数据链技术在军用航空通信技术领域应用的现状与发展

数据链技术在军用航空通信技术领域应用的现状与发展

熊奎允

江南机电设计研究所   贵州省贵阳市    550000

摘要：

作为一种网络系统技术, 军用数据链技术应用了无线网络通信技术以及应用协议, 从而实现了陆基军用数据系统与航空武器平台间的信息共享, 并使军用系统的效能最大化。本文对数据链技术的发展史、概念、特色、功能加以介绍, 研究了军用数据链技术及其应用的实际情况与发展方向。

关键词：数据链;军用数据链;战术数据链;

在实践应用阶段, 在航空数据链技术的基础上, 能够及时传输信息并进行信息交换, 并为信息的安全性、军队协同作战能力的提升提供了有力保障。

1军用航空数据链的特点与功能

所谓的军用数据链指的是借助无线电通信设备,基于相应数据通信规程下,将数据通信与计算机控制系统进行连接,为军事作战指挥提供实施可靠信息以实现科学作战决策的制定,并实现对武器系统的有效控制,并能够与陆军、海军间实现数据信息的实时交换与共享,进而为提高我国军队协同作战的能力奠定了基础。基于军用航空数据链下,这一网络系统能够将指挥平台、武器平台以及情报网等进行连接,为实现信息的高效传输与处理奠定了基础,在实际进行应用的过程中,数据链技术呈现出了信息传输的实时性、可靠性以及安全性的优势作用,同时,还能够实现系统的自动化运行并实现信息格式的一致化转换奠定了基础。

2发展战术数据链的一些关键技术探讨

随着技术的发展,需求的牵引,发展航空战术数据链系统,需要攻克多项关键技术。 (1)调制解调:将编码后的二进制信息流以适合于一定信道传输的RF波形方式发送,包括功率上升与发射稳定、同步(粗同步和精同步)、数据、功率下降与接收稳定、传输开销。调制方式种类有BPSK、QPSK、8PSK、MSK、GMSK和TCM等,调制方式的选择与系统信道带宽、速率要求和灵敏度都有关系。

(2)编译码:用于提高数据传输的可靠性,一种是要增加传输开销的,如前向纠错、增加冗余和校验等;另一种是不增加传输开销的,如交织、扰码和格雷编码等,但它需要增加处理器的开销。编译码的选择与信道特性(多径、衰落、突发干扰和随机干扰)、编码效率和战术应用特点(如情报传输长度)等有关。

(3)网络协议:组网方式有时分、频分、码分和空分等,通常可以采用多种组合方式,如时分组单网,再频分、空分或码分组多网。

(4)抗干扰技术:军用航空数据链具备抗干扰通信能力是一条基本的要求,现有的抗干扰技术措施已有了长足的发展,考虑到未来的技术很大程度上将是综合性的措施,也考虑到新技术应用有可能提供不同体制统一实现的基础,目前以兼容现有的处理方式是比较合理的抉择,即如美国空军已装备的抗干扰通信电台方案,实现DS、DS+FH模式的抗干扰数传。

(5)多频段、多功能、多链路综合:多功能无线电终端可与多频段通信设备接口,提供多通道的远、中、近程的数据链,确保数据链的可靠度、抗毁性。

(6)统一平台、多种应用:在统一的多功能底层平台基础上,开发可自动指挥引导、雷达(情报)信息传输、自动相关监视、自动目标分配和交接、精确武器制导、战场态势共享、协同作战指挥等多种战术应用。

(7)良好的兼容能力和互通互连特性:考虑到与现有系统的兼容性,应用于各种飞机平台的数据链系统应能相互兼容,互通互连。根据作战任务的不同,应配置和构建各种不同的战场信息系统。

3军用数据链发展的实际情况

3.1 Link4A数据链

相较于美军的军用数据信息链路C (TADIL-C) , Link4A数据链与之相当。工作频段、调制方式、传输速率分别为超短波 (UHF) 、FSK调制方式、5000bps, 大体上, 不具备保密以及抗干扰能力, 是当前最常见的空对地 (舰) 、空对空数据链。

3.2 Link11数据链

相较于美军军用数据信息链路A (TADILA) , 作为一种军用数据链, Link11数据链与之相当, 它采用了标准信息格式以及网络通信技术来共享数字信息, 作为一个半双工网络化的正常加密的数据链, 整体网络在“网络主控站”的管理下实现组网通信, 分别采用主从方式、保密双向的实时方式以及标准报文格式进行轮流问应答、传输。该数据链可采用两种信道, 即短波以及超短波, 为舰载、地面、水下、机上等入网单元的军用数据系统传输数据信息并进行数据共享, 此类信息涵盖了水、陆、空等作战平台的方位、移动路线、速度以及所有入网平台的武器系统状态信息。

3.3 Link16数据链

作为一种新型军用数据链, Link16数据链被美国以及北约部队普遍采用, 美军将之称作军用数据信息链路J (TADILJ) , 它是随着JTIDS的研发与应用而生成的新一代数据链。作为一种通用数据链, 该系统是在美国空军的带领上, 由各军兵种共同研制而成。广义上, Linkl6是指应用Linkl6标准的军用数据传输系统, 当前主要是指JTIDS以及基于此正处于研制阶段的

MIDS, 二者皆为Linkl6的通信载体。

4军用数据链未来发展方向

4.1 研制、开发新一代数据链

目前数据链的整体发展方向在于支持当前装备的前提条件下, 积极研发新式频率资源, 高效传输数据, 优化网络结构, 加大系统容量, 提升数据分发、抗截获以及抗干扰能力, 使之渐渐转变为联合信息分发系统, 取代原有军用数据链终端并在链接所有指挥控制系统以及武器系统的同时, 实现与战略网的互相联通。

4.2 多数据链协同

多数据链协同工作就是军用数据链的一大发展方向。在数据链不断开发应用的过程中, 在导航与识别功能、抗毁性、系统容量、可传输的信息类型与粒度、抗干扰与保密能力、新型数据链的传输速率等方面, 都在逐步提升, 但这并不表示旧式数据链将被即刻淘汰出局, 反之,在较长一段时期内, 将共存。

4.3 一体化数据链系统

当代战争涵盖了防遥控飞行器与无人机、防空以及防导弹三大层面, 其中, 后者又涵盖了弹道以及巡航导向两大层面。由此, 也在数据通信速率、容量等方面, 对自动化指挥系统提出了更高要求, 另外, 对于战场范围也是如此。由此可见, 军用数据链的另一发展方向在于通过卫星通信以及其他远程传输信道, 生成一体化数据链系统。

大体上, 可将一体化数据链系统体系结构划分为三大层次, 陆、海、空以及海军陆战队所有军种自身为一个局域服务的数据链是其最底层;操作监控层的特色在于操控, 能够体现集中处理功能。

总结

未来战争具有极高的一体化程度, 就本质意义而论, 敌我双方的战斗也是作战体系间的较量, 而地空数据链技术可以将分布于全维作战空间中的侦察探测系统结合起来, 生成一个立体侦察网, 其触角遍布陆、海、空、天、电的所有维度, 在整体作战指挥网络中, 可共享一切侦察系统所获取的信息。在当代信息对抗活动中, 数据链技术发挥着重大作用, 它是提升战斗力的有力武器。因此, 我们应全面利用当代科技发展成果, 自主研发数据链技术, 进而为后期高科技条件下战争的胜利, 做铺垫。

参考文献

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