美军数据链及其发展综述

美军数据链及其发展综述2009-11-09 09:06:42 来源：CIO时代网分享 |摘要：数据链的强大信息传输功能为实现网络中心战提供了可能，它不但是实现网络中心战的必要前提，而且实现了从固定通信到移动链接以及从时间协同到空间融合上的有机统一，成为网络中心关键词：军事数据链数据链是传感器与传感器、传感器与信息平台、信息平台与信息平台之间的中介，是实现信息的链式运动的桥梁，是获得信息优势，提高各作战平台快速反应能力和协同作战能力，实现作战指挥自动化的关键设备。

没有数据链，就无法构建数字化战场，也就无法实现从平台中心战到网络中心战的转型。

网络中心战的实质是利用强大的计算机信息网络，将分布在广阔区域内的各种探测、传感装置，指挥中心和各种武器系统，集成为一个高效的大系统，实现战场态势的信息共享和武器的高效优化使用。

数据链的强大信息传输功能为实现网络中心战提供了可能，它不但是实现网络中心战的必要前提，而且实现了从固定通信到移动链接以及从时间协同到空间融合上的有机统一，成为网络中心战的“神经中枢”。

分类美军数据链的种类很多，但归纳起来主要有以下三种：一是国家使用的数据链，如国防部通用数据链，主要用于传送国防部未经处理的数据，并可支持空对地雷达数据、图像、视频和来自友邻或无人驾驶飞行器的传感信息。

二是国防部战术数据链，包括TADIL-A?TADIL-J 系列标准，主要用于支持战斗部队战场空间的联合数据链路的需求。

三是北约战术数据链，包括1、2、3、4、4A、11、16、22等标准，主要提供分队间的实时战术数据交换。

具体划分如下所述。

从数据终端划分。

主要有单兵终端、武器终端和网络终端三种类型。

第一类用于单兵和地面移动部队，主要解决作战人员与作战人员、作战人员与武器装备、作战人员与信息平台之间的联系问题；第二类用于作战飞机、舰艇和无人机等武器装备，主要解决作战平台之间的联动；第三类用于信息平台，主要作为C4ISR、地面控制站等主网的网关设施，解决信息平台之间的链接问题，特别是在GIG（全球信息栅格）方式下，它还是网络或网格之间的桥梁。

从通信方式划分。

分为有线和无线两种。

美军的1号数据链就是一条有线数据链，它使用陆上通信线路，主要用于防空数据的自动交换。

为了在不同数据链之间交换防空信息，1号数据链借助数据缓冲装置，自动把数据重新格式化，其传送速率为2400比特/秒。

无线数据链有11号、14号、16号数据链等。

其中，16 号数据链用途较广，装备数量较大，它主要用于战斗单元之间的综合通信、导航和敌我识别及联合战术信息分发系统，也可用来交换联合战术数据，16号数据链装备了具有抗干扰能力的特高频无线电设备，使用战术数字信息数据链J型数据格式，并通过它把各参战部队互连起来。

从工作方式划分。

分为数据交换和数据传输两种，但大部分数据链同时具有数据交换和数据传输两种功能。

比如，14号数据链是一条在高频和特高频这两种频率上工作的数据交换系统，它通过安装有11号数据链的指定舰船或其他平台为作战人员提供战术数据广播。

14号数据链每分钟发送100字电传，这样可以为战区内担负攻击和防御任务，但没有装备海军战术数据系统的舰船提供战术数据广播服务，提高其作战能力。

而4A、11号数据链具有传输和交换战术数据的双重功能。

例如，美海军使用的11号数据链，支持海军战斗群各分队之间战术数据的传输和交换，联通参战的海上舰艇、飞机与岸上的节点。

11号数据链采用高频无线电设备时，数据传输速率为2275比特/秒。

特征与一般的通信系统不同，数据链系统传输的主要信息是实时的格式化作战数据，包括各种目标参数及各种指挥引导数据。

因此，数据链具有以下几个主要特征。

信息传输的实时性。

对于目标信息和各种指挥引导信息来说，必须强调信息传输的实时性。

数据链力求提高数据传输的速率，缩短各种机动目标信息的更新周期，以便及时显示目标的运动轨迹。

信息传输的可靠性。

数据链系统要在保证作战信息实时传输的前提下，保证信息传输的可靠性。

数据链系统主要通过无线信道来传输信息数据。

在无线信道上，信号传输过程中存在着各种衰落现象，严重影响信号的正常接收。

在语音通信时，收信人员可以借助听觉判断力，从被干扰的信号中正确识别信息。

对于数据通信来说，接收的数据中将存在一定程度的误码。

数据链系统采用了先进、高效和高性能的纠错编码技术降低数据传输的误码率。

信息传输的安全性。

为了不让敌方截获己方信息，数据链系统一般采用数据加密手段，确保信息安全传输。

信息格式的一致性。

为避免信息在网络间交换时因格式转换造成时延，保证信息的实时性，数据链系统规定了各种目标信息格式。

指挥控制系统按格式编辑需要通过数据链系统传输的目标信息，以便于自动识别目标和对目标信息进行处理。

通信协议的有效性。

根据系统不同的体系结构，如点对点结构或者网络结构，数据链系统采用相应的通信协议。

系统的自动化运行。

数据链设备在设定其相应的工作方式后，系统将按相应的通信协议，在网络（通信）控制器的控制下自动运行。

功能数据链可以进行点对点全双工、点对点半双工、多点对多点的时隙分配、点对多点的点名呼叫、多点对多点的时分多址方式等操作，使作战区域内各种指挥控制系统和作战平台的计算机系统组成战术数据传输交换和信息处理网络，为作战指挥人员和战斗员提供有关的数据和完整的战场战术态势图。

驱散战场“迷雾”。

当各武器平台与信息系统建立起数据链路以后，战场上的部队都能将各种传感器所获取的战场情景信息，通过纵横交错的通信传输网络，传送到各作战单元显示设备上，使各作战单元能及时看到整个战场的画面和作战态势，指挥员通过电子地图针对作战态势，指示战斗的行动方向，将命令直接显示到各作战平台甚至各个战斗员头盔的显示屏上，使每个指挥员、作战平台和战士对敌军和友军的现实位置一目了然，各作战平台和战士也能通过计算机和GPS系统，了解自己在战场上的确切地理位置，因此真正实现了战场环境的全透明化。

拓展作战空间。

在战场信息化系统的支持下，部队可以实时或近实时地在更大范围内获取敌方的情报，为作战武器远距离打击敌方创造有利条件。

同时，可以加强各部队之间的彼此协同，又便于在陆、海、空、天、电一体化的多维空间中实施联合作战，从而扩展了兵力兵器作用的空间性能，使战场的空间朝着纵深化、立体化方向发展。

特别是实现作战信息共享的横向技术一体化，使得通信网络中的每一个用户在满足垂直（纵向）指挥链对通信资源要求的同时，还能实现信息横向互通信。

横向技术一体化的应用，使得兵力兵器远距离的作战能力空前提高，如侦察距离的增大、武器射（航）程的增远、兵力机动能力的提高，以及立体作战兵器的增多，这些都给部队在更大范围内杀伤对方创造了可能和条件。

增强武器效能。

运用数据链的武器平台，不论是新研制的还是利用“嵌入”新技术改造的，由于配备了计算机，采用了数字化通信，实现了横向联网，再加上GPS 系统、红外、雷达和敌我识别系统等，因而都被智能化了，不仅提高了武器平台的自动化程度，而且还大大提高了武器射击目标的精确度。

如20世纪90年代，美空军对F-15C飞机上的战术数据链进行了军事效能评估，结果表明，装备了战术数据链的飞机，机组成员之间可实现信息共享，因此决策更迅速、作战更灵活，比没有配备数据链飞机的杀伤力提高了2.5倍以上。

这种作战能力的提高主要是由于为飞行员提供的战术数据链路能显着地增强对战场空间感知，获得可共享的高质量的战场感知能力。

整合作战能力。

现代联合作战中，传感器系统、指挥控制系统和武器系统变得越来越复杂，陆、海、空三军的作战部队、舰船、飞机等作战单元之间需要传送的传感信息和交战指令，使各级指挥员共享战场态势，实现快速精确的联合作战行动。

因此，只有数字化技术支持下的“数据链”的运用，才能达成真正意义上的联合作战。

一些外国军事家对数据链予以高度评价，“数据链是未来作战武器装备的生命线，成为整合未来军队作战力量的黏合剂，提高战斗力的倍增器”。

实现网络中心战。

在网络中心战中，通过数据链的动态链接，整个战场将变成由“信息栅网”、“传感器网”和“交战网”组成的互连互通，无缝连接，动态开放的综合网络，各级指挥员通过网络能够持续不断地感知整个战场态势，全面获取战场信息，并利用网络对获取的信息进行快速处理，制定作战计划和发布作战命令，各级作战部队通过网络几乎可在同时获得同样的信息，了解上级指挥员的意图和指令，依“网”行事，从而高度自主地实施作战，实现作战协同自我同步。

趋势数据链总的发展趋势是在兼容现有装备的基础上，积极开发新的频率资源，提高数据传输速率，改进网络结构，增大系统信息容量，提高抗干扰和抗截获能力，不断提升数据分发能力，从战术数据终端向联合信息分发系统演变；在与各种指挥控制系统及武器系统链接的同时，实现与战略网的互通。

互通一体化。

互通一体化的实质是要求在发展数据链时做到互连、互通、互操作的一体化，以有效地进行联合行动。

为此，美军制定了将现有的通信链路，包括北约其他国家的通信链路，如11号、4号、16号、22号链路等，统一为J系列链路和CDL宽带链路的计划，确保链路接口之间的高度一体化。

据报道，2004 年度美空军审查确定武器优先发展顺序的“空军武器峰会”，主题将是“把互联的武器列入新出现的‘网络中心战’模型之中”。

美陆军也正在努力开发战术通用数据链（TCDL），他们为其战术侦察部队采购的“影子－200”战术无人机，其中就包括了TCDL技术的开发项目，目的是实现陆军和海军作战平台之间的互联互通互操作。

数据链的通用化，就可以实现信息平台的一体化，如RQ－4A“全球鹰”无人机能与现有的联合部署智能支援系统（JDISS）和全球指挥控制系统（GCCS）联结，可以把图像直接、实时地传给各级指挥官，用于指示目标、预警、快速攻击或打击效果评估。

装备微型化。

随着武器装备信息化程度的不断提高，微型化是装备发展的必然趋势。

为适应未来战场的需要，美国各军种正积极谋划本军种数据链的新方案。

空军正在全力打造小型化的16号数据链，通过了一项名为“武器数据链结构”（WDLA）的计划。

海军陆战队的“先锋”无人机装备了由以色列生产的紧凑型数据链――“星链”。

该数据链是专门为小型、微型无人机搜集视频类信息而设计，其在无人机上的部件重量仅有1/2-2/3磅，并能与美陆军开发的战术通用数据链（TCDL）有95%兼容。

单兵信息化。

数字化战场的形成，数字化士兵的出现，使单兵的信息化成为可能。

通用化、微型化的数据链，可以装备到每个士兵，让士兵可以在任何时间、任何地点得到任何需要的敌我双方的信息帮助。

伊拉克战争，美军每一位特种部队士兵的电脑上都安装了“漫游者”软件，使从卫星、侦察机和其它手段获得的信息能够通过数据链技术进行实时传送，使每一个战斗单元都能随时了解到战场地形、态势等信息，增强了应付紧急情况的能力，实现了信息向作战能力的迅速转化。