l16数据链的示意图
link 22 是北约国家共同开发、用以取代link 11的下一代数据链系统,也称北约改进型link 11。它是一种保密、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、空中或太空各平台之间,进行电子战数据交换以及指挥控制指令与情报信息传递。为了在信息格式上与link 16兼容,link 22采用了由link 16衍生的信息标准以及link 16的结构和协议。link 22采用时分多址方案,在高频和超高频频段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。预计link 22将在2015年前取代link 11。 isr数据链:数据传输速率高
虽然link系列数据链能够有效传输信息,但数据传输速率无法满足isr图像传输的要求。因此,美国国防部于80年代开发出通用数据链(cdl),并于1991年命名为isr标准数据链。cdl数据输率高达274兆比特/秒,一般在10.71兆比特/秒左右。目前,cdl已装备u2侦察机、战术飞机侦察吊舱等各种主要的isr平台。
机载isr系统的宽带数据链
多平台通用数据链(mp—cdl) 由于cdl终端之间存在互操作问题,因此美国空军正在实施mp—cdl计划,目的是在网络化环境下提供经济可承受且作战有效的视距、宽带、空一空与空一地的数据链路。mp—cdl工作在ku波段,将来可能扩展为x波段和ka波段,理论传输速率为10~274兆比特/秒,具有很强的抗干扰能力。它采用“网络广播”和“点对点”工作模式。当采用网络广播方式工作时,可以同时向32个(最多50个)用户发送信息;采用点对点工作模式时,可在2个平台之间进行高速数据交换。mp—cdl将在机载与地面isr平台之间提供网络中心数据链路,成为军方装备的第一个完全网络化的cdl。在改进的“联合星”和新的e一10飞机上都将装备该数据链,其地面站将作为全球信息栅格的网关。
战术通用数据链(tcdl,又称“鹰链”) cdl与mp—cdl适合于“联合星”及“全球鹰”等大型战略装备,但不适用于小型战术平台。为此,美国国防先进研究计划局实施tcdl计划,开发成本低、重量轻、
支持多种战术isr平台的数据链。tcdl与cdl兼容,相互间可以实现近实时链接与互操作。tcdl是美国海军构筑网络中心环境下先进isr网络的重要装备,目前,p一3c巡逻机、rc一1 2侦察机、ah一64d与uh一60直升机以及“猎人”战术无人机都装有tcdl,“先锋”、“捕食者”、“影子一200”战术无人机以及mh一60r直升机也将装备tcdl。
小型无人机数据链 手持发射无人机比战术无人机级别更低,通常配备背负式地面站,代表产品为塔迪兰光谱链路公司的mrs一2ooo背负接收系统。mrs.2000为远程接收站的替代品,是一种全数字化、坚固耐用、便携式的智能计算机,用于搜集和分发来自无人机的视频图像和遥感数据。mrs一2000工作波段包括c波段、l/s波段和ku波段,有效距离从8千米(使用全向天线)到48千米(使用定向天线)。美军“先锋”无人机已配备mrs一2000,并在伊拉克战争中成功使用。另外,该公司研制的“星链”(starlink)微型数据链终端,用于实时传输、显示微小型无人机收集的图像及其他信息,重量仅400克,与mrs-2000兼容。 弹药数据链:向多功能发展
为了与武器平台之间沟通瞄准信息,精确弹药也需要装备数据链。洛克希德·马丁公司为agm一62“白眼星”导弹研制的增程数据链(erdl)是较早一代的弹药数据链,可以传输从导弹发射到击中目标期间的视频图像。现代弹药数据链的功能更多,使飞机能够控制飞行中的弹药并重新瞄准。对远程武器、尤其是待机时间较长的弹药,数据链的应用越来越多。除了具有飞行中重新瞄准能力,弹药数据链还具有isr功能。例如,英国“风暴影子”巡航导弹就利用超高频数据链进行作战毁损评估。
洛·马公司正在为“未来作战系统”研制的非直瞄发射系统(nlos—ls)包括精确攻击导弹(pam)和待机攻击导弹(lam)。其中,lam的滞空时间达30分钟、射程110千米,不仅能够摧毁目标,而且可以通过数据链传输目标情报。lam的数据链选用“士兵无线电波形”(srw),在1.2兆赫时的传输速率为900千比特/秒~2.4兆比特/秒,在4兆赫时的传输速率为8兆比特/秒。这表明,随着通信技术的进步,“非数据链路”能够而且正在提供所需的链接能力。
“未来作战系统”中的精确攻击导弹(pam)和待机攻击导弹(lam)
通过弹药数据链传输信息 网络数据链:链接各种平台
“网络数据链”(ndl) 较高的频率是提供isr所需高数据速率的有效办法。ndl的工作频率在2吉赫以上,主要用于地面环境,将各种地面平台尤其是“未来作战系统”联成网络。作为“联合战术无线电系统一集群1”(jtrs cluster 1)现代化的一部分,波音公司正在研制该系统。
“网络飞行数据链”(inter/lntra flight data lin k,ifdl) 是诺思罗普·格鲁曼公司专门为f/a一22“猛禽”战斗机开发的,供其在飞行中传输态势信息、自动(不必采用无线电呼叫)共享目标与系统数据,具有较低的被截获概率。
定向网络波形(dnw)技术 是波音公司于2004年公布的战区移动定向通信技术。它采用时分多址技术,工作频率15吉赫,每条链路数据速率200兆 比特/秒,通信距离250海里,可同时与 另外6个节点通信。与其他下一代波形 一样,它也使用ipv6和移动自组网或网 状网络,避免了使用分散网络带来的平 台问题。dnw可使战区中的士兵从不 同来源(如指挥中心、战斗机及无人机) 接收所需的各类信息。 战术瞄准网络技术(ttnt) 在国防先进研究计划局的资助下,由罗克韦尔·柯林斯公司开发。ttnt是下一代 数据链的代表,其优势主要体现在:首 先,它与link 16互不干扰;其次,容 量次于移动自组网能力,克服了网络计 划编制方面的诸多问题;第三,最多可 以包含2000个成员,可以看作大型网 络。最近的测试表明,其网络容量高达 l0兆比特/秒,信息延迟为1.7毫秒,网 络管理协议更新速率和新用户进入移动 自组网的时间均为3秒,作用距离l21 海里,每个用户可以使用的通信容量为 2.25兆比特/秒。
激光通信数据链:带宽足够用
激光通信的容量高达吉比特/秒量级以上,可谓“无限带宽”,预计在1o年后用于军事。例如,美国“转型卫星通信”系统(tsat)将在卫星之间以及卫星与高空载人飞机/无人机之间提供高达10吉比特/秒的激光链路。为了利用tsat传输的信息,美国空军正在实施“多通路激光空间终端”(malst)计划,由诺斯罗普·格鲁曼公司开发的终端技术将建立基于固体激光通信的10吉比特/秒星际链路。 同时,美军还在开发机载激光通信终端技术。该终端可接收在轨卫星的信息,然后将其传输至战术级别的机载设备,以比目前射频系统更高的速率向用户提供isr数据。 数据链管理提上日程
随着数据链应用的增加,数据链管理问题已提上日程。数据链管理方案能够对数据链和网络服务进行自动化智能控制,提高作战效率。
目前10多个国家、19种作战平台安装了l16数据链终端
网络平台通信管理器(ipcm)
这种多数据链管理方案由l一3通信公司开发,在2004年8月美军举行的远征部队试验演习期间做了演示。ipcm可以实现对数据链和网络服务的自动化智能控制,支持多平台通用数据链、多任务战术通用数据链与航空通用传感器,以及未来的网络中心协同瞄准计划、jtrs、多任务海上飞机及战术机载侦察系统。利用ipcm技术,可以连续监视与地面站关联的飞机位置,预测保持tcdl“鹰链”链接所需的数据传输速率及平台天线的变化,可以大大减少数据链中断率,明显改善无线网络的性能、宽带数据链的链接以及数据链的可用性。
数据链自动报告系统(dlars)
由洛克希德·马丁公司与美国空军指挥作战实验室联合开发。它可利 用link 16链接自动报告系统,发布战区作战管理核心系统各数据库的近实时信息,为机组人员提供飞行任务支持。在2004年联合远征部队演习第3阶段的演示中,dlars系统使装备link l6数据链的飞机可以与内华达州内利斯空军基地的空军作战中心共享数据,并将实时任务信息从飞行员那里传递给空战规划人员。