密也是采用的原有的加密系统。
要达到高通量高速率,就得在调制上做文章,采用较高阶的调制方式和较高的编码速率。
四.基于IP的快速组网TTNT的网络是已IP协议为基础的,其网络结构简单,可以快速实现组网。
我们主要研究了其入网,出网管理,给出了简单流程。
1)TTNT入网流程1.进入网络范围,接收欢迎信号2.解码接收信号,提取最近节点的位置信息3.向最近节点发送身份验证信息4.验证通过,返回注册IP验证不通过,继续要求提供验证信息5.建立连接,从最近节点获取其他节点信息6.不间断地向附近节点发送自己的位置信息(每秒20次)2)退出TTNT网络任务结束的战机要退出网络有两种方式:1.飞离网络范围,无法收发该网络的信息。
原网络无法更新其位置信息,将其IP收回,断开连接。
2.手工发出断开网络连接请求,停止发送其位置信息,最近节点接收到其断开连接信息,将其IP从连接表中删除,断开连接。
结合以上的分析,我们可以得出如下结论: TTNT是一种比较成功的数据链系统,在此基础上还会发展出TTNT 2,TTNT 3等更加成熟更加先进的技术。
但世上没有攻不破的马奇诺防线,通过分析TTNT的原理,我们可以发现几个突破点:1.虽然其节点间采用定向波束进行通信,号称低截获率,但其广播的网络欢迎信息仍是其无线电信号的泄密点。
虽然其广播信号经过伪装及加密处理,但只要长期监听就一定能发现其特定的内容。
2.从内部着手。
TTNT 这种无中心节点的网络,注册时间很短,其新节点的验证必然不够,只要能通过其他途径得到一台原型机加以分析,用伪装节点进入其网络必然可造成极大的破坏。
未来战争是信息化条件下的高科技比拼,在这一领域,美国一直是遥遥领先的,我国目前与其差距还十分巨大。
但当今世界,新技术的扩散十分迅速。
我方只要能掌握其关键技术,采用不对称的方式对其进行反制必能收到事半功倍的效果。
在过去的1 0年中,先进战斗机日益成为集情报侦察、战场监视于一体的作战平台。
其间,机载传感器的发展尤为迅速,如有源电扫描雷达现在已经能够提供分辨率超过1 米的图像;经过大幅度改进的电子战系统能够使用先进的数字射频技术,对无线电发射机进行识别、定位,而在此之前,这种能力只有专用的大型电子监视飞机才具备;先进目标定位吊舱在其作用距离、分辨率,以及目标定位的地理精度等方面也比早期型号提高了数倍。
但相比较之下,战斗机将这些信息传输给其他用户的能力增长并不十分显著。
由美国发展目前使用较为普遍的LI NK1 数据链,仅能够传送短信息和数字数据,还无法传送图像情报;而以色列拉斐尔公司研制的Li teni ng吊舱尽管能够把获取的图像信息传输给地面的近程空中支援控制站,但它所配备的是专用设备,并非一种通用的网络设备;以色列为其F-1 I 战斗机配备了双向卫星链路,但其通信能力仍然十分有限。
受目前这种局面影响最大的当数目前美国最先进的战斗机—F- 22A“猛禽”和F- “闪电2”战斗机。
要将这些战斗机整合进作战网络,就要面临这样的问题,即所有的传输链路都是可被截获的。
如捷克的“维拉- E”无源监视系统就可以通过判断无线电信号到达不同基站时间的延迟,准确计算出信号源的三维空间坐标,而这又能进而引导其他传感器对该目标所处区域实施不间断的监控。
几年前计划作为bl ock 0全球打击配置的一部分)作为F-22通信系统的计划,转而发展和演示一系列新型数据链和波形,即被称为战术目标网络技术( TTNT)的先进数据链。
它将于近期安装在F-22A战斗机上,参与名为“联合远征部队试验-200 ”(JEFX0 )的演习。
TTNT是一种基于罗克韦尔·柯林斯公司相关系统研发的互联网协议,将被应用于战斗机的无线电系统,据称,其可以在 1 00海里的距离内提供高达2兆位/秒的数据传输率,并使用静态模型管理军事装备ARMS & EQUIPMENTS ▲数据链技术发展的滞后使F-22A战斗机被排斥在现有网络中心环境之外ONMILIT 输出,能够根据数据的优先级分配其传输带宽,降低被截获的概率。
F - 22战斗机也经历着类似的变化。
F - 33 最初的发展设想是与“20 1 0 指挥控制系统”兼容,而现在,F- 22将朝着融入互联网协议( I P) 环境的方向发展。
F- 22战斗机除配备MADL数据链外,还将配备L I N K1 6 数据链。
对于F- 22 来说,LI NK1 6数据链有2个缺陷。
首先,该数据链不是低可截获率数据链,F-22战斗机只有在进入敌方领空之前或离开敌方领空之后,才能使用这种数据链,或者是F-22配备外挂武器执行非“战争首日”行动,不要求隐身能力的一般作战任务时;第二,LI NK1数据链无法传输F-22所获取的各类情报信息。
F-22战斗机还计划配备宽带超视距卫星通信数据链,但这种数据链的研制并不顺利,发展进程不断拖延。
按照最初设想,卫星通信数据链是利用美国国防部UHF后继卫星来实现,但由于卫星支持的用户有限,未来F- 22一旦大量装备,这一技术设想的可行性便成为问题,为此,F- 22的卫星通信数据链将使用“下一代机动用户目标系统”(MUOS)卫星。