外军战术数据链发展趋势分析

2015-12-20 01:10张世祥
电子科技 2015年5期
关键词:外军数据链网络管理

张世祥,顾 磊

(1.中国电子科技集团公司第20研究所EIN实验室,陕西西安 710068;2.总参信息化部驻西安地区军事代表室,陕西西安 710068)

数据链将传感器、指控和武器等作战要素纵横贯通,通过作战信息实时分发与自动化处理,形成信息优势与决策优势,实现作战任务规划向战术行动和战术动作转化。随着网络中心战理念不断向战场末端延伸,数据链在现代战争中发挥的作用也日益突出。

战术数据链是数据链中重要的一种,在美国称为战术数据信息链(Tactical Data Information Link,TADIL),在北约称为 Link[1],是作战指挥和武器控制系统使用的主要数据链,主要用于机载、陆基和舰载作战平台之间的战术信息实时交换,其是信息化战争中的粘合剂,也是战斗力提升的倍增器。

1 外军战术数据链现状

美军及北约成员国从上世纪60年代初以来,开始研制使用战术数据链,主要包括Link-4(TADIL-C)、Link-11(TADIL-A、TADIL-B)、Link-16(TADILJ)、Link -22[2],并经过伊拉克、南联盟、利比亚等战争的实战检验,发挥了较大的作战效能。其中,Link-4(美国称为TADIL-C)数据链是一种非保密数据链,用以向战斗机提供无线电引导指令,由于Link-4只能单向传输,后来又发展出Link-4A与Link-4C两种双向传输的数据链。Link-11是美海军用于在舰船之间、舰船与飞机之间、舰队与海军陆战队之间、舰队与陆地之间双向交换空中航迹、指挥控制等数据的战术数据链。Link-16是被美国海军、空军、陆军、联合部队和北约部队广泛采用的一种大容量、保密、抗干扰的战术数据链。Link-16支持Link-11和 Link-4A的功能,并增加了话音、相对导航、电子战等功能。Link-16既支持固定信息格式,又支持可变信息格式[3]。Link-22主要是北约组织研制的数据链,是Link-11升级版,主要用于海军岸舰、舰舰和舰空之间的作战指挥和战术协同。Link-22采用F或F/J系列消息标准[4],可与 Link-16兼容工作。因此,Link-22属于广域的Link-16家族。

美军及北约这几种战术数据链的主要性能对比如表1所示。

表1 外军战术数据链主要性能表

2 外军战术数据链发展趋势

美军及北约的战术数据链主要经历了两个主要阶段,第一阶段,以Link-4、Link-11为代表,主要是一些专用数据链或功能较为简单的数据链,其技术特点是点对点、轮询,传输速率为每秒几百bit到几千bit,抗干扰和保密性能较差,自动化程度较低,数据链之间的信息也无法互联互通。第二阶段主要以Link-16为代表,功能和性能得到了大幅提高,其技术特点是网状,支持点对点、点对多点和多点对多点,传输速率提升到几百kbit·s-1,具备较强的抗干扰和保密能力,基本实现信息分发与共享,采用自动处理为主、人工干预为辅的操作模式,数据链间也基本实现了信息的互连互通,有力支撑了陆、海、空军各作战平台间的联合作战能力。

从美军及北约的战术数据链发展来看,总体发展趋势是在兼容现有装备的基础上,系统特征向高速率、大容量、灵活组网、动态网络管理、无中心、抗干扰、抗截获等方向发展,系统功能由单一通信向通信、导航、识别综合化转变,消息格式由专用消息标准向统一消息标准转变,平台集成由专用链路集成向通用化统一链路集成转变,系统应用由支持兵种独立作战向支持三军联合作战转变,系统体系由专用链向通用链转变,从而实现了以数据链为核心的网络化作战信息系统。

2.1 统一消息标准

美军及北约的J 系列消息标准基于Link-11的M系列消息标准和Link-4的V/R系列消息标准而制订,M系列和V/R系列被逐渐代替[5]。为解决Link-16和Link-22间的兼容互通,Link-22在体系结构、报文构造、发送/接收规则和数据元素等方面均借用或直接使用Link-16消息标准中的定义。Link-22的FJ系列消息与Link-16消息标准完全通用。

从美军及北约战术数据链消息标准的发展历程来看,逐步将战术数据链的消息标准统一到J系列消息标准上,并以J系列消息格式和数据元素库为基础,构建战术数据链消息标准体系,并成为C4I系统互操作的关键。

2.2 增强动态网络管理能力

为适应战场环境瞬息万变的使用需求,战术数据链逐渐增加动态网络管理能力。

Link-16在J系列消息标准就规定了动态网络管理的工作流程、组网协议、处理规则。美军和北约并进行了时隙再分配(TSR)[6]、随机统一多址接入(SHUMA)[7]、动态多网、空间复用等动态网络管理技术研究。TSR技术主要用于提高系统时隙资源的使用灵活性,SHUMA技术主要用于解决系统用户动态入网问题,动态多网和空间复用技术主要用于提升系统时隙资源利用率。

Link-22在系统设计时采用动态时分多址协议,在系统网络运行中,允许在入网用户之间进行时隙资源的调整,保证用户的数据交换资源需求。这一处理过程自动完成,无需网络管理单元干预。

2.3 通用链路集成处理

美军为解决多个战术数据链的通用集成问题,开发了一种通用的数据链集成处理设备(CLIP),为作战平台的多个战术数据链以及其他信息系统提供统一的链路集成处理能力。CLIP能为各种平台提供所需战术数据链能力的通用软件方案,将平台的任务计算机/战斗系统与战术数据链能力相隔离,从而使得战术数据链系统和能力的改变不会对平台任务系统造成影响,主要用于作战飞机、舰艇、岸基指控站和地面战术单元等多种作战平台。

CLIP的实现如图1所示,采用统一的平台集成框架,功能实现通用化,任务系统交链松耦合,功能使用可配置,促进以平台为中心集成向以网络化功能集成转变,保证各平台加装数据链的正确性、一致性和互操作性。由于CLIP采用了开发式设计思路,未来还能将JTRS、IBS、SATCOM、TTNT 等通信或信息系统的信息与资源进行统一处理及管理。图中JTRS表示联合战术无线电系统,IBS表示综合广播服务,SATCOM表示卫星通信,VMF表示可变消息格式数据链,WNW表示宽带网络波形,EPLRS表示增强型位置报告系统,TTNT表示战术瞄准网络技术。

图1 CLIP实现示意图

2.4 战术数据链向通用化方向发展

从外军战术数据链发展历程来看,战术数据链实际上是走了从分立烟囱到体系的道路,从开始的Link-4、Link-11独立发展,再到逐渐淘汰老旧数据链,向Link-16通用链演进,同时为解决阶段性的多个战术数据链在部队并存使用的情况,实现了多链互操作能力。未来美军和北约战术数据链的发展将逐步形成以Link-16为核心的J系列家族数据链,如图2所示。

图2 J系列家族数据链发展示意图

3 结束语

新军事变革和电子信息技术的高速发展,促进现代战争呈现出技术形态信息化、组织形态体系化等鲜明特征,陆海空天网电多维战场融为一体,制信息权成为夺取战场综合控制权的核心,一体化联合作战成为基本作战形式,打击方式更加注重立体、远程、快速、精确和非线性,数据链在提升体系作战能力中的核心地位日益凸显。外军战术数据链的发展历程和发展趋势,对我军战术数据链的建设发展具有重要启示和借鉴意义。我军战术数据链应避免重走美军从“烟囱式”建设到通用化、体系化发展的弯路,需加强顶层设计,加快发展通用型战术数据链,以满足体系化联合作战的需求。

[1]兰汉平,丁锋.战术数据链技术现状及发展研究[J].舰船电子工程,2004(5):37 -39,60.

[2]李颖,赵洪利.美军数据链的装备及发展[J].装备指挥技术学院学报,2005,16(5):69 -71.

[3]梅文华,蔡善法.JTIDS/Link 16数据链[M].北京:国防工业出版社,2007.

[4]董占奇,胡捍英.解读22号数据链[J].军事通信技术,2004,24(4):65 -69.

[5]牛英滔,尹浩,陈强.美军战术数据链格式化消息标准的发展[J].电讯技术,2006(5):7-8.

[6]秦博.时隙再分配算法研究[J].现代导航,2010(4):30-32.

[7]李天荣.Link 16动态组网技术研究[J].现代导航,2013(2):140 -142,128.

猜你喜欢
外军数据链网络管理
外军军事体育训练“专”化特点及启示
数控机床DNC网络管理平台在智能制造中的应用
多平台通用数据链助力未来战场
高速公路工程项目实施中数据链应用探析
基于深度学习的无人机数据链信噪比估计算法
基于OpenStack虚拟化网络管理平台的设计与实现
电动汽车充电服务网络管理初探
一种无人机数据链信道选择和功率控制方法
基于EOC通道的SHDSL网络管理技术
外军无人机装备保障特点及启示