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數據鏈技術的發展歷史

作為當今軍事信息技術的核心,數據鏈技術自進入軍事領域以來,受到了各國的高度重視。那麽日新月異的數據鏈技術是從哪裏開始發展起來的呢?

50年代:戰術協同需求催生數據鏈。

在當今世界的陸軍中,美國海軍最早開始數據鏈的建設。美國海軍由水面艦艇、水下潛艇、航空兵、海軍陸戰隊等兵種組成。其作戰特點是海域廣闊、平臺眾多、兵力分散、組織復雜。每個作戰平臺都是壹個相對封閉、獨立的作戰個體,無線通信是每個作戰平臺與外界聯系的唯壹手段。因此,與其他軍兵種相比,美國海軍對戰術協同的需求尤為迫切。

20世紀50年代,為解決艦艇(主要是航母)機協同問題,美國海軍提出在各型艦載作戰飛機與水面艦艇之間建立數據鏈關系,以實現艦艇對艦載作戰飛機的指揮引導,並由此研制出第壹個數據鏈設備:LINK4。早期的LINK4功能有限,技術簡單,只能單向傳遞信息。戰鬥機只能接收信息。

數據鏈最早用於解決艦機協同問題並非偶然,因為“平臺移動速度越快,對戰術協同的需求就越迫切”,戰術協同的反應時間必然遠長於作戰平臺的交互。需要指出的是,導彈不僅是壹種武器,更是壹種特殊的作戰平臺。導彈的出現,尤其是其攻擊距離的大幅延長,使得戰場的每個角落對戰術協同的需求都很迫切,無論是對攻防雙方,對戰術協同的反應時間都要求極高。速度極快的作戰平臺的出現,是數據鏈產生並迅速發展的主要原因。

70年代:實現點與點之間的雙向互聯

繼LINK4之後,美國在60年代開發了LINK11數據鏈。LINK11可以利用現役的各種HF、UHF電臺,使用輪詢協議組網,數據速率壹般不高於2500bps。LINK11B采用與LINK11相同的信息編碼標準,可用於各種渠道建立點對點鏈接。LINK11主要用於艦艇之間、艦艇與飛機之間、艦隊與岸上指揮機構之間的信息交換。美軍的EP-3系列預警機裝備了數據鏈的終端設備。LINK11B的信息傳輸標準與物理信道無關,可以在任何點對點的數據鏈路上傳輸,包括模擬語音信道和通過調制解調器的數據信道。

美軍在LINK4的基礎上,於70年代末開始研制兩套LINK4A/C系統,以半雙工方式實現雙向通信,並於1983形成了TADILC傳輸技術標準。LINK4A數據鏈工作在UHF頻段,采用FSK調制方式,使用命令/響應協議和時分復用(TDM)技術,數據速率為600~5000bps,基本無保密和抗幹擾能力,主要用於海軍指揮和艦載機引導。LINK4C從80年代開始裝備,采用與LINK4A相同的技術體制,並增加了抗幹擾措施。LINK4A/C用於被制導飛機與被制導飛機之間傳輸指揮引導命令和目標數據,在超短波信道中傳輸串行時分復用信號。壹旦發現敵方目標,飛機上的計算機可以自動跟蹤計算目標的未來位置,向準備攔截的飛機發送信息,引導飛機到達攔截點或目標。同時,被引導的飛機可以通過引導信息觸發專門的響應消息做出響應。

90年代:具備跳頻抗幹擾能力。

LINK16(北約國家稱為chain 16)是由美國普萊西和柯林斯公司研制的JTIDS(三軍聯合戰術信息分發系統)實現的,在90年代初正式加載到平臺中。它是壹種雙向、高速、保密、抗幹擾的數據鏈,用於在美國武裝力量和北約國家之間傳輸監視、武器控制等八類信息。16鏈大大擴展了11鏈和4A/C鏈的信息流,工作在960~1215MHz頻段,傳輸速率為28.8kbPs~238kbPs。網絡以TD-MA方式組織,具有跳頻和擴頻相結合的抗幹擾方式。它具有語音/數據加密傳輸、抗幹擾、組網靈活、無中心節點等特點,可同時支持30個左右的網絡,網絡內成員數百個或更多,在使用大功率對流層散射信道的情況下,可覆蓋480×960km2的區域。每個成員使用壹個或多個分配的時隙輪流發送信息,並可以通過中繼實現超視距數據傳輸。目前,為了實現各種作戰飛機之間的信息傳輸,北約國家提出了多功能信息分發系統(MIDS)的發展計劃,主要研制類似LINK16信息標準的小型化終端機,用於裝備作戰飛機和地面部隊。

未來:傳輸安全,抗幹擾性能更好。

LINK22是北約聯合開發的下壹代數據鏈系統,也稱為北約的改進型11鏈(NILE)。LINK22有兩大設計目標,壹是替代link 11;+0;二是信息格式兼容LINK16。因此LINK22采用了LINK16派生的信息標準和LINK16的結構和協議。同時,LINK22在其HF和UHF工作頻段采用跳頻提高抗幹擾能力,通信距離為300英裏,主要用於海軍艦艇的數據傳輸。LINK22是壹種保密抗幹擾的戰術數據通信系統,采用TDMA或動態TDMA組網控制,最多可支持40個不同傳輸介質的網絡同時運行,支持F系列和F/J系列報文的傳輸和轉換。在數據傳輸方面,LINK22既支持JTIDS,也支持單音LINK11。UHF頻段采用JTIDS系統,傳輸速率12.6kbPs,HF頻段采用單音LINK11,傳輸速率500至2600kbPs。

除上述數據鏈外,法國軍方研制的W鏈和意大利研制的“ES”鏈的基本性能和功能與LINK11相同。主要工作方式是點名,但傳輸幀格式不同。以色列自己開發了ACR-740數據鏈,並在該數據鏈中加入了CSMA模式。此外,俄羅斯還在各個時期發展了自己的數據鏈系統和設備。

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