外军数据链发展趋势

王 博，仲维彬

外军数据链发展趋势

王 博，仲维彬

（海军装备部，西安 710000）

优秀的数据链技术在现代战场上发挥着重大作用，通过介绍数据链的基本概念、构成以及外军数据链的研究现状，分析外军典型数据链抗干扰、高灵敏动态组网、抗截获等关键技术，最后进一步分析数据链技术未来的发展趋势，为数据链有效应用提供坚实基础。

外军；数据链；发展趋势

0 引言

现代化军队作战往往融合多维网络信息而演变为一场综合实力的博弈，数据链在获取战场信息情报方面占据着核心地位。数据链贯穿战场指挥中心系统、武器装备系统、作战部队和子任务指挥平台，构成全维一体化的信息网络，共享各类信息情报资源，有效实施精确打击。

数据链通过链路、链路节点和链路关系实现高效的数据传输，武器装备系统搭载优秀的数据链可支持多样化功能，具备宽泛作战任务的能力。高效精确稳定的数据链使其具有更强的攻防能力、更高效的综合作战效率、更迅速的机动反应能力、更精确的搜索定位目标能力。从1991年的海湾战争、2003年的伊拉克战争等可以看出[1]，未来战场争夺信息权已经变为贯穿战斗始终的重要内容，优化并有效应用数据链可增强军队作战能力，因此针对数据链现状和发展的研究具有重大意义。

1 外军数据链体系发展简介

数据链是指互通数据的链路，军事领域的数据链就如互联网一般，由军事单位贡献信息，进行数据的交互，军事数据链通常依托天基卫星和高速光缆等方式传递，经过信息加密处理并定期更换算法和密钥，因此具有强大的信息传递能力、保密传输能力与抗干扰能力[2]。军事数据链大体由两部分组成：负责数据交互的网络控制站系统与提供用户服务的用户站系统。

2 外军数据链研究现状

2.1 外军数据链发展历程

美军Link-16数据链最早由美国用于其防空系统，并将其军用数据链技术应用于整个北约，之后俄罗斯也逐渐发展起自己的军事数据链技术。目前全球范围内的军事数据链已经到达了单一完善与多种综合数据并行的发展阶段[3]。态势感知数据链是数字通信功能的组成部分，旨在加强海陆空军队的战术协同能力；基于通用数据链（Common Data Link，CDL）的情报侦察数据链通过先进的新型传感器将海量的信息情报及时高效地分发给各个所需军事单位；武器协同数据链包括时敏数据链网络、武器控制网络以及传感器协同网络等，根据具体需求发展；战术数据链交互的数据信息格式统一，将作战系统和武器终端紧密链接为一体。

2.2 态势感知数据链

态势感知数据链多用于空对地和空对空作战任务，能够在一个易用的系统中进行数据交换，从而提供安全抗干扰的无争用通信。态势感知数据链中最主要的是北约所采用的 Link 系列数据链[4]。随着系统性能的不断发展，目前Link-4、Link-11、Link-16以及最新研制的Link-22还在服役中。其中以 Link-16（美军称之为TADIL-J）为代表的技术相对成熟，应用最为广泛，在Link-22之前的作战飞机几乎装备了所有美国空军、海军以及海军陆战队。Link-4是20世纪50年代研制的非保密数据链，目前仍装备在E-2C、E-3 等预警机、F-14 等战斗机及电子战机之上。自20世纪70年代Link-11开始投入使用以来，其装备了部分美国航母、驱逐舰、预警机、反潜飞机等。目前最新的Link- 22 有着更出色的抗干扰能力以及更优异的性能，可能在接下来会逐步取代系列的之前版本。

2.3 情报侦察数据链

高效传输数据量大的场景一般使用情报侦察数据链，又称宽带情报侦察数据链。情报侦察宽带数据链支持双向传输、强抗干扰功能，能够将战场情报实时传输、将各个侦察平台和地面站的情报信息进行分发和传送。20世纪80年代美军基于CDL[5]和战术通用数据链（Tactical Common Data Link，TCDL）进行情报侦察数据链的开发。通过情报侦察数据链，美军将天基、空基、陆基和海基串联成为多传感的信息网，形成立体化的战场情报体系。在这种体系之下，情报侦察数据链支持各个作战单元和作战平台之间直接传送环境态势信息。此外，美军还通过情报侦察数据链发展了特殊的情报侦察数据链装备，包括“太空篱笆”、“海洋物联网”等高性能防空反导装备。

2.4 武器协同数据链

武器协同数据链针对武器作战平台研制精确制导数据链路，目前此类数据链包括协同作战能力技术（Cooperative Engagement CapabilityTechnology，CECT）、机载数据链技术（Airborne Data Link Technology，ADLT）、战术目标瞄准网络技术（Tactical Targeting Network Technology，TTNT）和五度网络技术（Quint Networking Technology，QNT）。

1）CECT是最初面向海军研制武器间协同作战的系统[6]，美军基于数据链连接海、空、岸作战单元的传感器，协同作战可靠性和稳定性在试验演习和实际作战中被充分验证，此类武器系统已编入其主力舰艇。

2）ADLT主要面向隐身战机作战构建设计，目前可实现战机编队间强抗干扰、低时延、低截获的定向组网通信[7]。通信方式分为机间数据链（Intra-Fight Data Link，IFDL）和多功能先进数据链（Multifunction Advanced Data Link，MADL）。F-22战机是美军综合性能最佳的战斗机，具备卓越的隐身性能、精确度、灵活度和多方位态势感知能力。在执行任务的过程中，F-22 战机基于IFDL传输战场态势信息。IFDL最多可同时对16架战机组网通信，在同一编队内不同战机之间实现信息共享。另外一种通信方式MADL应用于F-35 隐形战机，优化战斗机的隐身性能，降低截获概率，但这两类战机由于使用的波形不同，无法实现数据的直接交换。

3）TTNT提供了一种高效、灵活、低延时、多组网节点的数据链组网方式。同时，高效的数据传输速度、灵敏的动态适应能力等特质为不同平台间的数据交换和信息共享提供支持。以C4KISR 系统为例，基于TTNT传输数据可将作战单元迅速纳入信息网络，针对各类战场典型目标威胁快速给出响应，并提供及时有效的打击方案。

4）QNT是面向无人机、战斗机、导弹武器和作战单元研制的小型网络协同数据链。可用于支撑快速瞄准和打击时敏、活动目标，并能支撑武器制导交接、无人机控制、战场态势感知、毁伤评估[8]。

2.5 战术数据链

战术数据链（Tactical Data Information Link，TDIL）是指通过单一或多维网络和通信介质，将一个以上的指挥控制系统和武器系统连接在一起，主要用于传输标准化数字信息，北约简称为Link[9]。早期的美军装备了TADILC（Link-4A）数据链用于作战飞机间的信息协同交互；20世纪60年代TADIL A （Link-11）和TADIL B（Link-11B）广泛应用于海军空军的信息分发传递、作战指挥、武器平台操控等；20世纪70年代TADIL C（Link-4A）再次优化，传输速率高达5000 b/s，可有效提供空中拦截、航经规划、典型目标攻击等情报；20世纪80年代TADIL J（Link-16）进一步优化了数据链性能，构建分布式网络结构，提高结构稳定性，增加数据交换容量，提高了数据库读写速率和安防能力，各系统终端可独立实现子任务。自TADILJ数据链研制开始，美国制定了J类标准格式信息交互，拓展了数据链在各类军种之间的通用范围；20世纪90年代，S-TADILJ型数据链作为卫星通信的一种新型应用，不但具备卫星中继超视距通信能力，而且此类数据链兼容多样化网络结构实现灵活组网；与此同时，JRE数据链也应用于美国空军；21世纪初，美国拓展TADIL F（Link-22）数据链，该技术兼容前者的TADIL A/J功能，实现海陆空外与各指挥终端间的信息实时传输。

俄军（前苏联）早期研发的“蓝天（AДM-4）”地空数据通信系统[9]只能实现单向的数据传输任务，飞机仅可接收系统指令，无法与指挥平台实时通信；20世纪60年代，“蓝宝石（AДM-1）”地空数据通信系统问世，增强了系统的通讯容量和传输速度；20世纪70年代新型数据链CПK-68研制的定向波束天线提高了系统整体的抗干扰能力和安全性能[10]，其传输速率得到进一步的提升；新生代CПK-75装备系统可通过机载响应回传信息，根据地面指挥系统的命令形成弹药和油料储量、飞机高度等回传信息，根据地面位置和回传时间计算飞机方向和距离。

3 外军典型数据链关键技术

3.1 数据链互联互通技术

未来信息化战争中，各个兵种之间联合协作，战争中投入武器更多，网络规模更大。数据链系统作为连接各作战子系统的媒介，确保其稳定性、鲁棒性和互联互通性能意义重大，深入研究数据链系统弹性灵活变化是作战平台与指挥系统高效安全通信的关键技术之一。根据作战任务系统自适应加载通信波形，不同波形和具体任务之间可重构组网，实现多装备实时数据交互。在执行任务出现敌方攻击、环境干扰等人为破坏时，通过数据链弹性变化增强系统的抗干扰性和环境适应性。

3.2 数据链组网技术

数据链目前面临组网容量有限、不够灵巧、传输速率较低等局限性，且未来信息化战场针对作战平台需要更强大的规划作战能力，基于数据链组网技术开展动态分布式联合作战以及大规模跨域联合作战是未来赢得信息战的核心部分。例如，在大规模跨域作战任务中，设计毫秒级低延时组网结构，在符合一定作战环境、传输距离和链路设定等指标时，制定网络最优规划，充分利用实际环境中的有效资源，实现作战任务的合理化分配。

收集到的临床资料可能是零碎的、片面的、混乱的、有矛盾的甚至是错误的，必须经过分析、处理和判断才能使之完整化、真实化、系统化，才能用于临床[7]。例如一位老年患者到口腔科门诊，主诉“牙痛”。口腔科医生做了详细的口腔检查，没有发现异常，就诊断“神经痛”。该患者到另外一个医院口腔科门诊，医生发现患者不是牙痛，疼痛部位在颞颌关节处，每当咬合时发生，而且咬合时可以听到声响。遂诊断“颞颌关节炎”。

3.3 数据链抗干扰技术

跳频技术、扩频技术、混合跳扩频技术和自适应天线技术是目前主流的数据链抗干扰方式。其中前三种信号特征较为固定，抗干扰能力受限。为了增强数据链的抗干扰能力，目前优化了几种抗干扰方案，例如通过联合时域、空域、频域等信号处理，联合多维特征构建低拦截率的抗干扰数据信号。还可以通过干扰检测自适应方案制定最佳抗干扰算法，实现复杂电磁环境下的有效信息输送。

3.4 数据链抗截获技术

数据链在进行通信的过程中，往往伴随着截获与反截获的激烈对抗，未经加密的数据链很容易被敌军侦察，从而使己方的联合作战与战术协同落入下风，甚至完全被敌方侦察到战术布置，使己方陷入落败的危险。数据链截获技术是解决这一问题的关键技术，一般指从时域频域等各个域对数据链信号进行特殊处理，防止传输信号被截获。伴随着电子对抗技术的不断发展，目前的抗截获主要发展方向包括：提高跳速与变速跳频，扩展频段、发展多频段设备，在一定范围内混合扩频，提高数据链自适应特性与加强战场频谱管理等。从这几个方向进行研究，可以显著地提升数据链的功率控制、定向通信、采用低截获概率波形等性能，从而大大降低数据链被截获的概率。

3.5 数据链信息融合技术

随着战场信息的日益复杂化，单一途径的信息源逐渐无法适应瞬息万变的战场形势，对数据链的信息融合技术提出了高精度、实时处理、稳定可靠等新的要求。通过数据链信息融合技术，可以对多个传感器采集的信息进行统筹兼顾的多层次全方位处理，为指挥人员与战斗人员提供更高级全面的战场信息，扩大作战系统的时空覆盖范围，取得战役的绝对信息优势。数据链信息融合技术包括多源信息融合、信息分析校准、目标位置融合、军事目标识别等方面，通过对综合信息的融合与分析，将冗余数据去除后获取精准的有效信息，这使目标识别、打击精度、战术决策和抗干扰能力得到增强，同时降低了信息的传输量以减少系统传输时延。

4 外军数据链发展趋势

4.1 外军数据链发展方向

4.1.1 高速、宽带和多功能

随着现代信息战的进程不断向前推进，在战争中信息的获取极其关键，对于数据链来说，更新换代也成为必然，有许多需要改进的目标。现代战争中信息量剧烈增加，这要求数据链可以传输语音信号、图片信息和视频信息等涉及多媒体方面的信息。除此之外，必须使传输的信息具有实时性，在此基础上让传输的信息准确可靠，并且在信息传输过程中必须保证整个过程的安全性，以防止传输的信息被敌军截获。由于信息是在无线信道中传输的，所以数据链可以通过增加带宽、提高数据的传输速率来确保实时性，在数据通信中采用先进的纠错编码技术来确保其可靠性，同时在传输信息时进行加密来确保其安全性，这些都是提高数据链的技术机制。

4.1.2 小型化、单兵化

开发轻型、微型的数据链，将数据链装备在每个士兵身上，密切连接作战系统与指挥系统。必须重视数据链的单兵化，从而让每一位士兵在信息化战场更好地发挥效能，让战斗员无论在何时何地都可以及时地获取到所需的信息，从而可以更好地体验信息共享的优势。

4.1.3 多数据链协同工作

4.1.4 一体化的数据链系统

在现代化信息战中，作战平台发生了巨大的变化，构建一体化的智能数据链系统是占据优势的关键。以现代防空作战为例，在执行防空任务时，需要兼顾防御敌机和导弹的功能，同时将敌方完整情报及时准确地传送给作战指挥平台，最终制定最优作战计划。此外，数据链一体化对于加强各部队之间的联合作战具有重大意义。

利用卫星通信等长距离信息传输的方法是军用数据链更好的发展趋势，由此新一代“空天地海”一体化军用数据链系统应运而生，如图1所示。

图1 空天地海一体化数据链网络结构示意图

4.2 外军数据链应用方向

数据链在武器装备上应用广泛。将数据链配备到武器平台当中可以提高武器的杀伤力。以飞行作战为例，将数据链应用于飞机上，由于采用了高速无线通信，飞机机组人员可以实现实时可靠的信息互享，增强了机组人员对空域的感知能力，从而使飞行部队可以在较大的范围内对敌方进行战略性攻击[11]。

5 结论

本文对外军数据链体系发展、现状及关键技术进行了综述和介绍，对外军数据链发展趋势及应用方向进行了展望。

[1] 李成刚. 冷战结束后的局部战争——海湾战争（下）[J].军事史林，2021（2）：17-29.

[2] 张延钦. 美军数据链的应用现状及发展趋势[J]. 科技促进发展，2011（S1）：2.

[3] 邓志均，曹建文，李喆，等. 国外信息化装备数据链发展综述[J]. 飞航导弹，2014（6）：4.

[4] 张子龙，陈娟，沈晓平. 5G/6G推动下的数据链系统发展设想[J]. 指挥信息系统与技术，2021，12（5）：98-104.

[5] 段晓稳，潘积远，杜利刚，等. 美军数据链装备建设运用现状与发展趋势分析[J]. 现代导航，2021，12（3）：217-226.

[6] 吕娜，张岳彤. 数据链理论与系统[M]. 北京：电子工业出版社，2018：303-345.

[7] 余福荣，张艳，蒋雪，等. 武器协同数据链发展趋势及关键技术[J]. 火力与指挥控制，2021，46（3）：179-185.

[8] 李桂花. 外军无人机数据链的发展现状与趋势[J]. 电讯技术，2014，54（6）：851-856.

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

[10] 张格鹏，陈林山，张震，等. 战术数据链的现状与发展研究[J]. 现代传输，2020（5）：44-46.

[11] 李安锋. 数据链系统在军事发展中的应用研究[J]. 中小企业管理与科技，2017（33）：158-159.

Overview for Data Link of Foreign Army

WANG Bo, ZHONG Weibin

Excellent data link technology is playing an important role in the current battlefield. The basic concept and composition of data link is introduced, as well as the present research of data link. Then the crucial technologies of typical data links of foreign military forces were studied, including anti-jamming, high-sensitivity dynamic networking, and anti-interception. Then, the future development tendency of data link technology is further analyzed to provide a solid foundation for the effective application of data link.

Foreign Army; Data Link; Development Tendency

TN953

A

1674-7976-(2022)-02-134-05

2022-03-21。王博（1982.06—），陕西西安人，硕士，主要研究方向为航空数据链装备质量监督。