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协同作战下数据链联合应用与发展

2016-06-13易凯陈妍

科技视界 2016年13期
关键词:协同作战应用发展数据链

易凯 陈妍

【摘 要】信息传输链路是战斗编队实施指挥控制和武器协同控制的基础。本文介绍了目前国外数据链联合应用的发展现状,并对数据链联合应用方式进行了分析,提出了协同作战下数据链联合应用关键技术和未来发展趋势。

【关键词】协同作战;数据链;应用发展

Joint Application and Development of Data Link under the Cooperative Engagement

YI Kai CHEN Yan

(Xian research Institute of Navigation Technology, Xian Shaanxi 710068, China)

【Abstract】The information transmission link is the basis of carrying out command,control and weapon cooperative control for combat formation. The current status of joint application of foreign military data link is presented in the paper. The joint application mode of data link was analyzed. It presents key technology and the future development trend of joint application of data link under the cooperative engagement.

【Key words】Cooperative engagement; Data link; Application and development

0 引言

信息化条件下的协同作战,需要通过多数据链和通信系统将各类作战平台接入作战体系,与空间、空中、海上、水下各类情报处理系统、指挥控制系统及武器平台构成一个覆盖整个战场空间的通信与信息服务网络,提供信息分发与通信中继传输等服务,保证战场感知、指挥控制、火力打击和支援保障等信息的实时、大容量、可靠、安全传输,从而形成精度更高、范围更广、全局一致的战场态势信息,实现跨平台武器协同控制与精确火力打击。

1 国外现状

美军是最早开始研究、装备和应用数据链的国家,而且是唯一建立起了较为完善的数据链体系的国家[1]。美军数据链体系是以满足作战需求为指导思想,在网络中心战的作战结构中提出三级可互操作的作战网络。第一级是联合监视跟踪网络,例如CEC系统网络,用户数量在24个之内,传输时延为亚秒级,精度达到武器控制要求;第二级为联合战术网络,使用Link11、Link16等数据链,用户数量在500个之内,传输时延为秒级,精度达到部队控制要求;第三级为联合计划网络,运用IT-21、NMCI、GCCS等,用户数量在1000个之内,传输时延为分钟级,精度达到决策制定和部队协同要求。

目前,美国海军不断推进的防空反导一体化火控系统是网络中心战的重要内容,其核心指导思想就是采用开放式的作战体系架构(OA),在Link16数据链的基础上通过融入协同作战能力(CEC)系统网络、战术网络瞄准(TTNT)技术等,利用FTS(From-The-Sea)、FTA(From-The-Air)、FTL(From-The-Land)三类杀伤链路[2],扩展整个作战空域,提供远程提示和超视距协同交战模式,从而使美军作战攻防体系更加完备,实现空、天、地、海一体化的作战能力。

2 应用方式

在网络中心战下,各类数据链处于不同的作用层面。战术数据链为兵力控制层面,通过指挥、控制、情报侦察系统数据传输,为指挥员决策提供整个战区统一、及时和准确的作战态势;武器协同数据链为武器控制层面,通过各传感器火控级的数据分发,使所属成员获得所需的目标跟踪、武器协同控制等信息,实现多个武器平台整体协同作战[3]。

(1)战术数据链把某一具体作战区域的指挥控制系统和作战平台连接起来,获得更大范围的战场态势感知信息,提供战术级信息共享和对作战平台的指挥控制能力。

(2)武器协同数据链把为完成某一具体作战任务的各作战平台连接起来,提供探测目标火控级信息共享、基于作战任务的临机指挥和武器协同控制能力。

(3)由武器协同数据链形成高精度的统一态势图,可用作战术数据链的高精度航迹源,而战术数据链的战术态势信息可缩短武器网络成员的目标锁定、识别时间[4]。

3 关键技术

协同作战的优势在于将多个作战单元的作战资源集成为一个有机整体,进行动态重组,优化资源配置,以提高系统整体的攻防效果。因此,在构建网络化协同作战体系时,必须加强多数据链标准化、模块化、构件化设计,打破武器与专用火控系统的硬链接,通过多数据链路集成,多源数据获取、信息共享,解决多个武器系统之间的互通互联互操作问题[5]。协同作战条件下数据链联合应用关键技术主要有以下几个方面:

3.1 多数据链互联互通技术

多数据链的联合应用必须通过各数据链之间建立新的统一接口标准协议,采用与公共接口装置相接,实现互通。以Link系列为例,Link4、Link11等数据链在研制初期没有过多考虑互通问题,后期通过采用转换器的方式实现了信息格式转换,但并不能完全解决互通问题,从而产生了基于联合战术信息分发系统(JTIDS)的Link16数据链。JTIDS的目标就是提供三军和北约国家使用的通用数据分发系统,但由于JTIDS功能上的限制,它无法完全替代原有数据链。因此,美国仍在继续探索新的JTIDS组态以获得更普遍使用,同时希望设计一种基于国际标准化组织(ISO)开放系统互联(OSI)模式上的通用数据分布结构体系。

3.2 信息交换和融合处理技术

多数据链的联合应用需要通过共享实时数据库,构成完整的联合数据链体系,实现多数据链信息交换和信息融合处理。美军传统的多数据链操作都是使用专用的多数据链转换单元来完成的,具有规划复杂,扩展困难,不灵活等特点。由于现代化战争对互联、互通、互操作的要求进一步提高,美军将以XML作为主要信息交换工具来满足多数据链与其他信息系统间的信息交换,XML具有标准开放、可扩展性好、内容与形式分离、可适应各种数据格式、便于软件实现等优点,已在民用领域中作为异构环境中的数据交换媒介得到广泛应用。因此美军在联合技术体系结构(JTA)和全球信息栅格(GIG)中将XML规定为信息交换的通用工具。

3.3 多数据链联合网络规划技术

在多数据链联合应用中,每种数据链的技术体制、交换协议、信道容量等各不相同,数据链操作存在不确定性,同时存在不同作战区域的任务、威胁和地理、时间等各类约束。网络规划需综合考虑作战任务、平台分工、装备配置以及链路特性的多数据链系统资源的统一调配、设计和规划,满足信息交换种类、传输容量和节点连通性等需求,实现信息的链路选择、流量控制以及链间转发等传输控制,支撑多数据链系统的组织运用。

3.4 多数据链网络管理技术

网络管理者自动计划和控制数据链系统的能力十分有限,如果由于通信故障造成网络瘫痪,大量的协调工作必须通过电台或电话进行。随着联合攻击技术和其他自动武器攻击技术的产生,高效的数据链网络管理的重要性越显突出,通过提供计算机工具设备辅助数据链管理人员进行多数据链智能网络管理成为一项重要的研究方向。为此,美军开发了动态网络管理工具,并在联合作战期间的多数据链网络中为数据链管理人员提供有效计划制定、监控和信息交换管理。

4 发展趋势

未来战争,战场范围将扩大到陆、海、空、天等多维空间,彼此界限将逐渐模糊直至消失。传统的依靠单一传感器提供探测信息的作战方式将受到越来越严重的威胁。因此,借助多种数据链传输信道,形成一体化数据链系统,是完善作战信息网络体系的主要手段。数据链联合应用发展趋势主要体现在以下几个方面。

4.1 一体化

数据链经过长期的发展,其数据传输速率、安全保密性和抗干扰性、信号隐蔽性和抗截获能力等指标得到了不断的改善。在提高数据链的技术性能指标的同时,应通过采用统一通用的信息标准、协议和接口方式,以及开放式、一体化的系统体系结构[6],融入全球信息栅格网络,发展由相互独立工作的数据链向体系化、网络化方向转变的一体化数据链系统。

4.2 多元化

随着现代武器装备和作战体制的不断改进,数据链也朝着高速率、大容量、抗干扰方向发展,数据链的功能将由单一通信功能向通信、导航、敌我识别、态势感知、战损评估等多元化综合功能发展。

4.3 小型化

随着网络中心战体系结构的不断推进,数据链的加装平台种类越来越多,特别是一些对数据链系统要求苛刻、由于自身平台限制难以实现网络化的平台,如背负式、武器弹药、无人机等,为它们开发支持其融入网络中心战体系的数据链是未来数据链发展的主要任务,开发适应各种作战平台的应用需求的小型化端机设备是数据链技术发展的必然趋势。

4.4 集成化

数据链必须与指控、武器和传感器平台紧密交联才能发挥作用。降低数据链与应用平台集成难度、解决一些特殊平台的数据链集成问题是数据链基础研究未来需要重点研究的问题。此外,为了更好地发挥数据链作用,需要进一步提高数据链与应用平台集成的层次,从而推动未来数据链的发展。

5 结束语

在现代高技术战争中,协同作战的能力越来越重要,体系与体系的综合对抗成为制胜的关键。作为C4ISR的有效支持,数据链可通过联合应用的方式充分发挥各类数据链的优势,满足多种作战任务下传输与交换不同数据信息的要求,成为信息优势转化为战斗力的主要手段,在协同作战中发挥着重要作用。

【参考文献】

[1]孙继银,付光远.战术数据链技术与系统[M].北京:国防工业出版社,2009.

[2]Suzette Sommerer,Guevara Michelle D,Landis Mark A,et al.Systems-of-systems engineering in air and missile defense[J]. Johns Hopkins APL Technical Digest,2012,31(1):5-20.

[3]吴泽民,吴忠清,张磊.美军武器协同数据链的分析与比较[J].军事通信技术,2007,28(4):117-120.

[4]骆光明,杨斌.数据链-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]黄鹃.美军数据链集成应用与其启示[J].舰船电子工程,2010(11):15-18.

[6]王治安.数据链的发展和集成应用[J].现代导航,2012(2):139-141.

[责任编辑:汤静]

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