美军数据链概况与发展

维普资讯http://www.cqvip.com《外军电信动态》2005年第4期美军数据链概况与发展在讨论军事系统时，人们经常会提到“数据链”台。这些电台能在战斗机、大型侦察机、地面指挥与一词，但对其真正意义未必把握得很准确。从基本意控制中心、防空部队和舰船之间，自动、实时地交换义上讲，“数据链”是指来回传输数据的两个无线电战场态势感知信息，特别是友军和敌军飞机、舰只和终端之间的点对点无线通信。一些数据链路也以点地面部队的位置。对多点的方式发送信息，或者在联网无线电台之间Link16的开发可追溯至20世纪70年代初期，自动交换信息。此后逐渐具备了鲁棒的组网能力。Link16数据可全在C4ISR领域，主要有两类保密、远程、视距数向广播，能被300海里、视距范围内的任何Link16据链：态势感知数据链和宽带ISR数据链。前者能在终端接收。例如，来自机载预警与控制系统同类远程机载或地面无线电台之间自动分发战场最(AWACS)飞机的空中监视跟踪数据能被战斗机和新信息；后者有机载和地面两类终端，机载终端供防空部队即时共享。在战斗机的驾驶员座舱里，ISR传感器飞机(如美空军的U一2高空侦察机)使Link16信息能自动显示在带色码符号的显示屏上。用。ISR传感器飞机能在执行任务过程中，通过机载这些色码符号能迅速提供一幅包括视距外目标在内终端将大容量的监视图像或信号情报侦听数据快速的巨大的战术作战图像。传送至地面站，供其进一步处理和使用。Link16的核心是时分多址(TDMA)技术。TD．像所有军用电台一样，每一类数据链使用一种MA技术能实现数百个用户共享并同时使用一个无独特的波形或经调制的无线电信号，并通过特定的线电网络，而且不会相互干扰。该网络的每个成员都频带予以传输，传输过程中经常使用跳频等技术防分配有一个持续数分之一秒的时隙。例如，当战斗机止敌方干扰。态势感知数据链一般工作在低频，波长上的终端自动、定期发送飞机状态(包括位置、速度、较长，数据率较低，主要用于发送短消息。ISR链路可用武器、燃料等)信息时，信息被加密并被分割为工作频率较高，波长较短，能实现传输视频和高分辨数个数据片段，然后将这些片段混合插入所分配的率图像所需的高数据率时隙，并以短脉冲群的方式予以发送。接收终端重新态势感知数据链组合这些数据片段并对其进行解码，以获取完整、准Link16是使用最普遍的态势感知数据链。人们确的信息。这使来自多个广泛分散但共享同一网络最为熟悉的是美国及其盟国用以实现该数据链的机的用户的大量非连续数据报文，得以有序地迭加和载、地面和舰载无线电终端系列：联合战术信息分发发送。Link16使用扩频和跳频技术来防止敌方的干系统(JTIDS)和新型多功能信息分发系统(MIDS)。扰。目前，已有十几个国家在l9类平台上安装了LinkJTIDSl6终端，实现了这些平台间的互通。JTIDS是第一代Link16终端。1983年，JTIDS1Link16终端为抗干扰、数字数据分发无线电类终端应用于美国和北约AWACS机以及欧洲地面站。JTIDS2类终端体积较1类终端小，由BAE系统一2一维普资讯http://www.cqvip.com公司和罗克韦尔．柯斯林公司开发。1989年，该终端用于控制机载传感器载荷，数据率较低，仅为进入生产阶段，随后装备于美军大型飞机、舰船、防200kb／s上、下行链路传输都进行了加密。空系统和指挥中心。目前有四家公司有资格生产TCDL机载和地面MIDS终端，分别为L一3通信公司、BAE系统公司、CubicMIDS是一种容量较小、成本较低的Link16终国防应用公司和哈里斯公司。这四家公司一直在竞端．适合装备于F一16和F／A一18等小型飞机。该终争美军方的TCDL开发与生产合同。2001年，美海端由美欧五国集团(MIDSCO)开发，包括法国Thales军选择哈里斯公司和BAE系统公司组成的小组，为公司、德国EADS公司、意大利Selenia通信公司、西其H一6O轻型机载多功能MarkIII直升机及该直升班牙Indra公司和美国BAE系统公司。多功能信息机起降的水面舰只开发和生产“鹰链路”Ku频带分发系统低容量终端将安装在下列平台上：美空军TCDL系统。大部分战斗机、轰炸机和坦克；美海军大部分飞机和“鹰链路”使用定向天线向舰船传送直升机搜集舰船；欧洲“台风”战斗机；法国“RafMe”和“幻影的航空侦潜仪数据和红外线图像。从舰载TCDL终2000”战斗机：西班牙F一18飞机以及意大利“旋风”端至直升机的上行链路则使用全向天线，以实现广和AMX飞机。域覆盖，链路建立后再切换至定向天线。lSR数据链电子组件体积的不断缩小和成本的不断降低使机载ISR传感器平台依靠专用宽带通信链路，实现较高的TCDL数据率成为可能。L一3通信系统将所搜集的大量监视图像或信号情报侦听数据传输公司西部分公司需求与计划集成主任鲍勃·费尔里至地面站。斯说：“最初 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 TCDL时，可用商用组件的最高数互操作数据链据率仅为45Mb~；随着技术的发展，目前已可高达2O世纪70年代末和8O年代初，在U一2飞机上274Mb／s。如今，TCDL已开始使用个人计算机上使安装了第一种宽带ISR数据链——“互操作数据用的商用PCI卡，这可进一步提升其数据率并降低链”．使该飞机能够将数据传输至配备有兼容地面终成本。不足之处是，如果飞行高度超过20000—30000端的任何地面站。后来，美空军又为高空ISR平台英尺．就必须将PCI卡置于一种受控的环境里，因为(如U一2侦察机)开发了公共数据链(CDL)。它们在设计上达不到60000—70000英尺的高度。”公共数据链(CDL)费尔里斯还说：“CDL的数据率目前已达到CDL标准规定了所使用的波形、数据率、调制274Mb／s，并正在向548Mb／s迈进。CDL在结构上也技术和传输频率，并于1991年成为美国防部的标推出了军用标准。与TCDL相比，CDL能在更恶劣的准。这些标准有利于不同的公司生产可互通的数据环境下应用于U一2和“全球鹰”无人机。链终端。态势感知数据链与ISR数据链间的特征对比如除U一2外．使用CDL终端的机载平台还包括下表所示：“全球鹰”无人机和美陆军固定翼“护轨”信号情报飞态势感知数据链宽带ISR数据链机。L一3通信公司通信系统公司西部分公司负责为主要类型Link16cDL(JTIDS、TcDL、MP-RTIP这三类飞机提供终端。CDL工作在频率较高的Ku、MIDS)频带，数据率为1O．71—274Mb／s．而Link16工作于L在机载或地面无将大容量的监视图像频带，平均数据率仅为256kb／s。功用线电台之问分发或信号情报侦听数据战场最新信息快速传送至地面站战术公共数据链(TCDL)数据率256kb／s高达274Mb／s随着体积较小、主要部件可回收、可在敌方领空(点对点)执行任务的无人机在美军的广泛应用．美国防部制频带低频带—．频带高频带——Ku、X频带定了成本更低、体积更小的TCDL终端标准。TCDL终端能与CDL互通．工作于Ku或X频带．空对地专用公共数据链终端传输距离为200公里，甚至更大。TCDL下行链路数海军通信数据链系统据率最初为1O．71—45Mb／s；其上行链路为指挥链路．2003年，Cubic公司赢得了一项为期5年的合一3一维普资讯http://www.cqvip.com同．开发美海军下一代宽带通信数据链系统美空军一直在开发一种名为“多平台公共数据(CDLS)．旨在将机载传感器搜集的信号和图像情报链(MP—CDL)”的新型抗干扰数据链，以提供下一代数据传输至航空母舰和其他水面舰只。Cubic公司JSTARS雷达所需的高带宽通道。下一代JSTARS雷将交付约14套系统，这些系统将安装在美海军的航达正在开发之中，计划用于美空军的E—IOA多传感空母舰和大甲板两栖战舰上。CDLS含两副定向天器指挥与控制飞机；其小型版本将安装于“全球鹰”线，能提供360度、视距定向能力。每一副天线指向无人机。2002年后期，美空军将MP—CDL开发合同接收其下行链路的ISR飞机。当飞越舰只时，飞机从授予L一3公司。由Cubic公司提供该系统的X和Ku一副天线切换至另一副。CDLS能进行编程，以使用频带地面天线。多种波形，包括CDL、TCDL和其他数据链波形。在广播模式下，MP—CDL的处理能力比SCDL最近几个月，CDLS计划正在进行与其他平台大几个数量级，为137Mb／s，且雷达数据能下传至多现行数据链的互通测试。CDLS将成为第一套能实达50个陆军地面站，并能同时接收所有地面站的监现“终端至终端”互通的系统，也是惟一一种能在一视请求。在点对点模式下，MP—CDL的处理能力为套系统中支持所有14种传统数据链波形的系统。274Mb，s。L一3公司已生产出两部机载终端和两部地根据CDLS合同，Cubic公司将与其他数据链提面终端，目前正处于系统集成与测试之中。空军供商一起展开初步的研究．为符合新的联合战术无MP—CDL合同将于2005年夏季结束，但目前还没有线电系统软件通信体系结构的公共数据链(JTRS后续开发测试计划。CDL)定义标准。该研究由Cubic公司牵头，由美海陆军多功能战术公共数据链军提供资金。JTRSCDL能在JTRS体系结构中运行与此同时，美陆军也在为计划中的空中通用传14种传统波形。更重要的是，这项研究将确定未来感器开发多功能战术公共数据链(MR—TCDL)，由新波形的发展方向。从这一点上讲，有望开发出高级L一3公司负责。由于空军的MP—CDL计划受阻，美组网概念。目前，CDL是点对点链路。陆军向空军建议，将MP—CDL与陆军的MR—TCDL空军多平台公共数据链计划合二为一，综合这两种数据链的优点，为陆、海、美空军的联合监视目标攻击雷达系统(JS．空三军提供一种宽带网络数据链。海军也表示赞同，TARS)飞机使用Cubic公司提供的专用强抗干扰监并计划购买合并后的产品。视与控制数据链(SCDL)。通过该数据链，JSTARS飞译自IS鼢(2005年5月号)机搜集的地面移动目标指示器和合成孔径雷达数据(邹恒刘俊平)能被广播至装备有全向天线终端的陆军地面站。美军开发新型,trOt中指控系统2005年晚些时候，一种高速、移动连接系统将能增强部队的协作和态势感知能力。传统上，移动联在欧洲和伊拉克投入使用，它将大幅增强联合指挥合指挥官在获取大量数据过程中会有一些麻烦，如官访问战场作战信息的能力。必须停下来连接大型的非机动资源。该系统的问世动中指控系统(C20TM)将为在战场周围机动的意味着，指挥官将不必再因机动而损失其他一些能联合指挥官提供一种基于卫星的移动宽带服务，这力。有了该系统，联合指挥官便能坐在“布雷德利”战样，他们就和在固定联合特种部队司令部的指挥官车里或在飞往战区途中通过点击鼠标与不同地点的一样访问相同的战场信息和获取其他相同的能力。参谋人员联系，拉取目标区域的最新图像，阅读实时动中指控系统的第一批用户将是美陆军第5军情报摘要，查明敌方动向。和驻伊拉克的多国部队，分别计划于2005年7月和动中指控系统基于商用Ku频段码分多址卫星10月交付使用。技术，由两个移动终端、一副18英寸天线、一台保密动中指控系统计划由美国联合部队司令部扩频调制解调器和多部保密手持式话机组成。(JFC)发起和管理据该司令部称，动中指控系统将(邹恒供稿)一一