典型数据链消息标准介绍与分析

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典型数据链消息标准介绍与分析信息技术催生数据链

军事需求是数据链产生的催化剂。机械化时代以前,基本作战单元,不论是单兵、还是单个武器平台(如火炮)的移动速度和反应速度较慢,战术协同和武器协同的信息量较小,适时性要求不是很高,一般只需传递很少的信息量,依靠人工传递即可满足要求。但机械化时代的到来,特别是飞机的出现,使基本作战单元的机动速度得到几十、甚至上百倍的提高,那么,要在不同的作战单元之间实现战术协同,其协同信息量大幅度增加,依靠人工为主的任何手段要实现这些信息的传递,显然是不可能的,并且这些战术系统信息对传输的实时性要求极高。没有战术协同手段,尽管这些现代化的基本作战单元和作战平台的战术性能卓越、战斗力极强,但作为一个战术整体的作战能力则要大打折扣。对能够紧密链接战术协同关系的武器装备的出现就显得极为迫切和需要。数据链就是在这种背景下而催生的。

技术发展为数据链的产生创造了条件。数据链是用信息数据流作媒介,在不同的作战平台间建立的一种紧密战术链接关系,其产生需两个前提条件。一是解决信息数据流在不同作战平台之间的快速、实时传递;二是各作战平台和平台内的武器平台、探测平台能有效地引接信息数据流,并能对信息数据流进行有效处理。前者依赖通信技术,特别是无线数字通信技术;后者则仰仗计算机技术。随着电子管的普遍应用,特别是晶体管的出现,以电子技术的迅猛发展为基础,通信技术和计算机技术在第二次世界大战期间都得到较大发展,客观上为

数据链的产生奠定了技术基础。通信技术的发展,使无线数据通信的诸多关键技术取得突破,依托无线信道实现数字信息的高速传输成为现实。计算机技术的发展,使许多作战平台能自动引接数字化信息,能自动处理数字化信息,作战平台的智能化程度大大提高。两项技术的发展,客观上使数据链技术也成熟起来(尽管当时还没有“数据链”这个概念),使不同作战平台间通过无线信道完成信息数据的自动链接,不再存在技术障碍,从而为数据链的产生奠定了基础。

军事需求加上通信技术和计算机技术的发展,为数据链的产生提供了“捏合点”,一种以数据传输为特征的链接手段,将单个智能化作战平台连为一体,成为一个战术共同体,在运动速度极快的智能作战平台之间,实现战术协同,组建战术共同体,大幅度提高整体作战能力成为迫切需求,这便是数据链的产生由来。

数据链的三大“近亲”

数据链作为一种特殊的链接系统,与其它系统,特别是当今社会常见的通信系统、战术互联网和指挥自动化系统,究竟区别和联系在哪里呢?

数据链与通信系统

数据链系统与通信系统较为相近,要准确区分二者的关系,还得从数据链的内涵和外延说起。数据链的内涵是以数据传输为媒介构成的链路总和,包括链路、链路节点和链路关系。数据链的外延是指由数据链接关系而构成的紧密战术链接关系。从内涵来看,数据链与通信系统相同处较多。但是从外延看,不同的功能特性是数据链与通信

系统的分水岭。能够在不同的作战平台间形成紧密的战术链接关系,是数据链区分通信系统的质的差别。

数据链与战术互联网

数据链就其作用来说与战术互联网非常接近,都是传输数字化的战术情报信息,构成一种战术关系;数据链采用多信道、多信息传输格式和多通道传输模式作为链接手段,与战术互联网的多协议、多路由等技术措施在表面看来有某种相似之处。但二者实质有较大差别:链接关系的“紧密”程度不同。依靠数据链完成战术链接是紧密的,强调的是在不同的链接对象间,依托一定的链接手段,构建一种“紧密”的战术链接关系,且依靠这种紧密的战术链接关系,将各个作战平台紧紧耦合,形成一个完整的战术共同体。战术互联网的基础是互联网,其落脚点还是一种网络平台,尽管依靠这种网络平台,也可建立某种战术链接关系,但紧密程度比起数据链的战术链接关系来讲,要逊色很多。链接目的不同。实现战术链接,是数据链的目的和使命。战术链接关系是以实现同一战术目的为前提,其链接关系服从战术共同体的需要。战术互联网实际上以“互联”为目的,其链接关系只能服从网络本身。网络协议设计不同。战术互联网的网络协议设计是按通信网络的概念设计的,协议重点考虑了网络节点间的连通关系,及网络拓扑结构变化时各节点间路由的变化,网络管理信息占用较大的传输容量,网络效率较低。数据链网络协议设计重点考虑网络效率,网络协议相对简单,以保证战术信息传输的实时性。采取的信息编码不同。战术互联网没有采用高效的格式化信息编码,而是将终端信息

打包后,按分组进行传输,信息的表示方法决定了其传输效率比数据链低。信息转发处理方式不同。战术互联网对信息的转发是从通信的概念上对信息进行转发处理。综合数据链对信息转发有其特殊的方法,首先对要转发的信息进行事先规划,分配固定的转发信道容量,保证转发信息的时效性。然后转发节点对信息进行分类处理,对有时效性的信息可做覆盖处理。信号波形设计原则不同。战术互联网的传输信息、网络协议、调制解调方式等方面在设计时一般不互相关联,而数据链在设计信号波形时一般将三者统一考虑,形成高效的数据链链接手段。信息差错的处理原则不相同。战术互联网对两个节点之间的传输差错一般要采用反馈重发进行差错控制,数据链一般将信道看作广播似的,在多个节点间不做点对点差错控制,数据的差错处理在数据链终端或指控系统中完成。

数据链与指挥自动化系统

数据链与指挥自动化系统在某种程度上有相似之处,均可以完成战场态势信息、指挥控制命令等信息的传输,可以形成战场态势,进行指挥控制。但数据链系统与指挥自动化系统在概念上是不同的系统或装备。

相对数据链而言,指挥自动化系统是以自动化手段实现指挥信息的传递,在一定程度上也是通信技术与计算机技术的结合,具有数据链的某些特征,但它的基础和核心是一般意义上的通信系统。系统使用骨干通信网、电话网、无线电台等各种通信手段进行作战信息的传输,通信系统拓扑结构一般相对固定,通信系统的设计主要关注网络

结构与信息传输的自动化,而对信息的实时性要求相对较低,传输协议多采用标准的通信协议(如TCP/IP.X.25等),网内较多使用路由器、网关设备,使传输的时延也不确定,网上传输的信息一般也不采用紧凑的格式化信息标准。因此,指挥自动化系统不符合数据链的主要特征。数据链的五大特征就数据链自身而言,将处于不同地理位臵的作战平台,实现紧密的战术链接,是其最根本的特征。以作战平台为链接对象,以特殊的数据通信为链接手段,将不同的作战平台组合为完整战术共同体的链接关系,是数据链区别其他链最明显的特征。

综合考虑数据链的链接对象、链接手段和链接关系的突出特点,可将数据链的基本特征归纳为五个方面:

链接对象智能化

数据链的紧密战术关系是在链接对象之间组成,是建立在战术信息数据快速流动的基础上。链接对象担负着战术信息的采集、加工、传递和应用等重要使命。要完成这些使命,链接对象的数字化是前提,智能化是基础。没有链接对象的智能化,就失去了数据链存在的基础。作战平台,包括指控系统、探测平台、武器平台,并不都能成为数据链的链接对象,只有完成战术信息的采集、加工、传递和应用的平台,才能实现战术数据的紧密链接。也就是说,非数字化、非智能化的作战平台不能实现与数据链的有效链接,也无法成为数据链的链接对象。因此,链接对象智能化是数据链完成战术链接的前提,也是数据链的重要特征。

链接手段特殊化

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