从美军数据链演进看数据链发展趋势

刘邦魁　邓成

摘  要：本文通过介绍美军数据链演进过程，从历史问题入手，解析出数据链发展的趋势，即数据链正在向着综合化、标准化、高速化、高抗化和智能化方向发展。

关键词：美军;数据链;趋势

0 引言

现代网络中心战的战斗力来自于信息，其代表有美军的全球信息栅格 [1]。如果把全球信息栅格比作“骨骼”，那么它的“神经中枢”就是数据链。数据鏈将美军分布于全球各地的武器平台连为一个整体，实现了它们之间的高效协同和资源共享。

通常所说的数据链就是指战术数据链。从技术上看，战术数据链依托战术无线数据通信系统，以规定的通信协议和消息格式承载格式化数据的传输;从效果上来看，数据链将传感器、指控和武器等作战要素纵横贯通，形成信息优势和决策优势，作战任务规划迅速、自动转化为了战术行动 [2]。

1 美军数据链演进历史

1.1演进关系

20世纪50年代，战术数据链首先被装备于美军地面防空系统和海军舰艇，之后逐步扩展至空中作战平台。从最早的Link-4到2003年的Link-22，美军战术数据链已衍生出7代产品[3]：50年代的Link-4用于战斗机间导航和协同指令的传输，60年代的Link-11在预警机（如E-2C、E-3）、反潜机（如P-3C）和核潜艇（如“鲟鱼”、“洛杉矶”）上广泛应用，同期的Link-11B常被安置于美陆军地面雷达站，空军和海军陆战队空中指挥中心，用于向各单位分发空中目标轨迹。70年代的Link-4A常应用于舰载机（如E-2C、F-14、F/A-18、EA-6B）和空军E-3飞机，用于传递各种管控信息。1984年的抗干扰空空链Link-4C装备于F-14。80年代，综合了Link-4A/4C/11号链的通用数据链Link-16诞生，被广泛应用于舰船、潜艇、舰载机（如E-2C、F-14D、F/A-18、EA-6B）、空军飞机（E-3、E-8、EC-130E、F-15A/B/C/D/E、F-16）、陆军防空系统、海军陆战队的飞机和防空平台。2008年的Link-22大量装备于海军航母、驱逐舰和各型舰载机。

除了主流的通用Link系列，美军还拥有装备于F-22和F-35上、兼容Link-16的TTNT数据链、分别装备于F-22和F-35上的高抗性IFDL和MADL链、陆军的有限带宽VMF可变消息格式链、海军Link-16的卫星中继S-TADIL J链、空军用于扩展JTIDS距离范围的JRE卫星链。

1.2存在的问题

1.2.1  互通问题

为特定军兵种开发的Link-4 /4A/4C和 Link-11互操作性差。为北约联合作战开发的Link-16 系统也受限于通信频段，与旧设备互通困难[3]。自Link-16后，美军注意到兼容性问题，拓展升级的Link-22，定制的VMF、S-TADIL J、JRE、TTNT、IFDL和MADL链，都向下兼容Link-16，无互通问题。

1.2.2  抗击破坏问题

早期星状网的Link-4和网状网络的Link-11容易遭受整体性破坏，此后引入分布式网状网络的Link-16则不存在中心被摧毁的可能：一旦时间基准和导航控制器遭受破坏，另一端机会自动接替被毁端机开始工作。升级的Link-22更是加入了超网和频率分集技术，网络抗毁能力进一步加强。

1.2.3  消息标准化问题

美军早期的 Link-4 /4A 和 Link-11 /11B 均独立演进，消息种类较少，多链互操作存在不少问题。此后，美军以Link-16 为蓝本制定了J系列标准。后来的Link-22、S TADIL J、VMF、TTNT等都继续沿用J系列标准，消息实现标准化统一。

1.2.4  传输速率问题

20世纪50、60年代，美军数据链数据传输速率仅有几KB/秒，至90年代初的Link-16，数据传输速率已达百KB/秒，当前，单网数据链传输速率已达MB/秒。延时方面，为满足跨平台武器控制环路的低延时要求，美军同时采用小帧和快速建立通道的方式以应对。

1.2.5  安全问题

最初的Link-4 /4A/4C均未加密，仅Link-4C 具有一定的抗干扰能力。60年代的Link-11 /11B 已采用加密。80年代末的Link-16已加入信息加密、传输加密和发射功率控制，抗干扰方面更加入了跳频、直序扩频等7项技术。此后的Link-22、TNNT均沿用了Link-16的技术。2000 年后，隐形战机F-22和F-35在Link-16原技术上还增添了高频段窄波束抗截获技术。

1.2.6  传输距离问题

使用UHF频段的Link-4A通信距离最大只有370.4km，加入HF频段后的Link-11超视距通信距离可达555.6? km，而Link-16和Link-22中还加入了中继。偏重于空军的Link-16加入了空载、卫星中继，Link-22加入的则是舰载中继。此后，卫星中继受到青睐，发展出了卫星专用战术数据链S-TADIL J和JRE，美军全球作战无障碍。???????

1.2.7  互操作问题

“烟囱式”发展的美军数据链系统存在多链路协同作战的问题。为此，美军研发了防空系统集成器（ADSI）、舰载指挥控制处理器（C2P）、多战术数据链处理器（MTP）、数据链处理器/机载数据链处理器（DLP/ ADLP）、通用链路集成处理（CLIP）以及数据链公共操作构件等一系列的集成应用产品[4]。

1.3 需求演进趋势

在统型上，数据链向综合化、统一化、灵活扩展方向发展。在时间上，数据链传输速率越来越快，向高速化方向发展。在空间上，数据链传输距离越来越远，向全球化、网络化、精确化方向发展。在生命力上，数据链网络抗毁能力越来越强、链路安全性越来越高，向高抗化方向发展。在智能化上，数据链由人工决策向机器辅助决策方向发展。

在标准化上，除单链链内消息实现了标准化外，多链集成应用产品也通过转换、屏蔽语义差异实现与任务平台的接口统一。在高速化上，除扩展至宽带、指挥、协同等更广泛的武器平台外，数据链通信媒介还拓宽至VHF、UHF、L、S、C、Ku、K、Ka 等更多波段。在智能化上，战场态势、威胁估计及数据分析操作纳入数据链信息系统以辅助决策。在高抗化上，抗干扰、低截获技术也已普遍采用，快速跳频、多频段、混合扩频、强自适应设备也在不断发展，战场频谱管理也在加强。在集成化上，开放、通用的架构，统一的多元数据处理模型，灵活、可靠的多链集成系统都得到了重视。

2 结束语

本文通过对数据链本质的剖析，以美军数据链发展为蓝本，找出了数据链以问题为导向的演进路线和发展趋势。

参考文献

[1] US Air Force Chief Scientist.Technology Horizons-A Vision for Air Force Science & Technology During 2010-2030.USA，2010.

[2] 孙杰，刘亮.美军数据链多链集成应用研究.现代导航，2017（4）：308-312.

[3] 任德锋，陶孝锋，朱厉洪，荆元利.美军战术数据链发展研究.空间电子技术，2015（3）：51-54.

[4] 田万勇.美军数据链集成应用研究.物联网技术，2013，26（5）：133-138.