美军数据链发展趋势
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摘要：本文概括了美军数据链的发展历程，介绍了美军现役各种数据链系统的功能、特点及其装备情况，并分析了美军数据链向大容量、高传输率、高抗干扰性，体系结构一体化，多数据链协同工作的未来发展方向。
关键词：美军 数据链 发展趋势
引言
以美军为代表的西方发达国家军队在数据链装备发展和作战运用上起步较早，最初的数据链是依靠地面有线电路传输的点到点数据通信电路，用来连接空情警报中心和空战指挥中心。随着通信技术和计算机技术的飞速发展，数据链技术也日臻完善和成熟，逐渐发展为一种无线网络结构，应用的范围也越来越广，已经由空延伸到陆、海、天、水下等各个方面，成为现代信息化军队不可缺少的信息纽带和战术资源。
一、数据链的概述
数据链是一种按照统一的数据格式和通信协议，以无线信道为主，对信息进行实时、准确、自动、保密传输的数据通信系统或信息传输系统。它主要通过一套标准的通信设备，将指挥机构、作战部队、武器平台链为一体，通过信息处理、交换、分发系统来完成战场信息共享和控制功能，以便为指挥员迅速、正确地进行指挥决策提供及时、准确的战场态势和实现全军的情报资源共享。数据链是现代信息化作战的关键设备，对于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具有重要意义。它是作为指挥控制系统的通信手段而存在的，是对传统通信的提高和补充，因此数据链是指挥自动化系统一个有机的组成部分，其核心作用为各类军事信息提供了一种有效的数据分发机制，从而大大增强指挥自动化系统的信息传输能力。
二、美军数据链发展概况
自上世纪50年代开始，美军为了满足其作战需求，针对不同的战争样式，先后发展了一系列专用和通用的数据链，主要包括战术数据链、宽带数据链和一些武器系统的专用数据链等。
（一）战术数据链
战术数据链被美国称为战术数据信息链（Tactical data information link，TADIL），被北约称为Link，是作战指挥和武器控制系统使用的主要数据链，主要用于实现机载、陆基和舰载战术数据系统之间的数据信息交换。
20世纪50年代末，美军为了解决航空母舰与舰载机之间的通信问题，首先研制了Link-4A数据链，并装备在美国海军早期的F-4型战斗机中队，用作机载双向舰对空系统。20世纪60年代，美军研制了Link-11数据链，用于舰船之间、舰船与飞机之间、舰队与岸上指挥机构之间的情报交换。在20世纪60年代的越南战争和20世纪70年代的中东战争之后，美军进一步认识到军兵种之间信息共享的重要性，研制了Link-16数据链。Link-16是美陆、海、空和海军陆战队各级指挥所以及战术分队的制式战术通信装备。此外，Link-16与Link-11、4A兼容，但在一些技术和操作上进行了较大的改进，提高了现有战术数据链的能力。表1给出了这3种数据链的比较。
表1Link-4A、11、16数据链比较
Link-22是用于取代Link-11的下一代数据链，由美国和北约联合开发，也被称作北约改进型Link-11。该数据链兼具Link-11、16的功能特点，是一种保密、抗干扰的超视距战术通信系统，主要应用于海上舰队，可在陆地、水上、水下、空中或太空多平台之间进行电子战数据交换以及指挥控制指令与情报信息传递。它采用时分多址方案，在高频和超高频上采用跳频模式，以提高抗干扰能力，通过情报自动化网络管理技术提供更好的互操作性及更优异的性能。Link-22具有超视距通信能力，克服了Link-16必须通过中继才能进行超视距通信的限制，同时还具有电子战能力。
（二）宽带数据链
战术数据链使用灵活，能够满足大多数作战需求，但是战术数据链的带宽一般较小，为此美军研制了一些功能相对通用的宽带数据链，传输带宽得到了很大的提高，主要用于传输通过各种平台探测到的不经过处理的原始数据。
20世纪90年代，为了满足ISR平台实时传输高保真图像信息的需求，美军研制了通用数据链（CDL），并指定其作为图像和信号情报采集系统中使用的标准数据链。它是一个全双工、抗干扰、点到点的微波通信系统，可把飞机通过光学、合成孔径雷达等遥感器获取的信息以及其他情报信息传送到陆地或海面的终端上，目前主要用于侦察机、无人机等空中平台。通用数据链最大的特点是宽频带和通用性，其标准数据传输速率可达10.71～274Mbit/s，并正在向548Mbps迈进。
受到质量、体积和价格等因素的影响，通用数据链终端不适用于小型战术平台，因此美国国防部又看开发了成本更低、体积更小的战术通用数据链（TCDL）。战术通用数据链是全双工、点对点、视距微波通信数据链，可在200km范围内支持雷达、图像、视频和其他遥感器信息的空地传输。它主要用于网络中心战中对战场情报、态势等信息的实时获取，对敌战场态势的全方位实时监测，最大限度地获取各种战场信息，为指战员提供最优的辅助决策信息。战术通用数据链最初是用于战术无人机设计的（例如可用于“捕食者”无人机），后来扩展到了有人和其他无人驾驶机载侦察平台，如RC-135、E-8C、P-3、SH-60直升机和陆军低空机载侦察系统等。
（三）专用数据链
美军针对一些特殊的武器装备和应用研制了一系列的专用数据链，主要有防空导弹系统专用数据链、精确制导武器系统专用数据链等，其主要特点如表2所示。
表2两种专用数据链比较
三、美军数据链特点
归纳起来，美军数据链主要具有以下特点：
（1）美军数据链的应用平台广泛。美军数据链随各自的性能特点而被应用于美陆军、海军、空军和海军陆战队的陆基、海上、空中等不同的作战平台中。（2）美军数据链支持的业务种类多。除能处理各种类型的报文外，美军数据链还能支持空对雷达数据、图像、视频和来自友邻或无人驾驶的飞行器的传感信息等等。（3）美军数据链可支持较高的数据传输速率。美军公用宽带数据链支持高达274MB/s的传输速率。（4）美军数据链保密性强、抗干扰性好。美军数据链系统由于采用了扩频、快速跳频、密钥保护编码和信源编码等措施，因而具有较强的抗突发干扰、抗随机干扰能力和安全保密性。（5）美军数据链能直接控制高性能武器系统。美军大多数机载、舰载数据链系统都具有此功能。
四、美军数据链的发展趋势
为适应未来信息化战争的需要，数据链正朝着大容量、高速度、安全保密和抗干扰等方向发展，其功能也由单一的信息传输向通信、导航、敌我识别等功能一体化方向发展。美军数据链系统在近60年的发展历程中兼容兼顾现有装备的基础上，积极研究制定新的互联互通标准，提高数据链的互通能力和体系化、集成化程度。总的来说，数据链的具有以下发展趋势：
（1）大容量、高传输速率、高抗干扰性。随着信息技术的发展，信息化武器装备平台对信息的种类、数量、容量和时效性要求越来越高，因此要求数据链有更大的容量、更高的传输速度和更强的抗干扰性。美军为满足ISR（情报、监视、侦察）传感器、传感器平台和地面终端之间的大容量通信的要求，提出将通用数据链路（CDL）作为其图像和信号情报采集系统中使用的标准。另据报道，具有无限宽带的激光数据链可能在10年后问世。
（2）体系结构一体化。在经过近60年的发展，由于技术限制和任务背景的不同，数据链开发并没有统一的报文标准，彼此之间多数无法实现互联互通。为了整合这些原来由各军种独立开发的互不兼容的“烟囱式”系统，美军开始发展联合战术无线电系统（JTRS），用一个通用软件可编程的无线电台系列来取代美军目前30个不同系列125种以上不同型号的电台。因此数据链体系结构一体化将是未来数据链发展的一个趋势，这是信息化条件下战争的必然要求。
（3）多数据链协同工作。多数据链协同工作是指多个数据链通过共享指挥与控制处理器，构成完整的联合数据链体系，为作战指挥系统提供统一的、完整的战术信息。如美军装备Link16平台后仍保留了原有的Link11～Link4数据链，以通过多数据链操作实现数据转发共享。
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