数据链的发展及运用Word下载.docx
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美国海军20世纪60年代装备的海军战术数据系统（NTDS）就是数据链与指挥信息系统一体化的成功范例，它是将Link-11与舰载和机载的指挥控制系统进行了一体化设计，从而将编队各个舰载指挥控制系统连为一体，有效地提高了整体的作战效能。
海军战术数据系统的基本设备包括：
战术数据系统（TDS）、数据终端设备（DTS）、无线电设备、天线、其他辅助设备等。
战术数据系统，也称战术计算机系统（TCS）或作战指挥系统（CDS）。
其功能主要包括：
一是为其它设备提供战术数据，即把战术数字信息传送给数据链路的参与者；
二是接收其它设备发来的战术数据，即接收并处理数据链路参与者输入的战术数字信息；
三是维护战术数据库；
四是支持系统管理、目标识别、武器选择等其它功能。
数据终端设备，也叫数据终端机、数传机，它是数据链的心脏。
（二）数据链的功能特点
与一般通信系统相比，数据链能够与传感器、武器系统、指挥系统紧密结合，将地理空间上相对分散的作战单元、探测单元、支援力量紧密地连接在一起，保证战场情报、指挥控制、武器协同等信息实时、可靠、准确地传输，实现信息共享，便于指挥人员实时掌握战场态势的变化，缩短了决策时间，提高了指挥速度和武器系统的协同作战能力，增强了联合部队的整体作战能力和防护能力，能够对敌方目标进行快速、准确、连续的打击，对我方目标实施全方位的有效防护。
具体来说，数据链主要有以下特点：
一是链路平台一体化。
传统通信系统的直接用户是操作人员或指挥参谋人员，主要以“人－机－人”方式将指挥系统、侦察情报系统和作战单元联系在一起。
数据链则主要以“机－机”方式工作，实现了直接面向传感器、指挥系统和武器系统的有效链接，将空间分散的各种作战单元紧密交链，充分发挥了整体的作战效能，实现了链路平台的自动化、一体化。
二是信息传输实时化。
由于数据链实现了“机—机”的工作方式，大大减少了由于人为因素造成的时间延误，所以实现了信息传输的实时化。
准确地说，这里实时传输的涵义是指根据作战单元的使用要求，在规定的时间内将信息传给用户。
数据链采用实时传输的通信协议，直接根据作战需求预先指定并动态调整每个用户收发信息的内容、占用的时隙和更新周期，协议层次简单，格式报文直接通过通信协议在信道中传输，从而保证恰当的信息使用者，在恰当的时间内收到恰当的信息。
三是传输内容格式化。
为保证信息的实效性，避免信息在网络间交换时因格式转换造成时延，与一般通信系统不同，数据链主要传输格式化消息，以实现“机－机”间信息的传输、交换与自动化处理。
采用统一的格式化消息标准，为实现诸军兵种指挥系统、传感器和武器系统的信息共享提供保证条件；
简短编码浓缩大量作战信息，提高了编码效率，适合无线信道传输；
统一的格式便于指控和武器系统自动识别处理，提高了快速反应能力和打击速度。
四是时间空间一致化。
为实现传感器信息为其他运动平台用户所共享，数据链的用户需要统一时间和位置参考点，而一般通信系统不考虑时间基准与空间位置的关系。
由于是自动化的“机—机”传输方式和实时化传输，所以数据链所链接的各个指挥系统、传感器和作战单元都能保持一致的时间和空间参考基准，这对于整个作战体系的一体化是至关重要的。
五是传输方式的多样性。
数据链传输信息的方式有多种，既有点到点的单链路传输，也有点到多点、多点到多点的网络传输，还能通过中继平台实现跨网传输，网络结构与网络通信协议具有多样性。
根据应用需要与作战环境的不同，数据链可综合采用短波信道、超短波信道、微波信道（包括卫星信道）及有线信道。
六是信息传输可靠性较高。
信息传输的可靠性是对通信系统的最重要的要求之一，与一般通信系统相比，数据链由于采取了多种技术手段，所以信息传输可靠性较高。
针对无线信道传输中的各种自然和人为干扰，数据链普遍采用了采用了先进的纠错编码和误差校正技术，从而有效地降低了传输的误码率。
同时，数据链一般都采用了数据和信道加密技术，确保了信息的安全传输。
（三）数据链与其它系统的关系
1．数据链与通信系统的关系
从广义上讲，数据链是一种特殊的通信系统。
但数据链又区别于一般的数据通信系统，因为从其内涵上讲，数据链是以数据传输为主要功能的链路总和，包括传输链路、节点设备和链路控制关系；
从其外延来看，数据链还包括与之发生信息交换关系的指挥系统、传感器和武器系统以及由这种连接关系反映的紧密作战指挥关系。
从内涵来看，数据链与一般通信系统特别是数据通信系统基本相同；
但从外延来看，不同功能特性就成为数据链标志性特征，能够在不同作战单元之间形成紧密的作战指挥关系就成为数据链与其他通信系统的根本性差别。
2．数据链与指挥信息系统的关系
指挥信息系统是指以计算机网络为核心，具有指挥控制、侦察情报、预警探测、通信、信息对抗、安全保密等功能的军事信息系统。
数据链作为一种通信系统，从广义上讲是指挥信息系统的重要组成部分。
但从我军和外军建设和使用的实际情况来看，在指挥信息系统的具体建设过程中，一般并不包含数据链的建设，目前的指挥信息系统在功能上一般也只侧重于满足指挥所的指挥活动需要。
美军在2006年颁发的联合出版物JP6-0《联合通信系统》中指出，美军参联会不再使用“指挥、控制、通信、和计算机（C4）系统”这一术语，取而代之的是“指挥与控制（C2）”、“通信系统”和“情报、监视与侦察（ISR）”。
这也凸显出美军对于指挥信息系统的认识在不断深化，按功能和使用情况对系统进行重新划分。
3．数据链与战术互联网的关系
战术互联网是美国陆军于20世纪90年代初，按照建设数字化战场和数字化部队的规划，用路由器将单信道地面与机载无线电系统（SINCGARS）和增强型定位报告系统（EPLRS）互联起来，使之不再是“烟囱”式系统，而是一个互联互通的网络系统。
美陆军认为：
战术互联网是互联的战术无线电台、计算机硬件和软件的集合，它在机动、战斗勤务支援和指挥控制平台之间提供无缝隙态势感知和指挥控制数据交换。
战术互联网最主要的功能就是提供一种极其可靠的信息交换功能。
它分为三个层次：
骨干网、本地网、接入网，数据链系统处于接入网的位置，是将机动的作战和指挥控制平台接入本地网的重要连接途径和手段。
从这个意义上说，数据链是战术互联网的有效组成部分。
4．数据链与联合网络的关系
联合网络是美军支持联合作战的网络，分为三个层次：
联合计划网（JPN）、联合数据网（JDN）和联合跟踪网（JCTN）。
数据链是联合数据网和联合跟踪网的主要组成部分。
联合计划网是建立在美国全球指挥控制系统基础上的，主要负责传输大量的非实时/近实时的已处理信息，如防御指南、作战命令、战备和任务状态等。
联合数据网主要是由Link-16传送近实时的提示和武器打击协调信息，产生通用战术态势图（CTP），其目标是：
一是态势图像能显示任何一个联网传感器跟踪的目标；
二是每个被跟踪目标的信息都是唯一的；
三是跟踪目标的位置信息清楚准确；
四是目标类型信息准确并一致。
联合跟踪网传送实时、非常精确的传感器测量数据，以减少搜索和侦测的时间并方便协调打击和超出作战单元自身探测范围的目标。
联合跟踪网的目的是将一个战区内的传感器完全网络化。
与简单提示的自主打击相比较，联合跟踪网提供了使用网络和融合跟踪的打击协调机制。
二、数据链的发展情况情况
数据链的产生是伴随着武器装备的发展和作战指挥的需求而来的。
自20世纪40年后，随着喷气式飞机、导弹等高机动性武器的出现，空袭和防空作战成为重要的作战样式，作战指挥的节奏加快，指挥人员对信息的实时性要求日益迫切，客观上需要一种新的指挥手段。
20世纪中期，通信技术和计算机技术的发展满足了这种军事需求，数据链作为一种崭新的指挥手段由此产生。
尽管数据链目前还处在不断完善和发展的阶段，但对数据链在信息化战争中的地位和作用，世界主要军事强国都有清醒的认识，并本着力提高本国的数据链装备水平和应用能力。
（一）数据链的早期发展阶段
数据链产生于20世纪50年代，形成于60年代。
早期的数据链基本上使用点对点的通信方式，功能都比较简单，而且应用范围比较有限。
在海上作战方面，为了解决舰（主要是航空母舰）机协同问题，美国海军于20世纪50年代提出了在各类舰载机和作战舰艇之间建立数据链路关系，以实现舰艇对舰载机的指挥引导，于是研制了第一代数据链——Link-4。
在陆上防空作战方面，同样面临着如何改进指挥手段以适应快速提高的作战节奏问题。
20世纪50年代中期，美军在“松树雷达线”（PinetreeRadarLine）等系统中已经采用了有线数据链路技术以替代语音传递空情。
而美国于1958年启用的第一代防空C3I系统——“半自动地面环境”（SAGE，Semi-AutomaticGroundEnvironment）中，则更加广泛地使用了有线和无线的数据链路技术。
这些早期防空系统中的数据自动传递和交换分系统，已经具备了数据链的雏形。
北约组织于20世纪60年代开始研制用于“北约地面环境”（NATOAirDefenceGroundEnvironment）防空系统的Link-1。
进入20世纪60年代，数据链的概念、地位和作用逐渐被美国军方所认识，数据链装备逐步摆脱了功能单一、使用范围有限的局限，数据链开始由点对点的线状结构形成真正意义上网状的链路结构，其典型代表就是美国海军的Link-11。
Link-11是美国为适应航母作战群等海军编队对舰舰和舰空协同的需要，研制的一种工作在HF/UHF的双向、加密数据链，主要用于在水面舰艇之间、舰艇编队与空中预警机、战斗机之间传递敌我态势信息，它是海军战术数据系统（NTDS）和先进作战指挥系统（ACDS）的主要组成部分。
由于采用了新的技术和网状工作方式，Link-11满足了海陆空平台之间交换情报以形成统一态势信息的需要，包括监视、电子战、飞机控制、链路管理等功能。
（二）数据链的逐步完善阶段
经过数据链的起步和形成的早期发展阶段以后，特别是在总结越南战争中由于三军互通性差所带来的教训后，自20世纪60年代中期开始，美军开始考虑建立三军互通的数据链，数据链进入了功能逐步完善阶段。
1974年，美国防部成立各军种参加的JTIDS（联合战术信息分发系统）联合计划办公室（JPO），于1975年正式开始联合战术信息分发系统的研发，这种系统就是Link-16的通信载体，即Link-16的一种终端机产品。
Link-16综合了Link-4、Link-11的功能并进行了改进，是高速、保密、大容量、抗干扰的数据链路，能够传输监视、武器控制、电子对抗、相对导航等八大类信息。
但是，由于JTIDS还存在价格昂贵、体积较大等缺点，使得Link-16的装备速度和范围受到很大影响。
截止到1998年，除了航空母舰、大型水面舰艇、核潜艇、预警和控制飞机、地面防空系统等大型作战平台和指挥控制系统装备了JTIDS的平台外，战斗机装备JTIDS只有海军的F-14和空军的F-15，而且空军F-15只装备了2个中队。
装备数量的不足，对于Link-16发挥作用也产生了消极的影响。
针对这种情况，北约国家共同开发了Link-16的小型化端机—多功能信息分发系统（MIDS），以便于装备更多的舰艇、飞机和地面部队。
Link-16从1983年开始装备美国空军的E-3A、E-8、EC-130、F-15C飞机，陆军爱国者导弹防御系统、陆基防空系统地面指挥所及北约的地面防空指控站，自1994年开始装备海军的E-2预警机、F-14飞机及航母、驱逐舰、核潜艇等大型作战舰艇。
美军计划到2010年，三军所有主要的武器系统和指挥控制系统都装备有Link-16。
Link-16研制和普及，不仅实现了数据链从单一军种到三军通用的一次飞跃，更重要的是它将使美军真正实现诸军兵种间的内聚式联合作战。
俄罗斯也发展了一系列与西方国家类似的数据链，如北约代号PunchBow（击球）的卫星数据链，装备在大型舰艇上的BellPush（推钟）、BandStand（乐台）、LightBulb（灯泡）、TeePump（T形帮浦）等数据链，这些数据链在功能上与Link-11相似，主要用于空对舰、舰对舰或武器控制。
（三）数据链的快速发展阶段
进入20世纪90年代，数据链在世界范围内进入了快速发展阶段，主要表现在两个方面：
一是使用和装备数据链的国家的数量快速发展，二是数据链的种类和用途快速发展。
从数据链的使用国家和地区来看，早期的数据链只装备在美国、前苏联以及少数几个北约国家等军事强国，进入20世纪80年代后，日本、韩国、新加坡、泰国、巴基斯坦、台湾、沙特、以色列等十几个国家和地区都开始装备和使用美国的Link系列数据链（主要是Link-11），有的国家还开发研制了本国的数据链，如法国海军使用了Link-W链，而以色列除了使用美国的数据链外还研制了本国的ACR-740数据链。
在美国的帮助下，台湾不仅在海军的大成系统和空军的强网系统中发展了数据链（性能分别与美军的Link-11和Link-11B接近）外，并于1998年启动了数据链建设的“博胜计划”（包括向美国进口Link-16数据链终端），预计2009至2010年建成三军一体的数据链网络系统。
从数据链自身性能的发展来看，一方面继续对已有的数据链（Link系列）进行完善和改进，另一方面开始出现各种新型数据链，如ISR数据链、网络数据链、精确制导武器数据链以及激光通信数据链。
北约国家于1996年开始共同开发Link-22（也称北约组织改进型Link-11，简称NILE）。
Link-22有两大设计目标：
一是取代Link-11，二是与Link-16兼容。
Link-22可在陆地、水面、水下、空中或太空各平台之间交换目标跟踪信息、实时传输指挥控制指令与警报信息，主要应用在海上舰队，可选择HF或UHF波段。
除此之外，美国还开发了许多新型数据链，如ISR数据链、网络数据链、精确制导武器数据链以及激光通信数据链。
ISR数据链与Link系列数据链相比最大的特点就是传输速率高，可以用于图像的传输。
如美军用于装备U2侦察机和战术飞机侦察吊舱的ISR标准数据链（也称通用数据链，CDL），传输速率高达274Mbps，一般在10.71Mbps左右。
三、数据链在近四场局部战争中的运用情况
从近年来的爆发的高技术局部战争中我们不难发现，数据链为美军赢得战争发挥了极其重要的作用，是其军事转型的技术基础。
可以说，数据链是信息化战争发展的重要标志，其应用水平在很大意义上决定着信息化战争的水平和能力。
（一）海湾战争
1991年1月17日至2月28日进行的海湾战争，是机械化战争向信息化战争转型过程中一场最典型的战争。
在这场战争中，数据链的作用得到初步的体现，美军当时装备的主要数据链，如Link-4、Link-11以及Link-16数据链都投入了实战。
其中，Link-11/B数据链主要用于舰队和要地防空作战，Link-4A/C数据链主要用于海军的舰载战斗机以及海军（包括陆战队）部分岸基作战飞机的飞行管制和制空作战。
Link-16数据链（采用JTIDS设备作为终端）是第一次投入实战，有力地支持了美军的联合作战行动。
当时美军派驻沙特的E-3B/C、E-8AJ-STARS与EC-130E空中战场指挥控制中心（ABCCC）均装备了JTIDSClass1型终端，实践证明：
数据链对提高信息传递的时效性具有十分重要的意义，对于提高联合作战指挥效能作用十分明星。
战争中E-3直接利用JTIDS向E-8A发送预警信息的实例，证实了其较传统的以UHF无线电语音通报要迅速直接，且提供的信息也较易于读取与掌握，正是借助于这些信息化作战的战术信息保障平台的指挥引导，以美军为首的盟军飞机多次完成对地攻击任务，并在空战中成功地指挥引导己方巡逻待战的战斗机迅速出击，大多数伊拉克刚升空的“幻影”F1等战斗机就马上被击落了。
在防空特别是在拦截“飞毛腿”导弹方面，数据链的作用是不可替代看。
美军的导弹预警卫星就发现了伊拉克发射“飞毛腿”后，迅速将其航行轨道、预定着陆地区等报警信息及有关数据迅速通过卫星数据链路传递到位于澳大利亚的美国航天司令部的一个数据处理中心，数据中心的巨型计算机紧急处理这些数据之后，得到对“飞毛腿”导弹进行有效拦截的参数，然后航天司令部将这些参数再通过卫星数据链路传给位于沙特阿拉伯的“爱国者”防空导弹指挥中心。
防空导弹指挥中心立刻通过PADIL数据链将数据装填到“爱国者”导弹上并发射，整个过程只需要3分钟左右的时间，而“飞毛腿”至少要飞行4~5分钟才能到达预定目标的上空，这就为拦截导弹创造了条件。
从某种意义上说，“爱国者”拦截“飞毛腿”的成功之处，就是数据链接的成功。
同时，在飞行安全方面，配有JTIDS的飞机可以显示战区空中态势，对于战区飞机密集的环境下防止相撞与误伤事件起到了良好的作用。
海湾战争提高了数据通信和态势感知的重要性认识，特别是对于快速目标定位和快速传递威胁信息重要作用的认识，加速了数据链特别是JTIDS的改进和装备速度。
但总的来说，数据链在海湾战争中仅仅是在一些领域得到运用，但数据链系统种类繁多，这就导致了在组织、管理以及横向互通方面的巨大困难，正如中央司令部海军司令S.RArthur海军中将所指出的：
波斯湾战争中数据链路的结构是有史以来最复杂的，它集合了在TADILA/B/JTIDS体系结构下的美军及其盟国装备Link-11的舰艇，美国海军和空军、皇家空军以及阿拉伯国家的飞机，空军的战术空军指挥中心（TACC），海军陆战队的战术空军指挥中心（TACC）和战术空军作战中心（TAOC）等系统。
数据链存在问题表现在以下几个方面：
一是三军横向通信问题并未得到解决，没有实现整个战场的数据链的有效链接，特别是海军的数据链没有能有效整合到战场数据链系统之中；
二是未形成打击武器、航空侦察监视、天基信息系统和指挥控制中心组成的网络体系；
三是目标信息的处理与传输慢，攻击的实时性差，只能打击固定目标，打击移动目标和临时目标十分困难。
（二）科索沃战争
1999年3月24日～6月9日进行的科索沃战争，是美国及其北约盟国发动的一场以联合火力打击为主要作战样式的高技术局部战争。
这场战争的信息化水平有了一定的提高，除精确打击能力发展较快之外，数据链的使用范围都大大提高，特别是随着Link-16数据链终端JTIDS装备数量的增加，数据链在联合火力打击中发挥越来越重要的作用。
海湾战争以后，JTIDS的研制和装备速度大大加快。
1994年，海军的飞机和舰艇开始装备JTIDS系统。
在科索沃战争中，美国空军、海军、陆军、海军陆战队以及北约其他参战成员国军队装备JTIDS的数量和范围有一定提高，各类作战平台和指挥机构中联合战术信息分发系统各类终端的数量达到500余部，主要用于空军的E-3、E-8、RC-135、EC-130E、F-15C/E和海军的航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、E-2C、F-14、F/A-18以及陆军的“爱国者”导弹、“隼式”导弹发射单元等。
在空战中，装备空中预警和控制系统（AWACS）的E-3B/C飞机把收集的大量情报信息通过JTIDS及时传送给空中飞机，并引导己方飞机对敌进行攻击。
例如，在3月24日的空袭行动中，3架南联盟的米格-29飞机刚刚起飞，北约的E-3预警与控制飞机就准确地掌握了他们的行踪，并迅速把这一情报发送到附近空域待战的4架荷兰F-16战机，指挥引导其及时发现、跟踪和瞄准目标，先敌发射中距空空导弹将其击落。
空中飞机还可利用JTIDS把本机的位置、姿态以及载弹量、剩余油量等信息以通播的形式发送出去，使预警与控制飞机、空中指挥所飞机、地面指挥中心以及友机等都能准确了解本机的状况，为保障陆、海、空三军在态势复杂多变的空中作战行动中指挥顺畅并灵活有效地组织协同作战行动，提供了重要的保障。
与海湾战争相比，由于数据链装备的范围增加，特别是以JTIDS为代表面向联合作战行动的通用数据链的逐渐普及，美军目标打击的周期被大大缩短了，从海湾战争的数小时（或数天），到了科索沃战争期间，发现目标到实施打击的平均时间已经缩短到只需要一小时。
科索沃战争提升了联合作战的水平和层次，但数据链的发展与军方的需求还有一定的差距，主要表现在以下几个方面：
一是受到造价、体积和重量的限制，装备JTIDS的作战平台还比较小，不能完全发挥JTIDS的作战效能；
二是联合和联军作战快速发展的实际，不仅要求美军在各军兵种之间实现数据链的互联互通，更要求与盟国实现数据链的互联互通，这就要求多数据链协同作战成为需要解决的现实紧迫问题，必须建立一定的体制和系统来管理和保障多数据链协同工作；
三是由于对情报信息的数量和实时性提出了更高的要求，必须加强情报、监视、侦察（ISR）数据链的发展，特别是基于卫星和无人侦察机的ISR数据链，这些数据链必须能够提供图像传输。
（三）阿富汗战争
2001年10月7日～12月16日进行的阿富汗战争，是一场双方实力高度悬殊的高技术局部战争。
在这场战争中，美军继续着它的由机械化向信息化战争的转型，继续将高技术装备投入战场进行试验。
与海湾战争、科索沃战争中使用了大量高技术兵器相比，阿富汗战争在使用兵器上没有什么引人注目的，但由于信息化程度的提升，特别是数据链技术的日益普及，使得美军的一体化联合作战能力得到快速提升，对“时间敏感性目标”的打击能力也得到很大加强。
科索沃战争后，以JTIDS为代表的面向联合作战的数据链，在研制和装备方面都得到了全面提升，数据链得到了进一步的应用。
首先，JTIDS的应用范围不断扩大，除了F-14、F-15E、E-2、E-3等大型作战飞机和预警机以外，F-16、F/A-18E/F、B-52、B-2和B-1B等战斗机和轰炸机也开始装备JTIDS。
美军还将JTIDS应用在其正在试用和验证的杀伤链（C4KISR）中，结果取得了十分显著的成效。
美军认为：
JTIDS是一种诸军种联合的硬件和软件综合性武器系统。
例如，美空军部署在波斯尼亚航空基地第11侦察中队的“捕食者”无人机，在空中把侦察图像信息通过卫星数据链系统传送至位于英国的地面站后，由光缆传送至美国本土，信息经处理后由美军战术信息广播业务（TIBS）的卫星数据链系统运送到战区内，由位于意大利的联合航空作战中心接收，把目标定位信息通过JTIDS发送给空中的指挥控制飞机，然后转发给空中
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