數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與技術(shù)（第2版） 課件 第1、2章 數(shù)據(jù)鏈的基本概念、數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程

數(shù)據(jù)鏈的基本概念國防電子信息技術(shù)叢書數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與技術(shù)(第2版)第一章01信息化戰(zhàn)爭中的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈的建設(shè)是信息化戰(zhàn)爭的重要保證，數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用水平在很大意義上決定著信息化戰(zhàn)爭的水平和能力。海灣戰(zhàn)爭是第一場以精確打擊為主要作戰(zhàn)手段的信息化戰(zhàn)爭。雖然美軍當(dāng)時裝備了數(shù)據(jù)鏈，如Link-4、Link-11、PADIL等，但由于數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用范圍小、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)種類繁多且各軍種專用，這就導(dǎo)致了在組織、管理以及橫向互通方面的巨大困難。數(shù)據(jù)鏈在近幾場局部戰(zhàn)爭中的運用信息化戰(zhàn)爭中的數(shù)據(jù)鏈基本上是作戰(zhàn)平臺加精確制導(dǎo)武器主導(dǎo)戰(zhàn)場，戰(zhàn)斗行動僅表現(xiàn)在打擊平臺的單打獨斗，尚未形成由打擊平臺、航空偵察監(jiān)視、天基信息系統(tǒng)和指揮控制中心組成的網(wǎng)絡(luò)體系，部隊和武器平臺的作戰(zhàn)效能未能得到充分發(fā)揮。由于沒有有效的數(shù)據(jù)通信和實時指揮系統(tǒng)，目標(biāo)信息的處理和傳輸較慢，一般需要數(shù)天才能完成。而且，海軍艦船、巡航導(dǎo)彈和戰(zhàn)機的打擊計劃需要由直升機送達(dá)旗艦指揮官，時效性差，經(jīng)常出現(xiàn)計劃趕不上變化的情況。信息化戰(zhàn)爭中的數(shù)據(jù)鏈以數(shù)據(jù)鏈為支撐的三軍聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)的使用，對于美軍發(fā)揮信息優(yōu)勢，實施聯(lián)合作戰(zhàn)起到了至關(guān)重要的作用。在伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍構(gòu)建了陸、海、空、天一體化的無縫隙全源情報體系，將各種空中偵察平臺、武器平臺通過數(shù)據(jù)鏈達(dá)成網(wǎng)絡(luò)化和一體化，使美軍“從傳感器到射手”的時間大大縮短。數(shù)據(jù)鏈被美軍尊稱為“作戰(zhàn)效能的倍增器”。信息化戰(zhàn)爭中的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菓?zhàn)場獲取信息優(yōu)勢的重要基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)鏈可實現(xiàn)諸兵種作戰(zhàn)力量之間的無縫鏈接。數(shù)據(jù)鏈將引發(fā)作戰(zhàn)指揮方式的深刻變革。信息化戰(zhàn)爭中的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)亲鲬?zhàn)武器裝備效能發(fā)揮的倍增器。數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)棺鲬?zhàn)部署更加靈活、快速和準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)棺鲬?zhàn)協(xié)同更加精確、主動和靈活。信息化戰(zhàn)爭中的數(shù)據(jù)鏈02數(shù)據(jù)鏈的定義數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)俏淦餮b備的生命線，是戰(zhàn)斗力的“倍增器”，是部隊聯(lián)合作戰(zhàn)的“黏合劑”。數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菍?shù)字化戰(zhàn)場指揮中心、各級指揮所、參戰(zhàn)部隊和武器平臺鏈接起來的信息處理、交換和分發(fā)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)谦@得信息優(yōu)勢，提高作戰(zhàn)平臺快速反應(yīng)能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力，實現(xiàn)作戰(zhàn)指揮自動化的關(guān)鍵設(shè)備。數(shù)據(jù)鏈的定義數(shù)據(jù)鏈通過無線信道實現(xiàn)各作戰(zhàn)單元數(shù)據(jù)信息的交換和分發(fā)，采用數(shù)據(jù)相關(guān)和融合技術(shù)來處理各種信息。數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)遣捎脽o線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和應(yīng)用協(xié)議，實現(xiàn)機載、陸基和艦載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息交換，從而最大限度地發(fā)揮戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)效能的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)鏈的定義數(shù)據(jù)鏈鏈接的作戰(zhàn)平臺根據(jù)平臺的作戰(zhàn)應(yīng)用領(lǐng)域，通常將C*KISR系統(tǒng)中的作戰(zhàn)平臺分為傳感器平臺、指揮控制平臺和武器平臺。通過數(shù)據(jù)鏈，在傳感器平臺、指揮控制平臺和武器平臺間形成數(shù)據(jù)鏈接關(guān)系。不同類型平臺由于載荷的不同，產(chǎn)生的信息類型存在較大差異。數(shù)據(jù)鏈的定義數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)南?shù)據(jù)鏈傳輸?shù)南⒖煞譃閮深悾阂活愂翘峁┙o網(wǎng)內(nèi)作戰(zhàn)平臺的戰(zhàn)術(shù)消息，另一類是用于網(wǎng)絡(luò)運行所必需的勤務(wù)消息。數(shù)據(jù)鏈的定義03數(shù)據(jù)鏈的類型戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菓?yīng)用于戰(zhàn)術(shù)級作戰(zhàn)區(qū)域，傳輸數(shù)字信號（數(shù)據(jù)、文本及數(shù)字話音等）的數(shù)據(jù)通信鏈路，提供平臺間的準(zhǔn)實時戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)交換和分發(fā)，以滿足聯(lián)合作戰(zhàn)為主要目的，主要功能包括海上作戰(zhàn)、空中控制、監(jiān)視、防空、情報、空中作戰(zhàn)、后勤、火力支援和機動等。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈的類型態(tài)勢/情報共享型：以搜集和處理情報、傳輸戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)、共享資源為主的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈。指揮控制型：以常規(guī)通信命令的下達(dá)，戰(zhàn)情的報告、請示，勤務(wù)通信以及空中戰(zhàn)術(shù)行動的引導(dǎo)指揮等為主的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈。綜合型：包括前兩型功能的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈。數(shù)據(jù)鏈的類型寬帶數(shù)據(jù)鏈寬帶數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菍ｉT用于分發(fā)對帶寬要求高的偵察情報如圖片、視頻、高速數(shù)據(jù)流信息的數(shù)據(jù)鏈，它主要用于支持偵察和監(jiān)視作戰(zhàn)任務(wù)，具有統(tǒng)一的消息格式和波形規(guī)范、傳輸速度快、系統(tǒng)容量大等突出特點。擁有其他數(shù)據(jù)鏈無法比擬的通信帶寬和數(shù)據(jù)通信能力，能夠很好地解決網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中圖像、視頻等大容量偵察情報高速傳輸?shù)碾y題，因而目前在美軍中得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)據(jù)鏈的類型專用數(shù)據(jù)鏈專用數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菓?yīng)用于某個特殊戰(zhàn)術(shù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)通信鏈路，可以理解為戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的一類特殊分支。與戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈相比，其功能和信息交換形式較為單一。比較典型的有增強型定位報告系統(tǒng)（EPLRS）態(tài)勢感知數(shù)據(jù)鏈（SADL）、情報廣播數(shù)據(jù)鏈、監(jiān)視與控制數(shù)據(jù)鏈（SCDL）、武器數(shù)據(jù)鏈（WDL）、陸軍1號戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈（ATDL-1）等。數(shù)據(jù)鏈的類型04數(shù)據(jù)鏈的基本組成是數(shù)據(jù)鏈通信的基礎(chǔ)，通常表現(xiàn)為端機、數(shù)據(jù)終端及電臺等；通過選擇合適的信道、工作頻段、發(fā)射功率、調(diào)制解調(diào)方式等，產(chǎn)生數(shù)據(jù)鏈信號波形，滿足數(shù)據(jù)鏈戰(zhàn)術(shù)信息傳輸要求，如通信距離、通信方式、通信業(yè)務(wù)、通信帶寬、傳輸速率等。傳輸通道數(shù)據(jù)鏈的基本組成是數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)信息傳輸順序、網(wǎng)絡(luò)控制方面的規(guī)約，主要解決各種應(yīng)用系統(tǒng)的格式化消息如何通過信息網(wǎng)絡(luò)可靠而有效地建立鏈路，從而快速達(dá)成信息的交互。它主要包括頻率協(xié)議、波形協(xié)議、鏈路協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。通信協(xié)議數(shù)據(jù)鏈的基本組成是對數(shù)據(jù)鏈傳輸信息的幀結(jié)構(gòu)、信息類型、信息內(nèi)容、信息發(fā)送/接收規(guī)則的詳細(xì)規(guī)定，形成標(biāo)準(zhǔn)格式，以利于計算機生成、解析與處理。格式化消息是數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)容，它使機器可以識別，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可用于控制武器平臺，也可以產(chǎn)生圖形化的人機界面。標(biāo)準(zhǔn)的格式化消息數(shù)據(jù)鏈的基本組成戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)（TDS）實際上就是一臺計算機系統(tǒng)，完成格式化消息轉(zhuǎn)換。它接收各種傳感器和操作員發(fā)出的數(shù)據(jù)（如雷達(dá)、CCD成像系統(tǒng)、武器系統(tǒng)等），并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的報文格式。數(shù)據(jù)鏈端機簡稱端機，是數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)的核心部分和最基本單元，主要由調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)控制器和密碼設(shè)備等組成。密碼設(shè)備是數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中的一種重要設(shè)備，用來確保網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?shù)據(jù)鏈的基本組成數(shù)據(jù)鏈的工作過程一般是：首先由作戰(zhàn)單元的主任務(wù)計算機將本單元欲發(fā)送的戰(zhàn)術(shù)信息，通過TDS按照數(shù)據(jù)鏈消息標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為格式化消息，經(jīng)過接口處理及轉(zhuǎn)換后，由端機按照組網(wǎng)通信協(xié)議處理后，再通過傳輸設(shè)備發(fā)送（通常為無線設(shè)備）。接收方（可以一個或多個）由其端機接收到信號后，由端機按組網(wǎng)通信協(xié)議進行接收處理，再經(jīng)過接口處理及轉(zhuǎn)換后，由TDS進行格式化消息的解讀，最后送到主任務(wù)計算機進行進一步處理和應(yīng)用，并通過圖形符號的形式顯示在作戰(zhàn)單元的屏幕上。數(shù)據(jù)鏈的基本組成05數(shù)據(jù)鏈的特征數(shù)據(jù)鏈與作戰(zhàn)平臺緊密結(jié)合，把地理上及空間上分散的部隊、各種探測器和武器系統(tǒng)鏈接在一起，保證戰(zhàn)場態(tài)勢、指揮控制、武器協(xié)同、情報偵察、預(yù)警探測等信息的實時、可靠、安全地傳輸，實現(xiàn)信息共享，縮短決策時間，提高指揮速度和協(xié)同作戰(zhàn)能力，增加部隊的整體作戰(zhàn)能力和防御能力，對敵方實施快速、精確、連續(xù)的打擊，對我方的重要目標(biāo)進行全方位的有效保護。數(shù)據(jù)鏈的特征信息傳輸?shù)膶崟r性。對于目標(biāo)信息和各種指揮引導(dǎo)信息來說，信息傳輸?shù)膶崟r性有較高要求。信息傳輸?shù)目煽啃?。?shù)據(jù)鏈系統(tǒng)要在保證作戰(zhàn)信息實時傳輸?shù)那疤嵯?，保證信息傳輸?shù)目煽啃?。信息傳輸?shù)陌踩?。為了不讓敵方截獲己方信息，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)一般采用數(shù)據(jù)加密手段，以確保信息傳輸安全可靠。數(shù)據(jù)鏈的特征信息格式的一致性。為避免信息在網(wǎng)絡(luò)間交換時因格式轉(zhuǎn)換造成時延，保證信息的實時性，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)規(guī)定了各種目標(biāo)信息格式。通信協(xié)議的有效性。根據(jù)系統(tǒng)不同的體系結(jié)構(gòu)，如點對點結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)采用相應(yīng)的通信協(xié)議。系統(tǒng)的自動化運行。數(shù)據(jù)鏈設(shè)備在設(shè)定其相應(yīng)的工作方式后，系統(tǒng)將按相應(yīng)的通信協(xié)議，在各終端網(wǎng)絡(luò)（通信）控制器的控制下自動運行。數(shù)據(jù)鏈的特征數(shù)據(jù)鏈與數(shù)字通信系統(tǒng)具有天然的淵源，可以說數(shù)字通信技術(shù)是數(shù)據(jù)鏈的重要技術(shù)基礎(chǔ)，但并不等于說數(shù)據(jù)鏈就是數(shù)字通信。一般來說，數(shù)字通信的主要功能是按一定的質(zhì)量要求將數(shù)據(jù)從發(fā)端送到收端的透明傳輸，即完成所謂的“承載”任務(wù)，通常不關(guān)心所傳輸數(shù)據(jù)表征的信息，數(shù)據(jù)需要由所在的應(yīng)用系統(tǒng)做進一步處理后形成信息。而數(shù)據(jù)鏈則不然，除要完成數(shù)據(jù)傳送的功能外，數(shù)據(jù)鏈終端還要對數(shù)據(jù)進行處理，提取出信息，用以指導(dǎo)進一步的戰(zhàn)術(shù)行動。數(shù)據(jù)鏈的特征06數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用由于受技術(shù)裝備水平等因素的制約，傳統(tǒng)的作戰(zhàn)指揮體制大多是“樹杈”式的結(jié)構(gòu)，存在著層次多、信息傳輸慢、橫向聯(lián)系少、協(xié)同困難、整個結(jié)構(gòu)易受局部影響及抗毀性差等缺陷。這種傳統(tǒng)的垂直“樹杈”式指揮體制無法滿足現(xiàn)代快節(jié)奏的信息化作戰(zhàn)。信息化戰(zhàn)爭的突出特點就是快，戰(zhàn)爭的主要實施者是“基層”作戰(zhàn)單元或者單兵。在指揮控制系統(tǒng)中的應(yīng)用數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用在ISR系統(tǒng)中的應(yīng)用奪取信息優(yōu)勢是信息化戰(zhàn)爭中各種軍事作戰(zhàn)行動不可或缺的關(guān)鍵因素。數(shù)據(jù)鏈在情報、監(jiān)視和偵察（ISR）系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在偵察平臺的鏈接組網(wǎng)以及情報偵察信息的實時、快速傳遞等方面。數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用在武器系統(tǒng)中的應(yīng)用武器平臺：未來戰(zhàn)爭將是信息化條件下的局部戰(zhàn)爭，主要作戰(zhàn)樣式是信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)，其重要特點是武器平臺橫向組網(wǎng)，實現(xiàn)資源共享、協(xié)同交戰(zhàn)，最大限度地提高武器平臺的作戰(zhàn)效能。制導(dǎo)武器：在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)思想大行其道的今天，以美軍為代表的軍事技術(shù)發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)末就開始致力于提高各作戰(zhàn)平臺的網(wǎng)絡(luò)中心作戰(zhàn)能力，讓各種作戰(zhàn)單元都融入網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)，就連作戰(zhàn)平臺發(fā)射的武器彈藥（如各種導(dǎo)彈、炸彈等）也不例外。數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程國防電子信息技術(shù)叢書數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與技術(shù)(第2版)第二章01數(shù)據(jù)鏈的興起背景由于作戰(zhàn)形式與作戰(zhàn)環(huán)境的變化，數(shù)據(jù)鏈最早主要為滿足防空與海、空作戰(zhàn)的需求而出現(xiàn)。第二次世界大戰(zhàn)后，噴氣式飛機的迅速發(fā)展與導(dǎo)彈的出現(xiàn)，使陸上、海上防空及空中作戰(zhàn)的節(jié)奏加快，遇到多架飛機不斷地改變航向、運動方式變化或多機同時交戰(zhàn)狀況時，若僅僅靠指揮員通過無線電話音持續(xù)通報敵機飛行路線和狀態(tài)，并引導(dǎo)己方作戰(zhàn)單元交戰(zhàn)已經(jīng)十分困難了，對分秒必爭的防空作戰(zhàn)更是無法接受。數(shù)據(jù)鏈的興起背景反之，若攻擊方要以無線電話音指揮、控制高速飛機實施攻擊，也變得很困難了。此外，雷達(dá)等新式傳感器的發(fā)展與廣泛運用，也使軍事情報的內(nèi)容更為豐富，同時數(shù)據(jù)量也大為增加，無法以簡單的話音通信來傳遞情報。信息化戰(zhàn)爭講究的是體系對抗，為取得信息優(yōu)勢和戰(zhàn)爭的主動權(quán)，要求對戰(zhàn)場態(tài)勢進行全面掌控，實施有效的指揮控制，充分發(fā)揮各參戰(zhàn)單元的協(xié)同作戰(zhàn)能力和最大限度地發(fā)揮武器平臺的作戰(zhàn)效能。數(shù)據(jù)鏈的興起背景面對戰(zhàn)場敵我態(tài)勢瞬息萬變、戰(zhàn)機稍縱即逝的情況，需要將各作戰(zhàn)單元和武器平臺連為一個整體，為戰(zhàn)場提供共享戰(zhàn)術(shù)信息資源，將各種作戰(zhàn)平臺探測到的戰(zhàn)術(shù)情報信息和指控命令在各作戰(zhàn)單元和武器系統(tǒng)之間進行實時傳輸和交換。使用數(shù)據(jù)通信代替戰(zhàn)術(shù)飛機控制中的語音通信，是高速機動作戰(zhàn)和對時間緊急目標(biāo)進行截?fù)糇鲬?zhàn)的需要，也是對大量信息進行傳輸、處理的需要，于是，數(shù)據(jù)鏈便應(yīng)運而生。數(shù)據(jù)鏈的興起背景02戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程迄今為止，美軍及北約國家已完成Link-4A、Link-11、Link-16及Link-22等多個數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的研制，并由最初裝備于地面防空系統(tǒng)、海軍艦艇，逐步擴展到飛機，并于近年來的幾場信息化戰(zhàn)爭中發(fā)揮了極其重要的作用。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程第二次世界大戰(zhàn)后的20世紀(jì)五六十年代，在空軍和防空方面，隨著飛機性能的不斷提高，加上導(dǎo)彈等新式武器的出現(xiàn)和發(fā)展，配合新軍事理論的提出，以及部隊體制與作戰(zhàn)方式的改變，使戰(zhàn)爭的速度有了飛躍性的提高，三維空間的戰(zhàn)場上敵我態(tài)勢瞬息萬變，戰(zhàn)機稍縱即逝，特別是雷達(dá)與各種傳感器的迅速發(fā)展，軍事信息中非話音內(nèi)容顯著增加。醞釀和產(chǎn)生戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程為了對付不斷增強的空中威脅，適應(yīng)飛機的高速化與艦載、機載武器導(dǎo)彈化的發(fā)展，先進國家自20世紀(jì)50年代起就開始發(fā)展數(shù)據(jù)鏈。數(shù)據(jù)鏈的雛形是美軍于20世紀(jì)50年代中期以后，啟用的半自動地面防空系統(tǒng)（Semi-AutomaticGroundEnvironment，SAGE）。SAGE是美國冷戰(zhàn)時期一個著名的軍工項目，起因是美國人對蘇聯(lián)核轟炸的恐懼。20世紀(jì)50年代初，蘇聯(lián)已經(jīng)擁有了原子彈，從而就有了使用轟炸機直接轟炸美國本土的可能。而當(dāng)時美國理論上的防御辦法就是用雷達(dá)監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)敵情，立即通知戰(zhàn)斗機起飛攔截。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程是當(dāng)時美國的雷達(dá)部署和技術(shù)都比較落后，無法有效監(jiān)控低空飛行，另外，美國邊防雷達(dá)的通信方式是用高頻無線電（短波），靠地球大氣層的電離層傳播，如果有核爆的話，電離層受影響，雷達(dá)信號的傳播就會紊亂。還有就是，即便轟炸機進入打擊領(lǐng)空被發(fā)現(xiàn)，如果預(yù)警時間太短，戰(zhàn)斗機在短時間內(nèi)，上升不到轟炸機的高度，也阻止不了。當(dāng)轟炸機扔下炸彈之后，重量減輕，返回時，戰(zhàn)斗機的速度也追不上。而當(dāng)蘇聯(lián)的轟炸機逼近美國領(lǐng)空時，可以首先探測到雷達(dá)信號，如果轟炸機隨后改成低空飛行，就有可能繞過雷達(dá)監(jiān)控，進入美國領(lǐng)空。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程單一功能數(shù)據(jù)鏈的產(chǎn)生和發(fā)展20世紀(jì)60年代初至20世紀(jì)80年代中期出現(xiàn)了功能比較完善的專用數(shù)據(jù)鏈。美軍率先使用數(shù)據(jù)鏈，后來又與北約國家聯(lián)合發(fā)展了Link-4、Link-11與Link-14數(shù)據(jù)鏈。這些數(shù)據(jù)鏈自20世紀(jì)60年代初期在陸地防空部隊及海軍艦艇上使用，而后再逐步到飛機上。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程Link-4數(shù)據(jù)鏈對應(yīng)于美軍的TADIL-C數(shù)據(jù)鏈，是一種非保密數(shù)據(jù)鏈，用來向戰(zhàn)斗機提供無線電導(dǎo)引指令，是一種網(wǎng)狀的時分鏈路，以5000b/s的速率工作在UHF頻段上，適用于美國海軍艦船、機載預(yù)警機、戰(zhàn)斗機、轟炸機等平臺。Link-4數(shù)據(jù)鏈有兩種類型：Link-4A數(shù)據(jù)鏈和Link4C數(shù)據(jù)鏈。Link-4A數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且环N半雙工飛機控制鏈路，供所有航空母艦上的艦載飛機使用，支持自動著陸系統(tǒng)，也可用于校正航空母艦上的飛機慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。Link-4C數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且环N機對機數(shù)據(jù)鏈，是對Link-4A數(shù)據(jù)鏈的補充，但這兩種鏈路互相之間不能進行通信聯(lián)絡(luò)。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程Link-11數(shù)據(jù)鏈的研發(fā)始于20世紀(jì)60年代，并于20世紀(jì)70年代開始服役。通常所說的北約11號數(shù)據(jù)鏈除?；腖ink-11數(shù)據(jù)鏈外，還包括陸基的Link-11B數(shù)據(jù)鏈，它們分別對應(yīng)于美軍的TADIL-A和TADIL-B數(shù)據(jù)鏈。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程Link-11數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)敲儡姾捅奔s海軍艦艇之間、艦一岸之間、艦一空之間和空一岸之間實現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)數(shù)字信息交換的重要戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈。最初設(shè)計Link-11數(shù)據(jù)鏈時，只是為了實現(xiàn)艦對艦之間的通信，為了實現(xiàn)超視距通信而采用了HF頻段。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程①各軍種專用，不適用于聯(lián)合作戰(zhàn)；②數(shù)據(jù)鏈的數(shù)據(jù)吞吐能力低，影響數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)的容量、數(shù)據(jù)精度和作用范圍；③因系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單一而造成應(yīng)用上的局限性。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程協(xié)同與整合越南戰(zhàn)爭后，美軍根據(jù)戰(zhàn)時陸軍、海軍、空軍和海軍陸戰(zhàn)隊以及各軍種內(nèi)數(shù)據(jù)鏈各自為政、互不相通而造成的協(xié)同作戰(zhàn)能力差，甚至常常出現(xiàn)誤炸的嚴(yán)重情況，在20世紀(jì)70年代中期開始開發(fā)Link-16數(shù)據(jù)鏈，其目的就是要實現(xiàn)各軍種數(shù)據(jù)鏈的互聯(lián)互通，增強聯(lián)合作戰(zhàn)的能力，同時對該數(shù)據(jù)鏈的通信容量、抗干擾、保密以及導(dǎo)航定位性能也提出了更高的要求。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程Link-16數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)敲绹c北約各國共同開發(fā)的，它綜合了Link-4與Link-11數(shù)據(jù)鏈的特點，采用時分多址工作方式，具有擴頻、跳頻抗干擾能力，是美軍與北約空對空、空對艦、空對地數(shù)據(jù)通信的主要方式。Link-16數(shù)據(jù)鏈于1994年在美國海軍首先投入使用，實現(xiàn)了戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈從單一軍種到軍種通用的一次躍升，隨后Link-16數(shù)據(jù)鏈被美軍國防部確定為美軍C*ISR系統(tǒng)及武器系統(tǒng)中的主要綜合性數(shù)據(jù)鏈。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程發(fā)展和完善單一數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)：隨著現(xiàn)代武器裝備和作戰(zhàn)體制的不斷改進，尤其是大容量戰(zhàn)術(shù)信息和多武器平臺協(xié)同作戰(zhàn)的需要，單一數(shù)據(jù)鏈體制朝著高速率、大容量、抗干擾方向發(fā)展。向多種傳輸信道、多種傳輸體制、多個數(shù)據(jù)鏈互操作方面發(fā)展：由于技術(shù)的原因和作戰(zhàn)應(yīng)用對象的不同，沒有一種數(shù)據(jù)鏈能夠滿足所有作戰(zhàn)要求，多種數(shù)據(jù)鏈并存是一種必然。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程美軍/北約數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程如圖2.1所示。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程03寬帶數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程寬帶數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)侵笇ｉT用于分發(fā)對帶寬要求高的偵察情報如圖像、視頻、高速數(shù)據(jù)流信息的數(shù)據(jù)鏈，它主要用于支持偵察和監(jiān)視作戰(zhàn)任務(wù)，具有統(tǒng)一的消息格式和波形規(guī)范、傳輸速度快、系統(tǒng)容量大等突出特點。該數(shù)據(jù)鏈于20世紀(jì)70年代誕生，已經(jīng)由原來美軍高空偵察平臺專用的數(shù)據(jù)鏈發(fā)展成為現(xiàn)在北約偵察情報傳輸?shù)闹饕獢?shù)據(jù)鏈之一。寬帶數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程產(chǎn)生背景由于高空偵察具有隱蔽性強、偵察范圍廣、偵察能力強等特點，在第二次世界大戰(zhàn)后各國都投入大量財力發(fā)展高空情報偵察平臺。但早期的高空偵察平臺缺乏將其偵察到的情報及時分發(fā)出去的能力，這主要是因為它們所獲得的偵察情報多是圖像、視頻等數(shù)據(jù)量很大情報信息，對情報傳輸鏈路的帶寬要求很高，一般的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)無法滿足要求，因而早期的高空偵察平臺只能將所獲得的情報先存儲在機載存儲器中。寬帶數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程待飛到特定地面站上空時再下傳到地面站。這種工作方式大大降低了偵察情報的利用效率，無法滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭實時分發(fā)的需求，嚴(yán)重地阻礙了作戰(zhàn)效率的提高。寬帶數(shù)據(jù)鏈正是在這種情況下應(yīng)運而生的。寬帶數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代，美軍為了滿足情報偵察平臺的信息分發(fā)需求，研發(fā)了多種寬帶數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，如L-52數(shù)據(jù)鏈、互操作數(shù)據(jù)鏈（IDL）、小型互操作數(shù)據(jù)鏈（MIDL）等。但是，由于早期的寬帶數(shù)據(jù)鏈都是根據(jù)各軍兵種的應(yīng)用需求開發(fā)的，所采用的波形、調(diào)制技術(shù)以及系統(tǒng)終端等都不盡相同，隨著美軍聯(lián)合作戰(zhàn)需求的不斷增強，暴露出數(shù)據(jù)鏈互操作性差的致命弱點。從各軍兵種專用到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一寬帶數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程①飛行平臺高速數(shù)據(jù)偵察信息的實時回傳。②飛行參數(shù)和飛行平臺上的設(shè)備工作狀態(tài)的實時回傳。③保密、抗干擾的上行指令傳輸。寬帶數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程⑥空中平臺的數(shù)據(jù)交互和協(xié)同組網(wǎng)。⑦戰(zhàn)場偵察信息的分發(fā)。④飛行參數(shù)、定位參數(shù)的重要參數(shù)的注入。⑤飛行平臺的跟蹤定位。⑧空中數(shù)據(jù)中繼。寬帶數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程04外軍數(shù)據(jù)鏈發(fā)展特點和趨勢外軍數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展特點根據(jù)技術(shù)的發(fā)展適時更新物理層設(shè)備隨著技術(shù)手段的發(fā)展，數(shù)據(jù)鏈采用的信道傳輸設(shè)備在不斷地更新?lián)Q代，如Link-11數(shù)據(jù)鏈中的短波電臺已發(fā)展為具有頻率自適應(yīng)能力的電臺；支持的傳輸信道也不斷增加，如Link-11數(shù)據(jù)鏈中增加了衛(wèi)星和散射，采用衛(wèi)星信道實現(xiàn)Link-16數(shù)據(jù)鏈距離擴展；同時，使用的傳輸技術(shù)也在不斷更新；但是鏈路層的通信協(xié)議和信號格式則基本保持不變。外軍數(shù)據(jù)鏈發(fā)展特點和趨勢實現(xiàn)地空數(shù)據(jù)鏈的互操作為了滿足不同的使用要求，外軍已發(fā)展了多種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，這些數(shù)據(jù)鏈工作在不同頻段（如L頻段、UHF頻段或HF頻段），通信協(xié)議和信號格式也各不相同。為