各种美军数据链：Link16/Link22/TADIL-J/JTIDS 留言

现代战争不仅仅是人与人、武器对武器的对抗，取得战争的主导地位在很大程度上取决于双方的C4ISR系统。C4ISR系统包含有自己的通信网络，其作用是支持作战的指挥控制需求。现代信息化武器的一个重要特点是武器平台之间实现横向组网，并融入信息网络系统，达成信息资源的共享，从而最大程度的提高武器平台的作战效能。

数据链简介

广义地讲，所有传递数据的通信均称为数据链，数据链基本上是一种在各个用户间，依据共同的通信协议，使用自动化的无线电收发设备传递、交换负载数据信息的通信链路。

狭义地讲，数据链是用于传输机器可读的战术数字信息的标准通信链路。战术数据链，通过单一网络体系结构和多种通信媒体将两个或多个指挥和控制或武器系统联系在一起，从而进行战术信息的交换。当前数据链的特点是具有标准化的报文格式和传输特性。

战术数据链，除了可用于向飞机、舰艇编队或地面控制站台等战术单位间、小范围区域内的数据交换、数据传送外，也可通过飞机、卫星或地面中继站用于大范围的战区，甚至是战略级的国家指挥当局与整体武装力量间的数据传输。

数据链是链接数字化战场上指挥中心、各参战部队、武器平台的一种信息实时处理、交换和分发的系统，是一种按规定的消息格式和通信协议，用于实时传输各种战场信息的数据传输与处理系统。

由于数据链能使整个作战体系实现全维感知、实时信息传输和智能信息处理，为联合作战提供一体化的信息支持，因此，它是未来信息化、智能化和一体化军队战斗力的倍增器。

迄今为止，美军及北约国家已完成Link-4A、Link-11、Link-16及Link-22等多个战术数据链系统的研制，并由最初装备于地面防空系统、海军舰艇，逐步扩展到飞机，并于近年来的几场信息化战争中发挥了极其重要的作用。

Link-4/Link-11

Link-4数据链是用于向战斗机传送无线电引导指令的非保密UHF数据链，是一种网状的时分链路，以5Kbps的速率工作在UHF频段。Link-4的设计初衷是用于取代控制战术飞机时的话音通信，在装备之初它只能进行单向传输。

之后经不断改进，它由最初单向的Link-4发展成为了支持双向传输的 Link-4A 和 Link-4C，功能也扩展到可支持地/海平台与空中平台进行数字数据通信，因而成为北约海军实施地/海对空引导的重要战术数据链。

Link-11是美军和北约普遍装备的一种HF/UHF战术数据链，它是海军舰艇之间、舰-地之间、空-舰之间和空-地之间实现战术数字信息交换的重要战术数据链。其研发始于20世纪60年代，并于70年代开始服役。

为了解决装备Link-11数据链与未装备Link-11数据链舰艇间的战术数据传递问题，北约还研制了Link-14数据链，该数据链只能接收友舰信息而不能发送信息。

以现代观点来衡量，上述数据链已不能满足多军兵种协同作战的要求，它们存在的主要问题是：各军兵种专用，不适用于联合作战；数据链的数据吞吐能力低，影响数据链组网的容量、数据精度和作用范围；因系统结构单一而造成应用上的局限性。

 

战斗机之间可互操作的数据通信一直是空战中的重要需求。目前大多数美国和北约盟国的飞行员使用不安全的模拟无线电进行交互式语音通信，如果不通过安全抗干扰的语音通信网络，将会严重限制盟国友军之间共享各类战斗数据。

包括TADIL功能的通信系统提供了一种渐进式的近期解决方案，即通过通用网络实现数据的实时更新与交互。精确的定量信息数据可以通过直接数字通信更快更可靠地发送。此外，基于文本的短信息只需要占用一小部分的通信资源，在高强度的空战中短信息的传递也比语音信息更可靠。

与模拟调制相比，数字调制提供了更多的优点；其中数字调制的4种特点非常重要，即数据传输能力、语音或数据加密能力、增加通信可靠性和信道传输质量的错误检测与纠错编码能力、抗干扰与信道衰落能力。

数字调制方案的使用能够有效地将通信信号隐藏起来，降低信号被截获的概率，提高通信系统的抗干扰能力。

TADIL/JTIDS

许多通信系统都支持TADIL通讯，以实现战术数据系统中近实时的数据交互；这种系统由基本的硬件/软件(如波形、调制、数据速率和传输介质等)、消息和协议标准组成。

最新使用的该类系统是JTIDS/TADIL-J系统，在美国通常被称为Link16。Link16是一个加密的、抗干扰的、无节点的战术数字数据链路网络，由JTIDS兼容的通信终端构成，能够以TADILJ消息目录的格式发送和接收数据消息。

在1975年开始的美国JTIDS计划中，Link 16的数据通信标准和技术得到了迅速的发展。第一批研制的JTIDS终端体积较大，只能安装在AWACS和美国、英国、北约的地面控制设施上。

虽然第二版JTIDS终端在体积上大大减小，但由于成本高、可靠性不够高等问题，只有有限数量的终端被装备于战斗机上，例如美国只装备了海军F-14D和空军的一个F-15C中队。

MIDS计划的目的是在美军及参与该项目的盟军战斗机上安装小型的轻便式Link16终端。MIDS是由美国海军领导的一个重要国际项目，由一名美国海军上尉担任专职项目经理；根据国际合作协议，MIDS项目副经理由一名法国军官担任。资助MIDS项目的国家有美国、法国、德国、意大利和西班牙。

通过MIDS项目研发的低容量终端（LVT）和战斗机数据链（FDL）终端，Link 16通信网络将覆盖所有主要的空中作战飞机，包括美国的F-15、F-16、F/A-18及部分北约盟国的战机。如图所示，MIDS将战斗机连接到机载控制器、ISR数据采集中心以及地面C2节点（如DCAOC）。

Link16数据链可以近实时地向美国和北约战机及C2中心提供一系列作战信息，所显示的信息包括：具有友军和敌军飞机位置的综合航空图像、一般战场态势感知数据以及空中和地面目标(包括防空威胁)的放大数据。

综合作战信息有助于地面或空中管制员对战斗人员进行综合控制，大大增强作战人员的战场感知能力，从而可以高效地接近指定目标或避免威胁，提高作战任务效率并减少误伤等不必要的消耗。

 

Link-16详细介绍

Link-16在功能上是Link-11及Link-4A的总和，是为多军兵种战术作战单元的信息交换的需求而设计的，支持通信、导航和识别等多种功能，具有大容量、抗干扰、保密能力强的特点，满足侦察数据、电子战数据、任务执行、武器分配和控制等数据的实时交换。

Link-16已成为美军主战平台的基本配置，是各型主战平台实施信息化作战、形成体系作战能力的重要支撑。Link-16采用TDMA接入方式组成无线数据广播网络，无中心结构，用户根据分配的时隙轮流发射信息。通过分配独立的跳频图案，可以形成多网结构，以容纳更多成员。

同步时分多址(TDMA)接入方式

所有JTIDS系统成员每个时帧均分配一定数量的时隙，在时隙里发射一串脉冲信号，以广播其所收集到的情报或发出指挥和控制命令。终端机则接收信号，提取自己所需的信息。

JTIDS/MIDS信息池

脉冲信号、跳频与频谱

相邻频点间隔3MHz，相邻脉冲间隔大于30MHz，从960MHz~1215MHz共51个频点。

单脉冲符号和双脉冲符号

消息封装

Link-16的抗干扰措施有：跳频、直接序列扩频、发射时间抖动、双脉冲符号、纠错编码、交织检错编码。

 Link 16终端的典型设备

由于Link 16术语在美国或北约内部不是标准化的，因此我们列出具体标准以清楚表明本报告中如何使用相关术语。同时我们对美国和北约的定义和标准也进行了比较。

如上所述，Link 16使用JTIDS兼容通信终端发送/接收数据信息，这些信息的编排格式以TADIL J消息目录为标准。具体来说，JTIDS系统分段规范提供了终端接口标准，TADIL-J消息标准则定义了程序接口标准。

以上定义和标准可以通过检查特定任务的信息交换过程来说明。-首先AWACS监视传感器检测到一个威胁目标，由一名预警机组成员使用战场态势显控(SDC)设备编制出准备发送给F-15C的数据信息，飞行处理器获取该信息后将其转换为TADIL-J格式的消息，JTIDS Class 2H终端对消息加密后发送到JTIDS网络；

F-15C的JTIDS Class 2终端接收到加密消息后进行解密，并过滤掉不相关的信息，经过处理器提取出有效作战内容后在F-15C的多用途彩色显示器上输出。

表 Link 16终端的典型设备

终端名称	现役装备	计划装备（2010）
JTIDS Class 1	无	无
JTIDS Class 2H	美国：AWACS、MCE/TAOM 北约：AWACS、NADGE 英国/法国：AWACS	同现役装备
JTIDS Class 2H舰载型	美国：航母、驱逐舰、巡洋舰	英国：航母、驱逐舰
JTIDS  Class 2M	美国：FAAD、爱国者系列 荷兰/格鲁吉亚：爱国者系列	同现役装备
SHAR	无	英国：海鹞战斗机
MIDS  LVT(1)	无	美国：F-16、ABL、F/A-18A/F、海军舰船、潜艇 法国：阵风战斗机、AF  ground C2、海军舰船 格鲁吉亚：EF-2000、ACCS、海军124护卫舰 意大利：龙卷风FBX/SEAD、AMX、EF 2000、海军舰船 西班牙：EF-2000、EF-18 英国：EF-2000、JSF
MIDS  LVT(2)	无	美国：FAAD、THAAD、C2 法国：陆军作战平台 意大利：空军和陆军Ground  C2 西班牙：空军ACCS
MIDS  LVT(3)/FDL	无	美国：F-15A/E、F-117、A-10、F-22、B-1、B-2、B-52、JSF

注：ABCCC：机载战场指挥与控制中心（美国空军）

ACCS：空中指挥与控制系统（北约）

ADGE：地面防空环境（英国）

FAAD：战区前线防空（美国陆军）

MCE/TAOM：模块化控制设备/战术航空操作模块（美国空军/美国海军陆战队）

NADGE：北约地面防空环境

THAAD：高空威胁防御（美国陆军）

对于JTIDS兼容的无线电设备和TADILJ消息格式协议有非常清楚的文档描述，以上提供的Link16定义只包括这两个组件的相关内容。Link16更广泛定义的描述如下图所示，该图展示了机组人员如何使用该系统实现机组人员之间的信息传递，虽然本报告没有使用该图中描述的广泛定义，但它清楚地描述了机组人员在Link16中发挥的作用以及对作战互操作性的实际需求。

在美军内部，当JTIDS和Link16可互换地用于数据链路通信时可能会发生混淆。JTIDS和JTIDS兼容的无线电设备只是通信中的必要元素，当实际使用TADIL-J时也会产生困惑。有些人希望术语适用于数据链路，而另一些人则希望术语仅适用于消息格式和协议。本报告中我们仅使用TADIL J作为消息格式和协议的术语。

北约对这个术语有不同的解释。在北约的解释中，TADIL J的消息和协议变成了Link 16，而JTIDS通信变成了MIDS；因此，北约使用的Link 16比美国使用的更狭义。

在标准的操作程序上也存在差异，美国使用联合的多TADIL操作程序，而北约则使用盟军数据手册第16版，关于二者的差别列表于表中。JMTOP已经被推荐给北约使用。只要双方了解这些使用手册上的差异，就没有必要解决美国和北约之间关于Link 16术语上的分歧。

表 Link 16/TADIL J/JTIDS/MIDS规范

标准	美国规范	北约规范
终端接口标准（硬件/软件）	JTIDS  SSS DCB79S4000C	MIDS STANAG  4175
程序接口标准（消息格式/协议）	TADIL  J MIL-STD-6016	Link  16 STANAG  5516
标准操作程序	JMTOP CJCSM  6120.01	ADATP-16

Link-22

Link-22是一种抗电子对抗的超视距战术通信系统，在结构上采用时分或动态时分多址。Link-22有两大设计目标，一是取代Link-11（所以Link-22也称为改进了的Link-11，简称NILE），二是与Link-16兼容。

因此，Link-22采用了由Link-16衍生出来的信息标准和Link-16的体系结构和协议，所不同的是Link-22同时采用了跳频式的HF和UHF作为通信频段，克服了Link-16必须中继才能超视距通信的限制。

更多Link-22相关可以查看：Link 22 数据链概览

Talon HATE系统

波音在其网站上说，多个飞机和地面站可以使用波音开发的Talon HATE机载网络系统进行有效和安全的通信。飞行测试期间，两架F-15C飞机上的Talon HATE系统能够使飞行员通过军用数据链Link 16、通用数据链和宽带全球卫星通信卫星分享信息。

F-15C也可以和其他空军飞机和武器系统之间快速传输信息，从而实现高效的信息共享。同时，还验证了F-22飞机使用的飞行状态数据链路的网络能力。

这种空中网络使得战术战斗机能力得到巨大飞跃，可以实时连接并实现信息扩展与共享。展示了F-15C和F-22之间的安全数据链路连接，将飞行员的信息整合到一个共同的操作画面中。

Talon HATE在常规平台的Link 16数据网络与F-22A的战术数据网络(Intraflight Datalink，IFDL)之间搭起桥梁，使后者得融入多功能信息分配系统-JTRS(Multifunctional Information Distribution System Joint Tactical Radio System，简称为MIDS-J)。MIDS-J充当一个主机，用于多种并发通信波形，这些波形是Talon HATE后续运行所必需的。

Talon HATE整合来自于战斗机网络、国家和联合指挥与控制资源的信息。 通过数据链发射，信息可以被联合航空器、船舶和地面站使用，并提高战场上的通信和信息共享水平。

随着隐身F-22购买数量缩减，以及F-35服役的时间慢于预期，美空军选择通过在这些平台间建立联系来使其作战能力最大化。

F-22使用了低可探测概率/低截获概率(LPI/LPD)机间数据链(IFDL)，它只可在F-22之间使用。F-35使用的是多功能先进数据链(MADL)。IFDL和MADL使用不同的波形，妨碍了直接的数据交换。

洛克希德•马丁公司官员提出了“五代到五代”直接连通能力的概念，这将使F-22和F-35连通起来。

 

原文始发于微信公众号（雷达通信电子战）