数据链的发展和集成应用

２０１２年４月第２期　现代导航　・１３９・　数据链的发展和集成应用　王治安　（中国电子科技集团公司第二十研究所，西安７１００６８）　摘要：本文介绍了数据链技术的发展概况和发展方向，并由现代战争对数据链的需求引出　数据链集成应用技术，说明了数据链集成应用的现状和发展趋势。　关键词：数据链；集成应用　中图分类号：ＴＮ９１９　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４．７９７６一（２０１２）０２　１３９—０３　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄａｔａ　Ｌｉｎｋ　ＷＡＮＧ　Ｚｈｉａｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄａｔａ　ｌｉｎｋ　ａｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　ｄａｔａ　ｌｉｎｋ　ｉｓ　ｅｄｕｃｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｏｆ　ｍｏｄｅｍ　ｗａｒ　ｆｏｒ　ｄａｔａ　ｌｉｎｋ；ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄａｔａ　ｌｉｋ　ａｒｅ　ｎｅｘｐｌａｉｎｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｄａｔａ　Ｌｉｎｋ；Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　数据链是链接数字化战场上的传感器、指挥中　心、武器平台、作战部队的一种信息处理交换和分　发系统。它是采用网络通信技术和应用协议，不仅　能实现机载、陆地和舰载战术数据系统之间的数据　信息交换，而且可构成点对点、一点对多点的军用　数据传输、交换和信息处理网络，为指挥员和战斗　人员同时提供有关的数据和完整的战场态势信息，　从而最大限度地发挥战术系统效能的系统…。数据　链由系统设施、通信规程和应用协议组成，而数据　监视与侦察系统（Ｃ　ＩＳＲ）系统建设过程中，均将　数据链系统作为实现其系统综合集成、提高武器装　备作战效能的关键环节。目前，世界上使用的数据　链最主要的是战术数据链（美国称ＴＡＤＩＬ，北约称　Ｌｉｎｋ），此外，还有宽带数据链、卫星数据链和其他　战术数据链等。美军和北约白２０世纪６０年代初开　始研制战术数据链，根据不同时期的作战需要和技　术水平，开发了如Ｌｉｋ　ｎ４、Ｌｉｋ　１１、Ｌｉｎｋ　ｎ１６等一系　列战术数据链，工作频段覆盖短波、超短波、Ｌｘ　频段和卫星通信频段，其传输速率、系统容量、抗　链技术实质上就是一整套通信协议（如频率协议、　波形协议、链路与网络协议、保密标准等），以及　干扰和保密能力、抗毁性、传输的信息种类与粒度、　导航与识别功能等都逐步提高Ｌ１　Ｊ。　被交换信息的定义。数据链上交换的信息是格式化　的消息，其依据作战需求而确定的不同格式化消息　标准，从而实现计算机自动识别与处理。数据链系　统通常由战术数据系统、加密设备、数据终端（或　调制解调器）、通信电台等构成。　２数据链技术的发展方向　从美军发展数据链的进程看，首先是从各军种　１数据链的发展概况　发达国家在指挥、控制、通信、计算机、情报、　收稿日期：２０１２—０ｌ一１９。　自行研制符合各自标准要求的数据链路起步，逐步　向着支持三军联合作战、盟军协同作战及陆、海、　空、天、电五位一体作战的方向发展；在兼容现有　装备的基础上，向着多种传输信道、多种传输体制、　・１４０・　现代导航　２０１２钜　多个数据链综合互操作方向发展，促使战术数据终　端向联合信息分发系统演变，使其朝着数字话音和　超视距战场态势监视的方向发展。　随着战术通信网的无线电设备的不断改进，在　提高单一数据链路能力的同时，强调采用开放式系　统设计、商用货架产品技术和模块化的软硬件结　Ｃｏｍｍａｎｄ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏ１）功能，为Ｃ２服务的。由于　应用系统种类繁多，自成体系，并且不包含明显的　数据链系统具有的体系对抗能力。因此，要实现应　用系统与数据链的集成，必须寻找一种技术机制，　支持在现有的系统体系上对传统的各类系统在尽　可能不改或少改的情况下实现系统能力的平滑提　升。　构，在实现多种新的先进波形的同时，考虑与其他　数据链路和现有老系统的兼容性，增强战场上各作　战单元之间的互相通信能力，实现多种数据链路的　（２）多种数据链的综合集成　随着科学技术的发展，为适应现代战争的要　协同作战，形成适应信息化战争的综合作战能力和　保障能力，已经成为数据链技术重要的发展趋势。　美军数据链目前已由设备组合阶段向系统兼　容阶段发展，预计２０２０年前后将进入一体化阶段，　届时一体化数据链可基本形成【２】。一体化数据链体　系结构大体分为３个层次，其中，最底层是陆、海、　空和海军陆战队各军种本身的局域数据链；中层为　Ｌｉｎｋ　１６数据链，把局域数据链联成统一的数据链，　把三军数据链联系在一起；上层为远距离数据链，　把各个Ｌｉｎｋ　１６数据链联成国家级甚至世界级的数　据链，在统一的网管下工作。　３数据链集成应用　３．１数据链集成应用的需求　未来战争将由“平台中心战”向“网络中心战”　转变，数据链技术将起到重要的作用。随着技术的　发展，新型数据链不断出现，但这并不意味着旧的　数据链将被立即取代，相反在相当长一段时间内它　们是共存的，因此促进多种数据链系统的综合集成　应用，是由“平台中心战”向“网络中心战”变革　的迫切需要。　数据链集成应用就是要将各类任务应用系统　（如指控系统、武器平台、电子战平台等）与数据　链系统进行有机的连接，把分布在作战区域的指控　系统、传感器、武器平台联系在一起，实现战术信　息快速交换和态势信息共享，使得指战员能够实时　掌握战场态势，缩短决策时间，提高指挥速度和协　同能力，实施对敌方快速、精确、连续的打击【３］。　数据链集成应用主要包括以下两个方面的内容：　（１）数据链与应用系统／平台的集成　数据链是根据作战需求发展起来的，它不仅包　含通信的因素，更重要的是支持指挥控制（Ｃ２，　求，特别是联合作战，迄今为止，尚无任何一种数　据链能够同时满足多种作战任务下传输与交换不　同信息的要求，各型数据链具有各自显著的技术特　征和相互不可替代的独特功能特性。因此，需要同　时使用多种数据链，这样可以取长补短、互为备份　和提高抗毁性，通过这些数据链的互操作实现多平　台武器系统的协同作战，以提高武器的打击威力。　当一个系统同时接入多种数据链时就需要解决多　种数据链的综合集成问题。　３．２美军数据链集成应用现状　为了实现数据链与应用系统／平台的集成以及　多种数据链的综合集成，在数据链应用过程中，美　军和北约在不同时期，根据不同作战需要开发了一　系列集成应用软件／产品并集成到专用设备中。２００２　年后，美军统一了后续集成应用思路，提出了开发　数据链集成应用公共设备和软件的要求，同时，在　全球指控系统（ＧＣＣＳ）和公共操作环境（ＣＯＥ）　中增加数据链公共操作构件，供各平台使用［４】。　（１）指挥控制处理器（Ｃ　Ｐ）　Ｃ　Ｐ主要用于作战舰艇，是一套报文分发软件，　能够使指控系统主机接入Ｌｉｋｎ４、Ｌｉｎｋ　ｌ１和Ｌｉｋｎ　１６　等数据链。Ｃ　Ｐ采用Ｎ系列消息格式给主机提供统　一接口，其功能包括端机初始化和控制、数据转发、　数据过滤、链路性能监视、消息接收和应答等。　（２）多战术数据链处理器（ＭＴＰ）　美海军提出的ＭＴＰ将用来取代原来的Ｃ　Ｐ，它　可用于飞机、舰艇、岸基系统等多种平台。ＭＴＰ除　支持Ｌｉｋｎ　４Ａ、Ｌｉｋｎ　１１／１１Ｂ和Ｌｉｎ１（１６外，还支持　Ｌｉｎｌ（２２、联合距离拓展（ＪＲＥ）、卫星战术数字信息　链路Ｊ（Ｓ－ＴＡＤＩＬ—Ｊ）等新型数据链。　（３）防空系统集成器（ＡＤＳＩ）　ＡＤＳＩ是一个多链路指挥、控制和通信系统，　提供空中态势图的多输入和综合显示。ＡＤＳＩ能够　第２期　王治安：数据链的发展和集成应用　・１４１・　处理多种战术数据链，如Ｌｉｎｋ　１　１Ｂ、Ｌｉｋ　１６、ＡＴＤＬ．１ｎ　及综合广播业务（ＩＢＳ）等。此外，它还能接入多　种雷达以及其它情报网的数据，综合成集中使用的　战术图像。　挥引导外，大部分功能是共性应用，因此，构建通　用的数据链软件开发框架，使未来数据链集成应用　软件的开发建立在一个公共的软件平台上，减少开　发成本，缩短开发周期，提高系统／平台间的互操作　（４）数据链处理器／机载数据链处理器　（ＤＬＰ／ＡＤＬＰ）　ＤＬＰ用于地面固定、移动和海上平台，ＡＤＬＰ　用于机载平台。通过ＤＬＰ／ＡＤＬＰ，指控系统或战术　数据系统（ＴＤＳ）能够方便接入Ｌｉｎｋ　１１／１１Ｂ、Ｌｉｋｎ　ｌ６和Ｌｉｎｋ２２等数据链。　（５）公共链路集成处理（ＣＬＩＰ）　ＣＬＩＰ可用于飞机、舰船、岸上指控站点和陆地　战术单元。ＣＬＩＰ提供的功能包括：终端初始化、控　制和网络管理、设备接口处理、消息解析处理、接　收应答处理、目标监视、平台和任务状态维护、数　据管理、数据转换等功能。　（６）数据链公共操作构件　美军在共操作环境（ＣＯＥ）中，将不同数据链　的消息处理服务封装在相应的数据链软件段中。安　装ＣＯＥ软件时，用户可以根据需要选择安装相应　的数据链软件段，并可在ＣＯＥ软件基础上进行进　一步的数据链应用开发。　３－３数据链集成应用的发展趋势　早期的数据链与数据通信系统并没有明确的　界限划分，但是随着数据链系统概念和应用等方面　的研究不断深入，数据链应用重点逐步转为指挥通　信对武器平台的实时控制。目前，装备数据链不再　以平台为中心，而是以网络为中心，高度集成的数　据链系统，成为在联合作战行动中实时或近实时指　挥控制、战场态势信息分发的主要手段。　纵观美军的发展，数据链集成应用表现出如下　趋势：　（１）集成应用设计向开放式和一体化发展　数据链集成应用应加强系统顶层设计，采用开　放式、一体化的系统体系结构，形成一套科学合理、　适合实际情况的数据链集成应用技术体制，为各级　各类指控系统和武器平台提供更加灵活的数据链　集成应用方式。　（２）集成应用软件向通用化和构件化发展　在数据链集成应用软件中，除了对武器平台指　能力，开发通用化和构件化的数据链公共应用软件　构件是当前数据链应用软件的发展趋势【５ｊ。　（３）集成应用设备向通用化和模块化发展　数据链集成应用的复杂程度直接影响到集成　成本，通用化集成方案会大大降低加装的费用；另　外，数据链集成应用设备的模块化、智能化、支持　热插拔（“即插即用”）也是未来发展的主流。从美　军的集成应用发展历程来看，未来集成应用设备的　发展趋势应该是通用化和模块化相结合　Ｊ。　４结束语　数据链作为一种实时处理与传递信息的战术　信息系统，必须与指控系统和武器系统集成应用起　来，才能发挥其自动、智能、快速的功能，从而提　高部队的作战能力；另一方面，由于多种数据链存　在的必然性和必要性，因此多种数据链的综合集成　在联合作战中对于提升武器的作战效能、及时将信　息能力转化为战斗力将尤为重要，这也是未来数据　链发展的重要方向之一。　参考文献：　［１］崔瑞琴．“数据链”及其发展应用（上）［Ｊ】．地面防空武　器．２００６．（１）：９－１５　【２】罗敏．数据链技术的发展及其应用［Ｊ］．电子工程师．　２００８．（９）：５　１－５３　【３］赵敏．数据链集成交联技术研究［Ｊ】．舰船电子工程．　２０１１．（８）：１８－２１　［４骆光明，杨斌，邱致和，李云茹．数据链．４］信息系统连接　武器系统的捷径［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００８　【５】黄鸥．美军数据链集成应用及其启示［Ｊ］．舰船电子工程．　２０１０．ｆ１１１：１５－１８