JTIDS信息结构分析

李 亮，李杰然，张 烨

（中国人民解放军92785部队，河北 秦皇岛 066000）

1 引言

联合战术信息分发系统（JTIDS）是美军为适应联合作战，由三军统一研制的集通信、导航、识别等功能于一体的综合系统，是一个大容量、高速度、抗干扰、高保密性的信息分发系统。它采用时分多址（TDMA）技术。美海军JTIDS是Program Element 020260N战术数据链的一部分，该网络将机载、舰载和陆基平台的终端用户连接起来，实现信息共享。JTIDS能在空军和海军平台中传递跟踪目标和武器协调信息，陆军也能产生并传回目标跟踪数据。

JTIDS的目标是为了在战术作战环境中进行抗干扰发布保密数字信息，以快速保密的进行指挥控制信息和敌方战术设备状态参数的交换。其巨大的战斗力已在海湾战争中得到印证。

2 时隙结构

在单网络中，JTIDS采用TDMA方式，时隙是它的基本单位，将时间轴划分为128 min的时段，这些时段称为时元或周期，每一时元又分为12 s长的64帧，每一时帧又分为1 536个时隙，每个时隙长7.8125 ms。因此，JTIDS每个网络中共有98 304个时隙。网络中的各用户都分有若干时隙，在这些时隙内，把要传送的数据用通播方式输入到公共存取数据流中，其他所有用户都可以持续监视并提取所需信息。多网结构中，JTIDS在时分基础上，进一步采用网络标识符，以码分多址方式形成多层网络。当系统在时间上达到同步时，用户可以从某层网络转移到另一网络，将多层网沟通。文中主要讨论单网结构。

在一个时隙内又分为三段时间，即同步段、数据段和保护段。同步段为0.52 ms，数据段为2.834 ms，余下的4.4585 ms为保护段，什么也不发、不过在实施发射定时抖动时，保护段要减去时隙发射滞后时间，保护段的时间要比4.4585短。同步段又划分为粗同步和精同步，粗同步为416 us，精同步为104 us。见图1。

图1 JTIDS时隙结构

在同步段和数据段的3.354 ms以26 us为单位划分为129个子时段，这129个子时段，称为符号。这样粗同步有16个符号，粗同步有4个符号，数据段有109个符号，用作数据传输。这109个符号与信道编码后的109个信息字符刚好一一对应。

图2为常用信号时隙内子时段的格式。从图中可知，在一个26 us的子时段中，实际上只有6.4 us有信号发送扩频段。在6.4 us内传输码长为32位的伪随机码，每位宽度0.2 us，相当于码速度为5 MHz。

图2 时隙内子时段格式（单脉冲）

以上信息格式为单脉冲格式，另一种为双脉冲格式。在26 us中有两个6.4 us信息脉冲发送信息，见图3。在中间有6.6 us的空隙间隔。不过两脉冲所加载的内容是相同的，只是发射频率不同。

图3 时隙内子时段格式（双脉冲）

3 信息分类及格式编排

JTIDS对所传递的信息定义了四类，这四类信息可以分为两种基本类型：格式化信息和非格式化信息。格式化信息结构严格，它与预定的JTIDS格式保持一致，每个信息位都具有特定的含义，因此可把大量的信息压缩到一个时隙中，格式化信息可代替现在使用的UHF频段话音通道传送的许多通信信息。非格式化信息则传递不符合标准信息格式的数据，例如数字话音和电传打字数据等。

JTIDS定义的四类数字信息特征为：

3.1 “0”类数字信息

这类信息是非编码自由电文，未采用纠错编码。“0”类非编码。

自由电文的原始二进制码为545位，其中450位为信息位，其余95位用作标题和备用。

3.2 “1”类数字信息

这是一种固定格式的数字信息，采用纠错编码，适用于格式化信息交换，为JTIDS的常用格式。

它为符合一定的信息编排格式，来源于信源的二进制码，共有245位，不是545位，这245位二进制码是经过检错编码的信息码。其中含有 12位检错纠错监督位。12位监督位在题头中，另外还有8位用于题头，这样题头共计20位。在用于监督题头的225位中，又划分出2位用于小类，因此真正传输数据的信息位只有223位。见图4。

图4 “1”类信息格式

3.3 “2”类数字信息

这类信息用于往返校时（RTT），即用于有源时间同步。

因为“2”类信息只用于有源时间同步，所以只有20位原始二进制码，这20位只用于题头，在进行RTT询问时，其中3位用于信息类别，17位用于传送数据。在回答时，自由数据。见图5。

图5 “2”类信息格式

3.4 “3”类数字信息

这类消息是采用纠错编码自由电文，除采用纠错编码外，其余和“0”类相同。见图6。

图6 “3”类信息格式

JTIDS用于战术飞机典型的“1”类信息格式安排见图7，该信息包括：信息类型、发射源代码、发射源类别识别、油量、武器状况、任务代码、纬度、经度、速度、航向和高度等一次顺序排列。

图7 典型“1”类信息内容示意图

4 结束语

由于通信对抗技术发展极为迅速，且该项技术直接涉及国防、军事机密，公开的资料不多，只能根据目前掌握的资料做简单的分析。随着技术手段的发展，数据链采用的传输信道设备不断更新换代，如目前美军正在实施采用卫星信道实现JTIDS地域扩展计划，由于JTIDS功能上的限制，它无法完全替代原有数据链，因此仍然需要解决多种战术数据链系统的互通问题，使工作在不同频段、通信协议和信号格式各不相同的多种战术数据链系统能联合工作，不同类型系统之间能互相兼容，继续探索新的JTIDS组态以获得更普遍使用，数据链与指控系统、武器平台、传感器相结合的集成应用技术将越来越受到重视。