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(guó)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(zhēng)中的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈的建設(shè)是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)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(zhēng)的水平和能力。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)是第一場(chǎng)以精確打擊為主要作戰(zhàn)手段的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)。雖然美軍當(dāng)時(shí)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(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中的運(yùn)用信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中的數(shù)據(jù)鏈基本上是作戰(zhàn)平臺(tái)加精確制導(dǎo)武器主導(dǎo)戰(zhàn)場(chǎng)，戰(zhàn)斗行動(dòng)僅表現(xiàn)在打擊平臺(tái)的單打獨(dú)斗，尚未形成由打擊平臺(tái)、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(duì)和武器平臺(tái)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(shí)時(shí)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(jī)的打擊計(jì)劃需要由直升機(jī)送達(dá)旗艦指揮官，時(shí)效性差，經(jīng)常出現(xiàn)計(jì)劃趕不上變化的情況。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)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(duì)于美軍發(fā)揮信息優(yōu)勢(shì)，實(shí)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(zhēng)中，美軍構(gòu)建了陸、海、空、天一體化的無縫隙全源情報(bào)體系，將各種空中偵察平臺(tái)、武器平臺(tái)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(shí)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(zhēng)中的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菓?zhàn)場(chǎng)獲取信息優(yōu)勢(shì)的重要基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)鏈可實(shí)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(zhēng)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(dòng)和靈活。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)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(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)的“黏合劑”。數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菍?shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)指揮中心、各級(jí)指揮所、參戰(zhàn)部隊(duì)和武器平臺(tái)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(shì)，提高作戰(zhàn)平臺(tái)快速反應(yīng)能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)指揮自動(dòng)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(shí)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(shí)現(xiàn)機(jī)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(tái)根據(jù)平臺(tái)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(tái)分為傳感器平臺(tái)、指揮控制平臺(tái)和武器平臺(tái)。通過數(shù)據(jù)鏈，在傳感器平臺(tái)、指揮控制平臺(tái)和武器平臺(tái)間形成數(shù)據(jù)鏈接關(guān)系。不同類型平臺(tái)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(tái)的戰(zhàn)術(shù)消息，另一類是用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(jí)作戰(zhàn)區(qū)域，傳輸數(shù)字信號(hào)（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(tái)間的準(zhǔn)實(shí)時(shí)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(bào)、空中作戰(zhàn)、后勤、火力支援和機(jī)動(dòng)等。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈的類型態(tài)勢(shì)/情報(bào)共享型：以搜集和處理情報(bào)、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(bào)告、請(qǐng)示，勤務(wù)通信以及空中戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)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(duì)帶寬要求高的偵察情報(bào)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(diǎn)。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(bào)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(gè)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(qiáng)型定位報(bào)告系統(tǒng)（EPLRS）態(tài)勢(shì)感知數(shù)據(jù)鏈（SADL）、情報(bào)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(hào)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(jī)、數(shù)據(jù)終端及電臺(tái)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(hào)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(duì)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(jì)算機(jī)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(jī)器可以識(shí)別，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可用于控制武器平臺(tái)，也可以產(chǎn)生圖形化的人機(jī)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(shí)際上就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)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(bào)文格式。數(shù)據(jù)鏈端機(jī)簡(jiǎn)稱端機(jī)，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(jì)算機(jī)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(jī)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(gè)或多個(gè)）由其端機(jī)接收到信號(hào)后，由端機(jī)按組網(wǎng)通信協(xié)議進(jìn)行接收處理，再經(jīng)過接口處理及轉(zhuǎn)換后，由TDS進(jìn)行格式化消息的解讀，最后送到主任務(wù)計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理和應(yīng)用，并通過圖形符號(hào)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(tái)緊密結(jié)合，把地理上及空間上分散的部隊(duì)、各種探測(cè)器和武器系統(tǒng)鏈接在一起，保證戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、指揮控制、武器協(xié)同、情報(bào)偵察、預(yù)警探測(cè)等信息的實(shí)時(shí)、可靠、安全地傳輸，實(shí)現(xiàn)信息共享，縮短決策時(shí)間，提高指揮速度和協(xié)同作戰(zhàn)能力，增加部隊(duì)的整體作戰(zhàn)能力和防御能力，對(duì)敵方實(shí)施快速、精確、連續(xù)的打擊，對(duì)我方的重要目標(biāo)進(jìn)行全方位的有效保護(hù)。數(shù)據(jù)鏈的特征信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。對(duì)于目標(biāo)信息和各種指揮引導(dǎo)信息來說，信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)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(shí)時(shí)傳輸?shù)那疤嵯?，保證信息傳輸?shù)目煽啃?。信息傳輸?shù)陌踩浴榱瞬蛔寯撤浇孬@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(shí)因格式轉(zhuǎn)換造成時(shí)延，保證信息的實(shí)時(shí)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(dòng)化運(yùn)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(dòng)運(yùn)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(jìn)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取出信息，用以指導(dǎo)進(jìn)一步的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)。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(gè)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(zhēng)的突出特點(diǎn)就是快，戰(zhàn)爭(zhēng)的主要實(shí)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(shì)是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中各種軍事作戰(zhàn)行動(dòng)不可或缺的關(guān)鍵因素。數(shù)據(jù)鏈在情報(bào)、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(tái)的鏈接組網(wǎng)以及情報(bào)偵察信息的實(shí)時(shí)、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(tái)：未來戰(zhàn)爭(zhēng)將是信息化條件下的局部戰(zhàn)爭(zhēng)，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(diǎn)是武器平臺(tái)橫向組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)資源共享、協(xié)同交戰(zhàn)，最大限度地提高武器平臺(tái)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(guó)家從20世紀(jì)末就開始致力于提高各作戰(zhàn)平臺(tái)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(tái)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(guó)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(jī)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(jī)不斷地改變航向、運(yùn)動(dòng)方式變化或多機(jī)同時(shí)交戰(zhàn)狀況時(shí)，若僅僅靠指揮員通過無線電話音持續(xù)通報(bào)敵機(jī)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(duì)分秒必爭(zhēng)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(jī)實(shí)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(yùn)用，也使軍事情報(bào)的內(nèi)容更為豐富，同時(shí)數(shù)據(jù)量也大為增加，無法以簡(jiǎn)單的話音通信來傳遞情報(bào)。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)講究的是體系對(duì)抗，為取得信息優(yōu)勢(shì)和戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)，要求對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行全面掌控，實(shí)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(tái)的作戰(zhàn)效能。數(shù)據(jù)鏈的興起背景面對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)敵我態(tài)勢(shì)瞬息萬變、戰(zhàn)機(jī)稍縱即逝的情況，需要將各作戰(zhàn)單元和武器平臺(tái)連為一個(gè)整體，為戰(zhàn)場(chǎng)提供共享戰(zhàn)術(shù)信息資源，將各種作戰(zhàn)平臺(tái)探測(cè)到的戰(zhàn)術(shù)情報(bào)信息和指控命令在各作戰(zhàn)單元和武器系統(tǒng)之間進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸和交換。使用數(shù)據(jù)通信代替戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)控制中的語音通信，是高速機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)和對(duì)時(shí)間緊急目標(biāo)進(jìn)行截?fù)糇鲬?zhàn)的需要，也是對(duì)大量信息進(jìn)行傳輸、處理的需要，于是，數(shù)據(jù)鏈便應(yīng)運(yùn)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(guó)家已完成Link-4A、Link-11、Link-16及Link-22等多個(gè)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(kuò)展到飛機(jī)，并于近年來的幾場(chǎng)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)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(jī)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(duì)體制與作戰(zhàn)方式的改變，使戰(zhàn)爭(zhēng)的速度有了飛躍性的提高，三維空間的戰(zhàn)場(chǎng)上敵我態(tài)勢(shì)瞬息萬變，戰(zhàn)機(jī)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(duì)付不斷增強(qiáng)的空中威脅，適應(yīng)飛機(jī)的高速化與艦載、機(jī)載武器導(dǎo)彈化的發(fā)展，先進(jìn)國(guó)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(dòng)地面防空系統(tǒng)（Semi-AutomaticGroundEnvironment，SAGE）。SAGE是美國(guó)冷戰(zhàn)時(shí)期一個(gè)著名的軍工項(xiàng)目，起因是美國(guó)人對(duì)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(jī)直接轟炸美國(guó)本土的可能。而當(dāng)時(shí)美國(guó)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(jī)起飛攔截。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程是當(dāng)時(shí)美國(guó)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(guó)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(hào)的傳播就會(huì)紊亂。還有就是，即便轟炸機(jī)進(jìn)入打擊領(lǐng)空被發(fā)現(xiàn)，如果預(yù)警時(shí)間太短，戰(zhàn)斗機(jī)在短時(shí)間內(nèi)，上升不到轟炸機(jī)的高度，也阻止不了。當(dāng)轟炸機(jī)扔下炸彈之后，重量減輕，返回時(shí)，戰(zhàn)斗機(jī)的速度也追不上。而當(dāng)蘇聯(lián)的轟炸機(jī)逼近美國(guó)領(lǐng)空時(shí)，可以首先探測(cè)到雷達(dá)信號(hào)，如果轟炸機(jī)隨后改成低空飛行，就有可能繞過雷達(dá)監(jiān)控，進(jìn)入美國(guó)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(guó)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(duì)及海軍艦艇上使用，而后再逐步到飛機(jī)上。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程Link-4數(shù)據(jù)鏈對(duì)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(jī)提供無線電導(dǎo)引指令，是一種網(wǎng)狀的時(shí)分鏈路，以5000b/s的速率工作在UHF頻段上，適用于美國(guó)海軍艦船、機(jī)載預(yù)警機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)等平臺(tái)。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(jī)控制鏈路，供所有航空母艦上的艦載飛機(jī)使用，支持自動(dòng)著陸系統(tǒng)，也可用于校正航空母艦上的飛機(jī)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。Link-4C數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且环N機(jī)對(duì)機(jī)數(shù)據(jù)鏈，是對(duì)Link-4A數(shù)據(jù)鏈的補(bǔ)充，但這兩種鏈路互相之間不能進(jìn)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(hào)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(duì)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(shí)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(jì)Link-11數(shù)據(jù)鏈時(shí)，只是為了實(shí)現(xiàn)艦對(duì)艦之間的通信，為了實(shí)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(zhēng)后，美軍根據(jù)戰(zhàn)時(shí)陸軍、海軍、空軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)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(shí)現(xiàn)各軍種數(shù)據(jù)鏈的互聯(lián)互通，增強(qiáng)聯(lián)合作戰(zhàn)的能力，同時(shí)對(duì)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?guó)與北約各國(guó)共同開發(fā)的，它綜合了Link-4與Link-11數(shù)據(jù)鏈的特點(diǎn)，采用時(shí)分多址工作方式，具有擴(kuò)頻、跳頻抗干擾能力，是美軍與北約空對(duì)空、空對(duì)艦、空對(duì)地?cái)?shù)據(jù)通信的主要方式。Link-16數(shù)據(jù)鏈于1994年在美國(guó)海軍首先投入使用，實(shí)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(guó)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(jìn)，尤其是大容量戰(zhàn)術(shù)信息和多武器平臺(tái)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(gè)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(duì)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(duì)帶寬要求高的偵察情報(bào)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(diǎn)。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(tái)專用的數(shù)據(jù)鏈發(fā)展成為現(xiàn)在北約偵察情報(bào)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(qiáng)、偵察范圍廣、偵察能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在第二次世界大戰(zhàn)后各國(guó)都投入大量財(cái)力發(fā)展高空情報(bào)偵察平臺(tái)。但早期的高空偵察平臺(tái)缺乏將其偵察到的情報(bào)及時(shí)分發(fā)出去的能力，這主要是因?yàn)樗鼈兯@得的偵察情報(bào)多是圖像、視頻等數(shù)據(jù)量很大情報(bào)信息，對(duì)情報(bào)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(tái)只能將所獲得的情報(bào)先存儲(chǔ)在機(jī)載存儲(chǔ)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(shí)再下傳到地面站。這種工作方式大大降低了偵察情報(bào)的利用效率，無法滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)時(shí)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(yùn)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(bào)偵察平臺(tái)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(qiáng)，暴露出數(shù)據(jù)鏈互操作性差的致命弱點(diǎn)。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(tái)高速數(shù)據(jù)偵察信息的實(shí)時(shí)回傳。②飛行參數(shù)和飛行平臺(tái)上的設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)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(tái)的數(shù)據(jù)交互和協(xié)同組網(wǎng)。⑦戰(zhàn)場(chǎng)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(tái)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(diǎn)和趨勢(shì)外軍數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展特點(diǎn)根據(jù)技術(shù)的發(fā)展適時(shí)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(tái)已發(fā)展為具有頻率自適應(yīng)能力的電臺(tái)；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(shí)現(xiàn)Link-16數(shù)據(jù)鏈距離擴(kuò)展；同時(shí)，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(hào)格式則基本保持不變。外軍數(shù)據(jù)鏈發(fā)展特點(diǎn)和趨勢(shì)實(shí)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(hào)格式也各不相同。為