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[摘 要]随着各国军队对数据链的不断重视和新技术的不断采用,本文深入分析研究了未来数据链发展的主要趋势,借鉴外军数据链发展的经验启示,得出我军数据链发展需要把握的五个方面,利用后发优势,提高我军数据链建设水平和质量。
[关键词]数据链 发展 趋势 启示
中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0159-02
新军事变革和电子信息技术的高速发展,现代战争呈现出技术形态信息化、组织形态体系化等鲜明特征,陆海空天网电多维战场融为一体,制信息权成为夺取战场综合控制权的核心,一体化联合作战成为基本作战形式,打击方式更加注重立体、远程、快速、精确和非线性,数据链在提升体系作战能力中的核心地位日益凸显,如何争取在未来战争中拥有更大的制信息权,数据链的应用水平是一重大关键,因此跟踪数据链系统的发展前沿和准确预判未来数据链系统的发展趋势十分必要。
一、数据链发展主要趋势
当今信息化形势下,全球化战争的特性已经发生了很大的变化,尤其是联合作战,将面临更加复杂的战场环境,指挥控制的稳定性、实时性、可靠性受到严峻挑战,数据链路作为信息基础设施的重要组成部分, 将广泛用于航天器、飞机、舰船、地面武器等平台及指挥自动化系统的数据通信网,其可靠性和实时性需求对建设和发展提出了很高的标准要求,纵观外军在数据链方面的发展历程和发展趋势,未来数据链将主要呈现以下发展趋势。
(一)新一代数据链发展需求
从未来作战需求看,战术数据链希望传输的不只是语音及报文数据,而且还希望能够传输图像、视频等,这就对数据链的带宽和数据吞吐量有着很高的要求,并且在传输语音、数据及图像等业务过程中要实时、保密、准确,以满足动态战场上多平台之间快速数据交换,获得战场上的主动权。目前,美军在数据链研发方面,一直在试验、改进各种通信系统和装备,尤其是在Link-16第一代数据链终端JTIDS的基础上,加紧研制第二代Link-16数据链终端MIDS,相比于JTIDS,MIDS工作在Lx波段(960~1215MHz),可实现实时数字语音抗干扰保密通信,能通过自动中继技术实现超视距通信。MIDS系统采用了超高速集成电路芯片技术和微波/毫米波单片集成电路技术和先进的电子防护技术,具有体积小、重量轻、可靠性高等特点,应用前景极为广阔。
所以数据链研发总的发展趋势是在兼容现有装备的基础上,积极开发新的频率资源,提高数据传输速率,改进网络结构,增大系统容量,提高数据传输率及其准确率,增大信号传输的隐蔽性,改善加密手段,提高抗干扰、抗截获及数据分发能力,从军用数据链终端向联合信息分发系统演变,并在与各指挥控制系统及武器系统链接的同时,实现与战略网的互联互通。
(二)多数据链协同
目前,美军及北约多数据链的协同工作主要是通过数据转发来实现,具体做法就是将某一数据链接收的数据,经过一定的格式转换后再发送到另一数据链中,在此过程中,一条数据链接收到的报文不仅被转译为适于另一数据链的报文,而且报文中的可用数据段也被转译其它相应报文的数据段,但是这两种报文不一定存在一一对应的关系。从应用上看,美军及北约承担多数据链部队数据转发功能的设备只有联合信息分发系统转发设备(FJU)。
军用数据链的发展趋势之一就是多数据链协同工作。随着数据链的开发应用,新型数据链的传输速率、系统容量、抗干扰和保密能力、抗毁性、能传输的信息种类与粒度、导航与识别功能等都在逐步提高,但新型数据链的出现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,将共同出现在战场上。
多数据链协同工作是指多个数据链通过共享指挥与控制处理器,构成完整的联合数据链体系,为作战指挥系统提供统一的、完整的军用信息。多数据链工作的成员必须预先设计,在包括所有平台的系统下工作,在使用报文格式上,要充分考虑不同型号数据链之间的兼容问题,如美军研发的Link-16数据链,采用J序列报文格式,但充分考虑Link-4、Link-11采用的V/R、M序列報文格式,通过Link-16系统独有的协议转换设备进行转换,使装载了Link-16的E-2C战斗群和装载了Link-4A和 link-11的F-14D等改良飞机实现数据链的协同,实现多种数据链操作,保证战术资料在这三种数据链上同时使用;在系统功能上,要充分考慮继承和发展,如Link-16在研发时,就在融合了Link-4和Link-11的各种作战功能的基础上,通过联合战术信息分发系统的使用,进一步完善了数据链的作战功能,并在保密、抗干扰等技战术性能上不断予以完善。
(三)一体化数据链系统
现代战争不仅要防空,而且要防导弹,包括弹道导弹和巡航导弹,还要防遥控飞行器和无人机,这就对战场的范围、自动化指挥系统的数据通信速率、容量等都提出了更高的要求。因此,军用数据链的另一个发展趋势就是借助于卫星通信及其他远距离传输信道,形成一体化数据链系统。
一体化数据链系统将包括陆、海、空、天、电、网等多维空间的作战应用单元,在各应用单元间实现互联互通,体系结构大体上分为三个层次,最低层是陆、海、空等军种本身的为一个军种服务的数据链,数据链服务范围有限,不利于军种间的联合作战;中层为联合战术数据链,它把军种数据链连成统一的数据链,达到互联互通,为战场态势了解和开展一体化指挥作战提供支持;上层为远距离数据链,把各个联合战术数据链连成国家甚至世界范围的数据链体系,在统一的网络管理下工作,为开展国家级的联合作战提供支持。因此数据链体系结构一体化将是未来数据链发展的一个趋势,这是信息化条件下战争的必然要求。
随着各国军队对数据链的不断重视和新技术的不断采用,未来数据链将会朝着以下趋势发展:在使用现有数据链的基础上,应用新技术升级目前军队装备的数据链;着眼未来战场需求,加大研制开发功能更加全面的新一代数据链,尤其是重点加大空基和天基信息获取能力;借助卫星信道及其他远距离传输信道,形成一体化数据链系统。 二、对我军数据链发展的启示
我军数据链建设起步较晚,现在由总部牵头研制了三军联合信息分發系统,但总体水平不高,在装备数量、技术体制、保障规模能力、体系对抗能力等方面与发达国家还存在一定的差距。发展我军数据链,要借鉴美军及北约数据链发展的经验,利用后发优势,提高建设水平和质量,尤其需要在以下五个方面进行把握。
(一)加强数据链作战需求分析
数据链是随武器平台信息化和作战指挥智能化而产生的,作战需求始终是数据链建设的直接牵引力。因此,数据链建设必须深入研究未来信息化条件下联合作战对数据链的需求,搞清数据链所承载的信息内容和特性,研究解决不同作战条件下的保障方式,使之符合我军作战使用实际。
(二)加强数据链建设顶层设计
数据链建设是一项复杂的系统工程,其建设覆盖面广,技术复杂,涉及部队和地方很多部门,需要从一盘棋的高度,加强顶层设计,指导各项工作。要学习和引进先进的系统工程理论和建模理论,采用科学、严谨的研究方法,从作战体系结构入手,建立具有我军特色的系统体系结构和技术体系结构,使数据链系统建设走上科学、严谨和可持续推进的轨道。
(三)加强标准化管理
数据链建设中需坚持统筹管理、统一标准,对作战需求认证、技术体制认证、关键技术攻关、装备研发规划及系统指标等多方面进行规范,做出科学的安排,建立包括技术标准、使用标准和管理标准在内的各种标准,提高系统工程建设的技术质量水平,保证数据链建设的规范性和整体性。
(四)提高系统安全性
数据链通信信道面临着信道干扰及敌方的电子干扰破坏,同时还要防止敌方破解和窃取数据链通信信息。因此,数据链一方面要具有很强的抗干扰能力,另一方面要采取更加先进的加密算法,对传送和接收数据信息进行加密和解密,提高加密质量,保证系统安全性,提高作战效能。
(五)走军民融合发展之路
信息化条件下的对抗,集中表现为以国家整体实力为基础的体系对抗,这种对抗要求国防和军队现代化建设必须融入经济社会发展体系之中,以国家整体实力支撑国防和军队现代化建设。作为尖端科技的数据链,在研发使用方面更是要通过国家主导、市场运作,有效发挥军队需求牵引和政府宏观调控作用,吸收地方成熟的技术、先进的经验、优秀的人才共同参与,推动资源配置实现效益最大化、效率最优化、成果最佳化。如地方在无人机使用方面,2016年已成功试验了通过将 4G网络引入无人机控制数据链,使无人机遥控距离提升至几百公里以上,提升了无人机的空中巡航性能,据权威人士预计4G网络的引入必将使无人机的应用扩展到更广的领域。那么作为军用数据链,应该通过军民融合,消除技术标准壁垒,转化民用先进技术,利用民用通信基础,提高军用无人機数据链的性能。
总之,未来战争是一体化程度很高的战争, 敌我双方的较量实质是彼此作战体系之间的对抗,数据链作为战场信息传输的中枢系统,具有非常重要的地位作用。所以我们要充分利用现有科学技术的发展成果,借助数据链研发的后发优势,开发适合我军应用需求、拥有完全知识产权的数据链技术,为打赢未来高技术条件下的战争打下坚实的基础。
完成单位:空军西安飞行学院
完 成 人:罗红英 93995部队教务科研处参谋、助教
魏小磊 93995部队教务科研处参谋、助教
陈盖凯 93995部队领航研究所助理研究员
作者简介:
魏小磊,1986.10,男,汉族,籍贯(精确到市):安徽阜阳,当前职务:参谋,当前职称:助教,学历:硕士,研究方向:无线电应用,作者单位:93995部队,单位所在地(精确到市): 陕西省西安市,单位所在地邮编:710306。
[关键词]数据链 发展 趋势 启示
中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0159-02
新军事变革和电子信息技术的高速发展,现代战争呈现出技术形态信息化、组织形态体系化等鲜明特征,陆海空天网电多维战场融为一体,制信息权成为夺取战场综合控制权的核心,一体化联合作战成为基本作战形式,打击方式更加注重立体、远程、快速、精确和非线性,数据链在提升体系作战能力中的核心地位日益凸显,如何争取在未来战争中拥有更大的制信息权,数据链的应用水平是一重大关键,因此跟踪数据链系统的发展前沿和准确预判未来数据链系统的发展趋势十分必要。
一、数据链发展主要趋势
当今信息化形势下,全球化战争的特性已经发生了很大的变化,尤其是联合作战,将面临更加复杂的战场环境,指挥控制的稳定性、实时性、可靠性受到严峻挑战,数据链路作为信息基础设施的重要组成部分, 将广泛用于航天器、飞机、舰船、地面武器等平台及指挥自动化系统的数据通信网,其可靠性和实时性需求对建设和发展提出了很高的标准要求,纵观外军在数据链方面的发展历程和发展趋势,未来数据链将主要呈现以下发展趋势。
(一)新一代数据链发展需求
从未来作战需求看,战术数据链希望传输的不只是语音及报文数据,而且还希望能够传输图像、视频等,这就对数据链的带宽和数据吞吐量有着很高的要求,并且在传输语音、数据及图像等业务过程中要实时、保密、准确,以满足动态战场上多平台之间快速数据交换,获得战场上的主动权。目前,美军在数据链研发方面,一直在试验、改进各种通信系统和装备,尤其是在Link-16第一代数据链终端JTIDS的基础上,加紧研制第二代Link-16数据链终端MIDS,相比于JTIDS,MIDS工作在Lx波段(960~1215MHz),可实现实时数字语音抗干扰保密通信,能通过自动中继技术实现超视距通信。MIDS系统采用了超高速集成电路芯片技术和微波/毫米波单片集成电路技术和先进的电子防护技术,具有体积小、重量轻、可靠性高等特点,应用前景极为广阔。
所以数据链研发总的发展趋势是在兼容现有装备的基础上,积极开发新的频率资源,提高数据传输速率,改进网络结构,增大系统容量,提高数据传输率及其准确率,增大信号传输的隐蔽性,改善加密手段,提高抗干扰、抗截获及数据分发能力,从军用数据链终端向联合信息分发系统演变,并在与各指挥控制系统及武器系统链接的同时,实现与战略网的互联互通。
(二)多数据链协同
目前,美军及北约多数据链的协同工作主要是通过数据转发来实现,具体做法就是将某一数据链接收的数据,经过一定的格式转换后再发送到另一数据链中,在此过程中,一条数据链接收到的报文不仅被转译为适于另一数据链的报文,而且报文中的可用数据段也被转译其它相应报文的数据段,但是这两种报文不一定存在一一对应的关系。从应用上看,美军及北约承担多数据链部队数据转发功能的设备只有联合信息分发系统转发设备(FJU)。
军用数据链的发展趋势之一就是多数据链协同工作。随着数据链的开发应用,新型数据链的传输速率、系统容量、抗干扰和保密能力、抗毁性、能传输的信息种类与粒度、导航与识别功能等都在逐步提高,但新型数据链的出现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,将共同出现在战场上。
多数据链协同工作是指多个数据链通过共享指挥与控制处理器,构成完整的联合数据链体系,为作战指挥系统提供统一的、完整的军用信息。多数据链工作的成员必须预先设计,在包括所有平台的系统下工作,在使用报文格式上,要充分考虑不同型号数据链之间的兼容问题,如美军研发的Link-16数据链,采用J序列报文格式,但充分考虑Link-4、Link-11采用的V/R、M序列報文格式,通过Link-16系统独有的协议转换设备进行转换,使装载了Link-16的E-2C战斗群和装载了Link-4A和 link-11的F-14D等改良飞机实现数据链的协同,实现多种数据链操作,保证战术资料在这三种数据链上同时使用;在系统功能上,要充分考慮继承和发展,如Link-16在研发时,就在融合了Link-4和Link-11的各种作战功能的基础上,通过联合战术信息分发系统的使用,进一步完善了数据链的作战功能,并在保密、抗干扰等技战术性能上不断予以完善。
(三)一体化数据链系统
现代战争不仅要防空,而且要防导弹,包括弹道导弹和巡航导弹,还要防遥控飞行器和无人机,这就对战场的范围、自动化指挥系统的数据通信速率、容量等都提出了更高的要求。因此,军用数据链的另一个发展趋势就是借助于卫星通信及其他远距离传输信道,形成一体化数据链系统。
一体化数据链系统将包括陆、海、空、天、电、网等多维空间的作战应用单元,在各应用单元间实现互联互通,体系结构大体上分为三个层次,最低层是陆、海、空等军种本身的为一个军种服务的数据链,数据链服务范围有限,不利于军种间的联合作战;中层为联合战术数据链,它把军种数据链连成统一的数据链,达到互联互通,为战场态势了解和开展一体化指挥作战提供支持;上层为远距离数据链,把各个联合战术数据链连成国家甚至世界范围的数据链体系,在统一的网络管理下工作,为开展国家级的联合作战提供支持。因此数据链体系结构一体化将是未来数据链发展的一个趋势,这是信息化条件下战争的必然要求。
随着各国军队对数据链的不断重视和新技术的不断采用,未来数据链将会朝着以下趋势发展:在使用现有数据链的基础上,应用新技术升级目前军队装备的数据链;着眼未来战场需求,加大研制开发功能更加全面的新一代数据链,尤其是重点加大空基和天基信息获取能力;借助卫星信道及其他远距离传输信道,形成一体化数据链系统。 二、对我军数据链发展的启示
我军数据链建设起步较晚,现在由总部牵头研制了三军联合信息分發系统,但总体水平不高,在装备数量、技术体制、保障规模能力、体系对抗能力等方面与发达国家还存在一定的差距。发展我军数据链,要借鉴美军及北约数据链发展的经验,利用后发优势,提高建设水平和质量,尤其需要在以下五个方面进行把握。
(一)加强数据链作战需求分析
数据链是随武器平台信息化和作战指挥智能化而产生的,作战需求始终是数据链建设的直接牵引力。因此,数据链建设必须深入研究未来信息化条件下联合作战对数据链的需求,搞清数据链所承载的信息内容和特性,研究解决不同作战条件下的保障方式,使之符合我军作战使用实际。
(二)加强数据链建设顶层设计
数据链建设是一项复杂的系统工程,其建设覆盖面广,技术复杂,涉及部队和地方很多部门,需要从一盘棋的高度,加强顶层设计,指导各项工作。要学习和引进先进的系统工程理论和建模理论,采用科学、严谨的研究方法,从作战体系结构入手,建立具有我军特色的系统体系结构和技术体系结构,使数据链系统建设走上科学、严谨和可持续推进的轨道。
(三)加强标准化管理
数据链建设中需坚持统筹管理、统一标准,对作战需求认证、技术体制认证、关键技术攻关、装备研发规划及系统指标等多方面进行规范,做出科学的安排,建立包括技术标准、使用标准和管理标准在内的各种标准,提高系统工程建设的技术质量水平,保证数据链建设的规范性和整体性。
(四)提高系统安全性
数据链通信信道面临着信道干扰及敌方的电子干扰破坏,同时还要防止敌方破解和窃取数据链通信信息。因此,数据链一方面要具有很强的抗干扰能力,另一方面要采取更加先进的加密算法,对传送和接收数据信息进行加密和解密,提高加密质量,保证系统安全性,提高作战效能。
(五)走军民融合发展之路
信息化条件下的对抗,集中表现为以国家整体实力为基础的体系对抗,这种对抗要求国防和军队现代化建设必须融入经济社会发展体系之中,以国家整体实力支撑国防和军队现代化建设。作为尖端科技的数据链,在研发使用方面更是要通过国家主导、市场运作,有效发挥军队需求牵引和政府宏观调控作用,吸收地方成熟的技术、先进的经验、优秀的人才共同参与,推动资源配置实现效益最大化、效率最优化、成果最佳化。如地方在无人机使用方面,2016年已成功试验了通过将 4G网络引入无人机控制数据链,使无人机遥控距离提升至几百公里以上,提升了无人机的空中巡航性能,据权威人士预计4G网络的引入必将使无人机的应用扩展到更广的领域。那么作为军用数据链,应该通过军民融合,消除技术标准壁垒,转化民用先进技术,利用民用通信基础,提高军用无人機数据链的性能。
总之,未来战争是一体化程度很高的战争, 敌我双方的较量实质是彼此作战体系之间的对抗,数据链作为战场信息传输的中枢系统,具有非常重要的地位作用。所以我们要充分利用现有科学技术的发展成果,借助数据链研发的后发优势,开发适合我军应用需求、拥有完全知识产权的数据链技术,为打赢未来高技术条件下的战争打下坚实的基础。
完成单位:空军西安飞行学院
完 成 人:罗红英 93995部队教务科研处参谋、助教
魏小磊 93995部队教务科研处参谋、助教
陈盖凯 93995部队领航研究所助理研究员
作者简介:
魏小磊,1986.10,男,汉族,籍贯(精确到市):安徽阜阳,当前职务:参谋,当前职称:助教,学历:硕士,研究方向:无线电应用,作者单位:93995部队,单位所在地(精确到市): 陕西省西安市,单位所在地邮编:710306。