数据链J系列消息研究

Study on the J Series Message of Data Link Guo Lingbo No.28 Research Institute of CETC,Jiangsu,210007,China Abstract: J-series message standard fixed format message standard used by the U.S. military tactical data link J, is the main message in the form of U.S. tactical data link J. This paper studied the U.S. military to the mainstream tactical data link message standard, analyzed the J-series data message structure and element dictionary, On this basis, J-series of message validation test methods is proposed. Keywords: tactics digital information link;message;element dictionary;validation test
面向字符的消息就是指采用消息代码集合中所定义的 字符结构来传送上下文信息，利用字符代码来构造数据并监 督数据的相互交换。如美国消息文本格式(USMTF)、超视距 目标引导-GOLD(OTC)等。
面向比特的消息就是指采用有序的比特序列表示上下 文信息。利用比特控制字段来构造信息并监督信息的相互交 换。如 TADIL C、TADIL J、TADIL F 及 ATDL-1 等。就面向 比特的消息而言，主要有固定格式、可变格式和自由正文 3 种类型。固定格式消息是指所含数据长度是固定的，并由特 定的标识符标识消息的具体格式和类型，它是战术数据链的 主要消息形式，如 TADIL A 和 TADIL B 采用“M”系列消 息、TADIL C 采用“V”和“R”系列消息、TADIL J 采用“J” 系列消息、TADIL F 采用“F”和“FJ”系列消息、ATDL-1 采用“B”系列消息等，都是固定格式消息。
PPLI 消息。一个典型的消息字数据字段信息如表 4 所示。
表 4 空中 PPLI 延长字结构
消息字编号：J2.2 E0
消息字名称：空中 PPLI 延长字
DFI DUI
数据元素名称
类型 比特位置 比特数
1550 001
字格式
1
0～1
2
281 015 经度，0.0013 分
4
2～24
23
282 015 纬度，0.0013 分
4
25～48
24
756 001
备用
9
49
1
371 015
航向
3
50～58
9
367 018
航速
3
59～69
11
…
…
…
…
…
…
比特位置表明了数据项在消息中的位置，同时，通过 DFI 和 DUI 还可以在数据元素字典中快速查找到数据项更加 详细的信息。
1.3 J 系列消息的数据元素字典
消息元素字典定义了消息字中每个数据元素的元素名 称、编码长度、数据长度、数据类型、数据编码等信息。元 素字典是以数据域标识符(DFI)和数据使用域标识符(DUI)为
[上接 67 页]
习社区的应用潜力，必将会吸引更多的学生参与，为师生建 立一个课堂以外的非正式学习和沟通的良好平台。
参考文献
[1]王兴鹏,桂莉.基于 Web2.0 的网络教学新模式探讨[J].陕西 教育.2008. [2]严冰,方慕真.基于 WEB2.0 的数字化教学环境与资源建设
的研究与实验[J].中国远程教育.2009. [3]张锦炘.基于 Web2.0 的虚拟学习社区的构建[J].情报探索.2009. [4]张艳喜,左宗义.基于 WEB2.0 的开放式虚拟学习社区的构 建探讨[J].科技创新导报.2008. [5]胡钦太.关于虚拟学习社区的几个问题探讨[J].中国电化教 育.2005.
图 2 数据分析流程
2 总结
本文分析了 J 系列消息的数据格式、数据元素字典、数 据识别，探讨了通用消息生成原理，并给出了具体的流程图， 对研究和验证测试其它消息提供一些借鉴。
参考文献
[1]兰汉平,丁锋.战术数据链技术现状及发展研究[J].舰船电子 工程.2004. [2]王邦荣,李辉等.战术数据链的现状及未来发展趋势[J].火力 与指挥控制.2007. [3] 余 晓 钢 , 王 华 . 美 军 主 要 战 术 数 据 链 介 绍 [J]. 航 空 电 子 技 术.2002. [4]郝威,武斌.美海军数据链透析[J].舰船电子对抗.2002. [5]孙义明,杨丽萍.信息化战争中的战术数据链[M].北京邮电 大学出版社.2005. [6]刘占荣.海军战术数据链[J].情报指挥控制系统与仿真技 术.2003. [7]郭平,冯宝理,田畅.可变报文格式及其报文传输.军事通信 技术.2003.
比
特2
5
3
2
1
1
1
编
码0
2
2
2
1
0
1wk.baidu.com
16 … EMG … IND
1…
1…
由于数据结构和数据元素字典对于用户来说都是透明的， 依据字格式中的 2 比特字头识别消息字类型为初始字，再根据 初始字的 5 比特代码识别出来报文所属 FAD，结合接下来的 3 比特数据判断为 J2.2I。然后根据报文数据结构 J2.21 前 1 比特 为训练标识符字段，其值为 1；再检查训练标识符的 DFI/DUI 快速索引数据元素字典，可知训练标识符字段，其值为 1 时表 示正在训练；接下来的 1 比特数据为任务指挥标识，检查其 DFI/DUI 分别为 190 和 001，查数据元素字典可知：当任务指 挥标识 0 时表示无报告。后继数据的识别方法同上。
关键词标识数据元素项。 数据元素是构成 J 系列消息的数据基本单位，它不是某
一个数据。每个数据元素由一对 DFI 和 DUI 组成的数字唯一 标识。DFI 是一个概括性的概念，表示一类含义相关的数据 元素，在它的下面有有限多个 DUI 组；DUI 包含有限多个用 来组成数据元素的数据项(DI)，标明数据元素的含义。数据 域的通用数据结构如图 1 所示。
技术应用
数据链 J 系列消息研究
郭灵波 中国电子科技集团第二十八研究所 江苏 210007 摘要：J 系列消息标准是美军战术数据链 J 所采用的固定格式消息标准，是美军战术数据链 J 的主要消息形式。本文研 究了美军各种主流战术数据链及其消息标准，分析了 J 系列消息的数据结构、元素字典，在此基础上提出了 J 系列消息的验 证测试方法。 关键词：战术数据链；消息；元素字典；验证测试
J 系列消息格式是美国国防部指定的用于指挥控制系统 的标准消息格式，以 J 系列消息格式为标准的 TADIL J 是美 军联合互通的基础；同时，它也是美军网络中心战的主要数 据链。
1 消息标准分析 1.1 消息标准概述
由于不同的战术数据链采用不同消息标准，因此，不同 的战术数据链之间不能直接互通信息。战术数据链采用的 格式化消息的类型有两种：面向字符的消息和面向比特的 消息。
提供补充信息。同时，消息的发送/接收规则具体规定了在应
用中消息字的不同组合。
Jn.m 是 J 系列消息的编号方式，其中，J 表示消息属于 J
系列，n 是功能域指示符，m 是用一列有序数字表示的消息
编号。消息分 14 个功能域，每个功能域有至少一种格式。
例如，J2.2E0 表示延长字 E0，属于精确定位与识别类空中
0 前言
发达国家在 C4ISR 系统建设过程中，均将战术数据链作 为实现其系统综合集成、提高武器装备作战效能的关键环 节。战术数据链(Tactical Data Information Link)，在美国称为 TADIL，在北约称为 Link，是采用无线通信装备和数据通信 规程，直接为作战指挥和武器控制系统提供支持、服务的数 据通信与计算机控制密切结合的系统。美国自 20 世纪 60 年 代初开始研制战术数据链，根据不同时期的作战需要和技术 水平，开发了一系列数据链，如 TADIL J、TADIL A、TADIL B、TADIL C、TADIL F、Link22、ADIL-1、VMF 等。战术 数据链消息标准是指为了实现与其它系统或设备的兼容和 互通，该数据链系统或设备必须遵守的一套技术和程序参 数。它包括数据通信协议和数据项实现规范。每一种数据链 都有一套完整的消息规范。具有标准化的消息格式是数据链 的一个重要特征。
下面对美军广泛使用的 TADIL J 采用的 J 系列消息加以 分析。为了叙述方便，除非特别指明，下文提及的消息都是 指 J 系列消息。
1.2 J 系列消息的数据结构
J 系列消息是面向功能的、长度可变的二进制数据串， 由若干个不同组合的消息字组成。
每个消息字包含 75 比特固定长度，其类型有 3 种，即 初始字、延长字和继续字。每个消息字前 2 个比特表明消息 字类型。其中，初始字、延长字和继续字的详细信息如表 1， 表 2，表 3。
和数据元素字典。下面以接收的消息为例来说明识别过程
(表 6)。
表 6 空中 PPLI 延长字识别
消息字编号：J2.2I
消息字名称：空中 PPLI 初始字
内
02 03 04 07 08 10 11
存 00 01 05 06 09
12
13
14
15
字 字格 消息标 消息子 消息 EX MC FT
段 式 识 标识 长度 IND IND IND
The discussion based on Web2.0 technology on the University virtual learning community Zhang Yongmei China West Normal University Network Center, Sichuan, 637009, China Abstract: Virtual learning community plays an important role in the field of professional exchange of college students and teachers. In this paper, the exploration and study of Web2.0 technology is conducted based on the virtual learning community, in order to use the concept and technology of Web2.0 and to give full play to the advantages of the Internet so as to better carry out the autonomous learning, constructing an autonomous virtual learning community on the basis of Web2.0 professional network. Keywords: Web 2.0; Virtual Learning Community; Blog; RSS; WIKI
1.5 J 系列消息验证测试
如果为每一条消息都专门设计消息生成程序并逐一进
行验证，每一处细小的错误，必然引起消息生成程序的修改
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2013.5
技术应用
和测试的正确性，同时消耗开发者大量的时间和精力。基于 消息数据结构分析和元素字典库的底层支持，我们不难设计 出通用的生成 J 系列消息应用程序，消息的修改都反映在元 素字典库中，保证验证测试工作的正确性和有效性。具体流 程图如图 2。
字格式
连续字标识
数据 奇偶校验
字节长度
2
5
63
5
一条消息由一个初始字开始，后面跟随 1 个或多个延长 字，再跟随 1 个或多个继续字组成。初始字是必选消息字， 延长字和继续字是可选消息字。初始字中 5 比特标识和 3 比 特子标识标明消息类型和消息编号，3 比特消息长度标明了
可选消息字个数。延长字用于传送逻辑相关的数据，继续字
作者简介：郭灵波(1979-)，男，工程师，研究方向：计算机应用软件开发与集成。
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技术应用
表 1 初始字结构
格式名称 字格式 标识 子标识 消息长度指示符 数据 奇偶校验
字节长度 2
5
3
3
57
5
表 2 延长初始字结构
格式名称
字格式
数据
奇偶校验
字节长度
2
68
5
表 3 继续字结构
格式名称
DUI
DI
DUI
DI
DFI
DUI
DI
…
…
图 1 数据域组成
对于每个给定的 DFI，其后面所包括的 DUI 一般是有序
的，对于每个 DUI，可能有多个 DI，每个 DI 都用二进制的
表示，这些 DI 值将是消息数据转换成消息内容的主要依据。
一个典型的数据项编码及含义如表 5 所示。
表 5 数据项编码
DUI/DI 训练标识(EX IND)
DI 编码
注释
指示消息标识的航迹是否为训练航迹
训练航迹
0 训练
非训练航迹
1 非训练
指挥和控制标识(C2
可以使 JU 将自己识别为非 C2 或 C2
IND) NC2 单元 C2 单元
单元
0
正在报告的单元是非 C2 单元
1
正在报告的单元是 C2 单元
…
…
…
1.4 J 系列消息的数据识别
每条消息的构造和识别都完全依赖于消息的数据结构