協(xié)同作戰(zhàn)下數(shù)據(jù)鏈聯(lián)合應(yīng)用與發(fā)展

易凱　陳妍

【摘 要】信息傳輸鏈路是戰(zhàn)斗編隊實施指揮控制和武器協(xié)同控制的基礎(chǔ)。本文介紹了目前國外數(shù)據(jù)鏈聯(lián)合應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀，并對數(shù)據(jù)鏈聯(lián)合應(yīng)用方式進(jìn)行了分析，提出了協(xié)同作戰(zhàn)下數(shù)據(jù)鏈聯(lián)合應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)和未來發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】協(xié)同作戰(zhàn)；數(shù)據(jù)鏈；應(yīng)用發(fā)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

信息化條件下的協(xié)同作戰(zhàn)，需要通過多數(shù)據(jù)鏈和通信系統(tǒng)將各類作戰(zhàn)平臺接入作戰(zhàn)體系，與空間、空中、海上、水下各類情報處理系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)及武器平臺構(gòu)成一個覆蓋整個戰(zhàn)場空間的通信與信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，提供信息分發(fā)與通信中繼傳輸?shù)确?wù)，保證戰(zhàn)場感知、指揮控制、火力打擊和支援保障等信息的實時、大容量、可靠、安全傳輸，從而形成精度更高、范圍更廣、全局一致的戰(zhàn)場態(tài)勢信息，實現(xiàn)跨平臺武器協(xié)同控制與精確火力打擊。

1 國外現(xiàn)狀

美軍是最早開始研究、裝備和應(yīng)用數(shù)據(jù)鏈的國家，而且是唯一建立起了較為完善的數(shù)據(jù)鏈體系的國家[1]。美軍數(shù)據(jù)鏈體系是以滿足作戰(zhàn)需求為指導(dǎo)思想，在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的作戰(zhàn)結(jié)構(gòu)中提出三級可互操作的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。第一級是聯(lián)合監(jiān)視跟蹤網(wǎng)絡(luò)，例如CEC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，用戶數(shù)量在24個之內(nèi)，傳輸時延為亞秒級，精度達(dá)到武器控制要求；第二級為聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)，使用Link11、Link16等數(shù)據(jù)鏈，用戶數(shù)量在500個之內(nèi)，傳輸時延為秒級，精度達(dá)到部隊控制要求；第三級為聯(lián)合計劃網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用IT-21、NMCI、GCCS等，用戶數(shù)量在1000個之內(nèi)，傳輸時延為分鐘級，精度達(dá)到?jīng)Q策制定和部隊協(xié)同要求。

目前，美國海軍不斷推進(jìn)的防空反導(dǎo)一體化火控系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的重要內(nèi)容，其核心指導(dǎo)思想就是采用開放式的作戰(zhàn)體系架構(gòu)（OA），在Link16數(shù)據(jù)鏈的基礎(chǔ)上通過融入?yún)f(xié)同作戰(zhàn)能力（CEC）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)瞄準(zhǔn)（TTNT）技術(shù)等，利用FTS（From-The-Sea）、FTA（From-The-Air）、FTL（From-The-Land）三類殺傷鏈路[2]，擴(kuò)展整個作戰(zhàn)空域，提供遠(yuǎn)程提示和超視距協(xié)同交戰(zhàn)模式，從而使美軍作戰(zhàn)攻防體系更加完備，實現(xiàn)空、天、地、海一體化的作戰(zhàn)能力。

2 應(yīng)用方式

在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)下，各類數(shù)據(jù)鏈處于不同的作用層面。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈為兵力控制層面，通過指揮、控制、情報偵察系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸，為指揮員決策提供整個戰(zhàn)區(qū)統(tǒng)一、及時和準(zhǔn)確的作戰(zhàn)態(tài)勢；武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈為武器控制層面，通過各傳感器火控級的數(shù)據(jù)分發(fā)，使所屬成員獲得所需的目標(biāo)跟蹤、武器協(xié)同控制等信息，實現(xiàn)多個武器平臺整體協(xié)同作戰(zhàn)[3]。

（1）戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈把某一具體作戰(zhàn)區(qū)域的指揮控制系統(tǒng)和作戰(zhàn)平臺連接起來，獲得更大范圍的戰(zhàn)場態(tài)勢感知信息，提供戰(zhàn)術(shù)級信息共享和對作戰(zhàn)平臺的指揮控制能力。

（2）武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈把為完成某一具體作戰(zhàn)任務(wù)的各作戰(zhàn)平臺連接起來，提供探測目標(biāo)火控級信息共享、基于作戰(zhàn)任務(wù)的臨機(jī)指揮和武器協(xié)同控制能力。

（3）由武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈形成高精度的統(tǒng)一態(tài)勢圖，可用作戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的高精度航跡源，而戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢信息可縮短武器網(wǎng)絡(luò)成員的目標(biāo)鎖定、識別時間[4]。

3 關(guān)鍵技術(shù)

協(xié)同作戰(zhàn)的優(yōu)勢在于將多個作戰(zhàn)單元的作戰(zhàn)資源集成為一個有機(jī)整體，進(jìn)行動態(tài)重組，優(yōu)化資源配置，以提高系統(tǒng)整體的攻防效果。因此，在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)體系時，必須加強(qiáng)多數(shù)據(jù)鏈標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、構(gòu)件化設(shè)計，打破武器與專用火控系統(tǒng)的硬鏈接，通過多數(shù)據(jù)鏈路集成，多源數(shù)據(jù)獲取、信息共享，解決多個武器系統(tǒng)之間的互通互聯(lián)互操作問題[5]。協(xié)同作戰(zhàn)條件下數(shù)據(jù)鏈聯(lián)合應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個方面：

3.1 多數(shù)據(jù)鏈互聯(lián)互通技術(shù)

多數(shù)據(jù)鏈的聯(lián)合應(yīng)用必須通過各數(shù)據(jù)鏈之間建立新的統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，采用與公共接口裝置相接，實現(xiàn)互通。以Link系列為例，Link4、Link11等數(shù)據(jù)鏈在研制初期沒有過多考慮互通問題，后期通過采用轉(zhuǎn)換器的方式實現(xiàn)了信息格式轉(zhuǎn)換，但并不能完全解決互通問題，從而產(chǎn)生了基于聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)（JTIDS）的Link16數(shù)據(jù)鏈。JTIDS的目標(biāo)就是提供三軍和北約國家使用的通用數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，但由于JTIDS功能上的限制，它無法完全替代原有數(shù)據(jù)鏈。因此，美國仍在繼續(xù)探索新的JTIDS組態(tài)以獲得更普遍使用，同時希望設(shè)計一種基于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）模式上的通用數(shù)據(jù)分布結(jié)構(gòu)體系。

3.2 信息交換和融合處理技術(shù)

多數(shù)據(jù)鏈的聯(lián)合應(yīng)用需要通過共享實時數(shù)據(jù)庫，構(gòu)成完整的聯(lián)合數(shù)據(jù)鏈體系，實現(xiàn)多數(shù)據(jù)鏈信息交換和信息融合處理。美軍傳統(tǒng)的多數(shù)據(jù)鏈操作都是使用專用的多數(shù)據(jù)鏈轉(zhuǎn)換單元來完成的，具有規(guī)劃復(fù)雜，擴(kuò)展困難，不靈活等特點(diǎn)。由于現(xiàn)代化戰(zhàn)爭對互聯(lián)、互通、互操作的要求進(jìn)一步提高，美軍將以XML作為主要信息交換工具來滿足多數(shù)據(jù)鏈與其他信息系統(tǒng)間的信息交換，XML具有標(biāo)準(zhǔn)開放、可擴(kuò)展性好、內(nèi)容與形式分離、可適應(yīng)各種數(shù)據(jù)格式、便于軟件實現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，已在民用領(lǐng)域中作為異構(gòu)環(huán)境中的數(shù)據(jù)交換媒介得到廣泛應(yīng)用。因此美軍在聯(lián)合技術(shù)體系結(jié)構(gòu)（JTA）和全球信息柵格（GIG）中將XML規(guī)定為信息交換的通用工具。

3.3 多數(shù)據(jù)鏈聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)

在多數(shù)據(jù)鏈聯(lián)合應(yīng)用中，每種數(shù)據(jù)鏈的技術(shù)體制、交換協(xié)議、信道容量等各不相同，數(shù)據(jù)鏈操作存在不確定性，同時存在不同作戰(zhàn)區(qū)域的任務(wù)、威脅和地理、時間等各類約束。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需綜合考慮作戰(zhàn)任務(wù)、平臺分工、裝備配置以及鏈路特性的多數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)資源的統(tǒng)一調(diào)配、設(shè)計和規(guī)劃，滿足信息交換種類、傳輸容量和節(jié)點(diǎn)連通性等需求，實現(xiàn)信息的鏈路選擇、流量控制以及鏈間轉(zhuǎn)發(fā)等傳輸控制，支撐多數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的組織運(yùn)用。

3.4 多數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)管理者自動計劃和控制數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的能力十分有限，如果由于通信故障造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓，大量的協(xié)調(diào)工作必須通過電臺或電話進(jìn)行。隨著聯(lián)合攻擊技術(shù)和其他自動武器攻擊技術(shù)的產(chǎn)生，高效的數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)管理的重要性越顯突出，通過提供計算機(jī)工具設(shè)備輔助數(shù)據(jù)鏈管理人員進(jìn)行多數(shù)據(jù)鏈智能網(wǎng)絡(luò)管理成為一項重要的研究方向。為此，美軍開發(fā)了動態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理工具，并在聯(lián)合作戰(zhàn)期間的多數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)中為數(shù)據(jù)鏈管理人員提供有效計劃制定、監(jiān)控和信息交換管理。

4 發(fā)展趨勢

未來戰(zhàn)爭，戰(zhàn)場范圍將擴(kuò)大到陸、海、空、天等多維空間，彼此界限將逐漸模糊直至消失。傳統(tǒng)的依靠單一傳感器提供探測信息的作戰(zhàn)方式將受到越來越嚴(yán)重的威脅。因此，借助多種數(shù)據(jù)鏈傳輸信道，形成一體化數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，是完善作戰(zhàn)信息網(wǎng)絡(luò)體系的主要手段。數(shù)據(jù)鏈聯(lián)合應(yīng)用發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

4.1 一體化

數(shù)據(jù)鏈經(jīng)過長期的發(fā)展，其數(shù)據(jù)傳輸速率、安全保密性和抗干擾性、信號隱蔽性和抗截獲能力等指標(biāo)得到了不斷的改善。在提高數(shù)據(jù)鏈的技術(shù)性能指標(biāo)的同時，應(yīng)通過采用統(tǒng)一通用的信息標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和接口方式，以及開放式、一體化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)[6]，融入全球信息柵格網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展由相互獨(dú)立工作的數(shù)據(jù)鏈向體系化、網(wǎng)絡(luò)化方向轉(zhuǎn)變的一體化數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。

4.2 多元化

隨著現(xiàn)代武器裝備和作戰(zhàn)體制的不斷改進(jìn)，數(shù)據(jù)鏈也朝著高速率、大容量、抗干擾方向發(fā)展，數(shù)據(jù)鏈的功能將由單一通信功能向通信、導(dǎo)航、敵我識別、態(tài)勢感知、戰(zhàn)損評估等多元化綜合功能發(fā)展。

4.3 小型化

隨著網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)的不斷推進(jìn)，數(shù)據(jù)鏈的加裝平臺種類越來越多，特別是一些對數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)要求苛刻、由于自身平臺限制難以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的平臺，如背負(fù)式、武器彈藥、無人機(jī)等，為它們開發(fā)支持其融入網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)體系的數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)俏磥頂?shù)據(jù)鏈發(fā)展的主要任務(wù)，開發(fā)適應(yīng)各種作戰(zhàn)平臺的應(yīng)用需求的小型化端機(jī)設(shè)備是數(shù)據(jù)鏈技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

4.4 集成化

數(shù)據(jù)鏈必須與指控、武器和傳感器平臺緊密交聯(lián)才能發(fā)揮作用。降低數(shù)據(jù)鏈與應(yīng)用平臺集成難度、解決一些特殊平臺的數(shù)據(jù)鏈集成問題是數(shù)據(jù)鏈基礎(chǔ)研究未來需要重點(diǎn)研究的問題。此外，為了更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)鏈作用，需要進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)鏈與應(yīng)用平臺集成的層次，從而推動未來數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展。

5 結(jié)束語

在現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭中，協(xié)同作戰(zhàn)的能力越來越重要，體系與體系的綜合對抗成為制勝的關(guān)鍵。作為C4ISR的有效支持，數(shù)據(jù)鏈可通過聯(lián)合應(yīng)用的方式充分發(fā)揮各類數(shù)據(jù)鏈的優(yōu)勢，滿足多種作戰(zhàn)任務(wù)下傳輸與交換不同數(shù)據(jù)信息的要求，成為信息優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力的主要手段，在協(xié)同作戰(zhàn)中發(fā)揮著重要作用。

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[責(zé)任編輯：湯靜]