美軍艦載機(jī)著艦數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展與啟示*

錢(qián)國(guó)紅，顧海燕

（1.海軍裝備研究院航空所，上?！?00436；2.中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都　610036）

美軍艦載機(jī)著艦數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展與啟示*

錢(qián)國(guó)紅**1，顧海燕2

（1.海軍裝備研究院航空所，上海200436；2.中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都610036）

回顧了美國(guó)著艦引導(dǎo)系統(tǒng)及著艦數(shù)據(jù)鏈發(fā)展歷程，分析了各著艦引導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)信息傳輸需求的差異，總結(jié)了各著艦數(shù)據(jù)鏈的功能性能特征，描述了美國(guó)著艦數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展趨勢(shì)，探討了新型著艦數(shù)據(jù)鏈的技術(shù)體制，最后指出了對(duì)我國(guó)著艦數(shù)據(jù)鏈技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展的啟示。

艦載機(jī)；著艦數(shù)據(jù)鏈；發(fā)展趨勢(shì)；發(fā)展啟示

1　引　言

航空母艦是當(dāng)今最具綜合戰(zhàn)斗力的海上作戰(zhàn)體系核心，多年來(lái)在美、歐海軍的軍事行動(dòng)中扮演了重要角色。艦載機(jī)作為航母編隊(duì)的主戰(zhàn)武器，可隨艦隊(duì)機(jī)動(dòng)完成作戰(zhàn)任務(wù)，是奪取、保持制空權(quán)和制海權(quán)的重要力量，對(duì)現(xiàn)代海戰(zhàn)進(jìn)程和結(jié)局產(chǎn)生越來(lái)越重大影響。

在航母編隊(duì)整個(gè)作戰(zhàn)鏈條中，艦載機(jī)著艦是最重要環(huán)節(jié)，也是事故率最高的環(huán)節(jié)。著艦數(shù)據(jù)鏈能力是影響艦載機(jī)著艦規(guī)模、密度和安全性的重要因素，對(duì)艦載機(jī)著艦安全性和航母效能發(fā)揮具有重要意義。

美國(guó)是世界上最早實(shí)現(xiàn)艦載機(jī)航母起降的國(guó)家，先后實(shí)現(xiàn)了艦載機(jī)人工目視著艦、半自動(dòng)著艦和全自動(dòng)著艦，期間積累了豐富的應(yīng)用和研制經(jīng)驗(yàn)。隨著航母、艦載機(jī)及引導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，為滿(mǎn)足其不同信息的傳輸需求，美國(guó)選用和改進(jìn)了多種戰(zhàn)術(shù)協(xié)同鏈作為著艦數(shù)據(jù)鏈，由原始的目視著艦不需要著艦通信鏈路發(fā)展至單向廣播數(shù)據(jù)鏈，最后采用具有低時(shí)延、高安全性的戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)瞄準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（TacticalTargeting Network Technology，TTNT），進(jìn)一步增強(qiáng)了艦載機(jī)著艦引導(dǎo)的范圍、容量以及引導(dǎo)的實(shí)時(shí)性、可靠性和安全性。

本文在分析美國(guó)海軍著艦引導(dǎo)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)鏈發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，總結(jié)和討論了其最新著艦數(shù)據(jù)鏈TTNT的技術(shù)特征，并指出對(duì)我國(guó)著艦數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展啟示。

2　美軍著艦數(shù)據(jù)鏈發(fā)展概況

美國(guó)海軍從20世紀(jì)30年代開(kāi)始實(shí)現(xiàn)艦載機(jī)著艦，從早期的人工目視著艦到儀表半自動(dòng)著艦，再到現(xiàn)在的全自動(dòng)著艦，歷經(jīng)信號(hào)燈、菲涅爾光學(xué)助降鏡、儀表著艦、著艦引導(dǎo)雷達(dá)、衛(wèi)星引導(dǎo)等多種引導(dǎo)體制［1］。隨著航母、艦載機(jī)及引導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)海軍采用的著艦數(shù)據(jù)鏈也隨之更新?lián)Q代，其鏈路的帶寬、通信方式、時(shí)延、抗干擾、組網(wǎng)能力逐步加強(qiáng)，主要包括4A號(hào)數(shù)據(jù)鏈（Link-4A）、GMSK-25數(shù)據(jù)鏈、TTNT等。美國(guó)海軍著艦引導(dǎo)體制及對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展總結(jié)如表1所示。

表1　著艦數(shù)據(jù)鏈發(fā)展概況Tab.1 Development progress of landing datalinks

2.1Link-4A數(shù)據(jù)鏈

20世紀(jì)80年代開(kāi)始，美國(guó)海軍開(kāi)始裝備基于雷達(dá)的全天候航母著艦系統(tǒng)（All-Weather Carrier Landing System，AWCLS），實(shí)現(xiàn)艦載機(jī)半自動(dòng)著艦。該系統(tǒng)采用Link-4A數(shù)據(jù)鏈，并專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了V.6上行格式報(bào)文，為航母提供雷達(dá)引導(dǎo)控制信息的單向廣播［2］。Link-4A是一種艦空、空空數(shù)字通信的復(fù)合多功能數(shù)據(jù)鏈路，主要用于提供空中交通管制（Air Traffic Control，ATC）、空中攔截控制（Air Intercept Control，AIC）、攻擊控制、地面控制轟炸系統(tǒng)（Ground Control Bombing System，GCBS）、母艦慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Carrier Aircraft Inertial Navigation System，CAINS）等應(yīng)用，兼顧自動(dòng)艦載機(jī)著艦系統(tǒng)（Automatic Carrier Landing System，ACLS）應(yīng)用，主要裝備于F-4、F/A-18、E-2C等平臺(tái)。Link-4A主要信號(hào)特征∶頻率225～399.975 MHz；頻率間隔25 kHz、100 kHz；速率5 kb/s；調(diào)制方式為2FSK；工作方式為時(shí)分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）。

Link-4A用于ACLS時(shí)，頻率范圍為300～325 MHz，頻率間隔為100 kHz，采用單向通信方式，僅上行傳輸自動(dòng)著艦系統(tǒng)控制報(bào)文，可同時(shí)控制兩架飛機(jī)著艦。但由于技術(shù)體制所限，其實(shí)時(shí)性、安全性、通信帶寬、引導(dǎo)容量等不滿(mǎn)足后續(xù)全自動(dòng)著艦引導(dǎo)需求，僅在ACLS系統(tǒng)中使用。

2.2GMSK數(shù)據(jù)鏈

為適應(yīng)全軍、多國(guó)聯(lián)合等新的作戰(zhàn)需求，美軍于20世紀(jì)90年代末提出發(fā)展具備全天候、易部署、高精度引導(dǎo)能力的聯(lián)合精確進(jìn)近著艦系統(tǒng)（Joint Precision Approach and Landing System，JPALS）。其中海基的SB-JPALS可為艦載機(jī)提供廣域大規(guī)模的通信、導(dǎo)航、監(jiān)視和空管能力［3］，應(yīng)用概念如圖1所示。該系統(tǒng)相對(duì)于AWCLS其引導(dǎo)距離、精度和部署便捷性等方面均有提升，且在原有單一的進(jìn)近引導(dǎo)能力基礎(chǔ)上，增加了遠(yuǎn)距歸航引導(dǎo)、空中管制、艦/機(jī)編隊(duì)狀態(tài)監(jiān)視等功能。相對(duì)AWCLS，SB-JPALS對(duì)數(shù)據(jù)鏈的通信距離、通信對(duì)象及規(guī)模、通信業(yè)務(wù)類(lèi)型等也提出了更高的要求。十余年來(lái)，美國(guó)海軍已多次開(kāi)展針對(duì)F-18、F-35等艦載有人機(jī)的SB-JPALS的機(jī)載/艦載集成設(shè)計(jì)或試飛驗(yàn)證，主要采用GMSK-25數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行信息傳輸［4］。艦載機(jī)從百公里以外發(fā)現(xiàn)航母確認(rèn)著艦裝置狀態(tài)，與附近其他艦載機(jī)交互飛行狀態(tài)，并跟隨時(shí)刻變動(dòng)的引導(dǎo)航線和理想下滑航線，在不斷搖晃的著艦甲板上安穩(wěn)著艦。整個(gè)過(guò)程中，著艦數(shù)據(jù)鏈將眾多艦載機(jī)和航母有機(jī)地連為一體，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、導(dǎo)航數(shù)據(jù)及空管、引導(dǎo)指令的交互。

圖1　SB-JPALS通信概念Fig.1 Communication concept of SB-JPALS

GMSK-25數(shù)據(jù)鏈具備雙向通信能力，波形功能嵌入現(xiàn)有的ARC-231、ARC-210等系列電臺(tái)設(shè)備，外形如圖2所示。GMSK-25數(shù)據(jù)鏈主要信號(hào)特征∶頻率225～399.975 MHz；頻率間隔1.2 MHz；通信速率1 Mb/s；調(diào)制方式為GMSK；通信方式為單向廣播、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)半雙工等；組網(wǎng)協(xié)議為T(mén)DMA。

圖2　美國(guó)GMSK-25數(shù)據(jù)鏈天線及終端Fig.2 GMSK-25 datalink antenna and terminal

2.3TTNT數(shù)據(jù)鏈

美海軍分別于2011年和2013年對(duì)X-47B艦載無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)進(jìn)行了全自動(dòng)著艦的陸基和海基驗(yàn)證，成功驗(yàn)證了艦載無(wú)人機(jī)SB-JPALS的精密進(jìn)近著艦?zāi)芰Γ?］。

艦載無(wú)人機(jī)由于無(wú)人特性，為保障其著艦安全性，相對(duì)有人機(jī)，與航母的接口需求將新增或修改60%。艦載無(wú)人機(jī)著艦通信需求的特殊性主要體現(xiàn)在［6-8］∶第一，有人機(jī)獲取艦面引導(dǎo)信息后，主要依靠艦載機(jī)本機(jī)進(jìn)行著艦狀態(tài)控制和監(jiān)視，而無(wú)人機(jī)自動(dòng)控制著艦后，需將載機(jī)平臺(tái)、載荷及著艦狀態(tài)反饋回艦面以實(shí)時(shí)進(jìn)行必要干預(yù)，導(dǎo)致通信流程及通信內(nèi)容增加，由此對(duì)著艦數(shù)據(jù)鏈的低時(shí)延和帶寬要求更高；第二，為防止無(wú)人機(jī)編隊(duì)內(nèi)碰撞，艦載無(wú)人機(jī)著艦通信時(shí)，需實(shí)時(shí)獲取本機(jī)/編隊(duì)位置、規(guī)模及狀態(tài)，由此要求艦載機(jī)同時(shí)具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、廣播及組網(wǎng)通信能力；第三，為保證廣域范圍內(nèi)多成員入網(wǎng)的靈活性及無(wú)人機(jī)返航至著艦各階段引導(dǎo)的平滑性，要求著艦數(shù)據(jù)鏈具有動(dòng)態(tài)組網(wǎng)和遠(yuǎn)距通信能力；第四，美國(guó)新型航母上著艦指揮官、雷達(dá)引導(dǎo)控制室、空管控制中心等指揮機(jī)構(gòu)間的內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)，均采用基于IP的通信方式，若將艦載機(jī)作為IP節(jié)點(diǎn)，將使艦載無(wú)人機(jī)更有效地融入航母作戰(zhàn)編隊(duì)，由此著艦數(shù)據(jù)鏈最好具有支持IP的通信能力。此外，艦載無(wú)人機(jī)對(duì)著艦數(shù)據(jù)鏈的安全性、可靠性具有更高的要求，面臨艦船上復(fù)雜的電磁環(huán)境，需具備更強(qiáng)的低截獲/低探測(cè)及抗干擾能力。鑒于上述無(wú)人機(jī)著艦的特殊要求，柯林斯公司于2011年經(jīng)基于ARC-210的X-47B著艦傳輸需求適應(yīng)性分析，最終提出采用TTNT為X-47B著艦提供SB-JPALS信息傳輸。

TTNT數(shù)據(jù)鏈主要信號(hào)特征［9］∶頻段為L(zhǎng)頻段；體制為自組織組網(wǎng)；支持IP能力（基于IP）；低時(shí)延通信能力強(qiáng)；高吞吐量（全網(wǎng)10 Mb/s）；抗干擾能力強(qiáng)；具有低截獲/低探測(cè)能力；支持高動(dòng)態(tài)條件的可靠通信。

為提升艦載機(jī)著艦的安全性和便捷性，美國(guó)海軍持續(xù)更新了航母著艦引導(dǎo)系統(tǒng)，且隨著無(wú)人艦載機(jī)的加入，對(duì)著艦數(shù)據(jù)鏈的功能性能也逐步提升，先后選擇了Link-4數(shù)據(jù)、GMSK數(shù)據(jù)鏈、TTNT數(shù)據(jù)鏈。圖3對(duì)3種鏈路的主要功能性能進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)比發(fā)現(xiàn)∶TTNT數(shù)據(jù)鏈通信帶寬達(dá)2 Mb/s，可實(shí)時(shí)傳輸更多的業(yè)務(wù)量，且時(shí)延低至2 ms，能更好地滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)著艦對(duì)實(shí)時(shí)性的高要求；采用ad hoc組網(wǎng)，可支持隨遇入網(wǎng)，增強(qiáng)艦載機(jī)進(jìn)入航母著艦網(wǎng)絡(luò)的靈活性；且TTNT采用更新的通信技術(shù)體制，提升了抗干擾、安全性等，保障著艦數(shù)據(jù)鏈通信的可靠性。上述TTNT的功能性能特點(diǎn)使其成為艦載無(wú)人機(jī)著艦的優(yōu)選數(shù)據(jù)鏈。此外，該數(shù)據(jù)鏈的上述特性也適用于作戰(zhàn)飛機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)、空中加油等通信應(yīng)用，美國(guó)海軍、空軍已安裝并驗(yàn)證了該數(shù)據(jù)鏈的上述能力。

圖3　美國(guó)主要著艦數(shù)據(jù)鏈能力總結(jié)Fig.3 Capability summarization of US main carrier aircraft landing datalinks

3　美軍著艦數(shù)據(jù)鏈技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

為提升艦載機(jī)著艦安全性和航母戰(zhàn)斗力，美國(guó)海軍不斷研發(fā)更新著艦引導(dǎo)體制，增強(qiáng)了艦載機(jī)著艦的安全性、規(guī)模和頻次，由此要求著艦數(shù)據(jù)鏈能兼顧多種機(jī)型、多種引導(dǎo)體制、多業(yè)務(wù)傳輸能力。此外，由于無(wú)人機(jī)艦載機(jī)的加入，對(duì)著艦數(shù)據(jù)鏈的通信距離、實(shí)時(shí)性、可靠性、抗干擾能力等提出了更高的要求，其通信方式也由單一的航母單向廣播，增加為艦-機(jī)雙向交互、艦-機(jī)編隊(duì)組網(wǎng)、無(wú)人機(jī)群編隊(duì)廣播等多種方式。美軍X-47B全自動(dòng)著艦演示驗(yàn)證采用了TTNT數(shù)據(jù)鏈，該數(shù)據(jù)鏈在低時(shí)延、吞吐量、可靠性等方面表現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢(shì)，既能保障數(shù)十架艦載無(wú)人機(jī)著艦時(shí)所需的廣域靈活組網(wǎng)、抗干擾、可靠性、多引導(dǎo)體制、多業(yè)務(wù)適應(yīng)性等通信需求，還可兼容并提升現(xiàn)有艦載有人機(jī)著艦?zāi)芰?，極具代表性地說(shuō)明了未來(lái)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展趨勢(shì)。鑒于其廣泛的應(yīng)用潛力，研究其技術(shù)特征為后續(xù)我國(guó)著艦數(shù)據(jù)鏈發(fā)展，具有一定借鑒意義。

3.1低時(shí)延傳輸技術(shù)

TTNT波形設(shè)計(jì)集成了先進(jìn)的碼分、跳時(shí)和跳頻多址技術(shù)［10］，支持網(wǎng)絡(luò)多個(gè)用戶(hù)并發(fā)數(shù)據(jù)，并且在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)接收的同時(shí)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，可有效保障艦船對(duì)多架艦載機(jī)的實(shí)時(shí)同步引導(dǎo)。TTNT信道接入?yún)f(xié)議采用基于優(yōu)先權(quán)統(tǒng)計(jì)的方式［11］，對(duì)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)包進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類(lèi)，產(chǎn)生一定時(shí)間窗口的信道占用統(tǒng)計(jì)，通過(guò)將信道占用率控制到預(yù)設(shè)的門(mén)限值，提供艦船姿態(tài)、復(fù)飛指令等高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的可靠、低時(shí)延傳輸保證，與傳統(tǒng)的時(shí)分、碼分系統(tǒng)相比，具有極低的排隊(duì)等待時(shí)延。TTNT建網(wǎng)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)、入網(wǎng)認(rèn)證、建立路由階段采用了專(zhuān)門(mén)的減少時(shí)延設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)快速組網(wǎng)［12］。此外，TTNT在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，其節(jié)點(diǎn)采用多套獨(dú)立的接收、發(fā)送處理裝置［13］，收發(fā)信息在各自的相鄰鏈路上進(jìn)行傳輸，之間互不干擾，能夠快速地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分發(fā)，保證艦-機(jī)引導(dǎo)、艦載機(jī)編隊(duì)狀態(tài)感知時(shí)所需的低時(shí)延多路同時(shí)接收和全雙工工作能力。

3.2多成員大容量通信技術(shù)

TTNT采用GMSK高速調(diào)制/解調(diào)技術(shù)［14］，信號(hào)頻譜緊湊，帶外抑制能力強(qiáng)，具有優(yōu)良的功率和頻譜利用率，有利于擴(kuò)展通信距離和提高通信帶寬，可有效保障著艦歸航引導(dǎo)遠(yuǎn)距通信能力和精密進(jìn)近時(shí)的多體制、多業(yè)務(wù)、大容量通信需求；采用基于優(yōu)先權(quán)統(tǒng)計(jì)的信道接入?yún)f(xié)議和收發(fā)工作優(yōu)先級(jí)管理，可以最大化網(wǎng)絡(luò)吞吐量和成員節(jié)點(diǎn)數(shù)，有效支持?jǐn)?shù)十甚至上百架艦載機(jī)編隊(duì)的返航、空管監(jiān)視、導(dǎo)航引導(dǎo)的廣域大規(guī)模引導(dǎo)需求。

3.3抗干擾高可靠傳輸技術(shù)

TTNT波形設(shè)計(jì)時(shí)采用最優(yōu)化的二維時(shí)頻序列，多用戶(hù)脈沖在時(shí)頻面上隨機(jī)分布，并采用功率/速率動(dòng)態(tài)調(diào)整技術(shù)［15］，可降低多用戶(hù)間自干擾的同時(shí)，提高信道利用率，降低敵方截獲概率，防止敵方釋放有意干擾。此外，TTNT采用改進(jìn)的Turbo編解碼方法，糾正突發(fā)錯(cuò)誤能力強(qiáng)，編解碼效率高，有效增強(qiáng)了傳輸可靠性。并采用先進(jìn)的ad hoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信道接入?yún)f(xié)議，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分布式無(wú)中心控制和資源分布式動(dòng)態(tài)分配，使網(wǎng)絡(luò)具有更強(qiáng)的自愈性和互聯(lián)性。上述技術(shù)保障了飛行引導(dǎo)指令等關(guān)系飛行安全信息的高可靠傳輸，進(jìn)一步增強(qiáng)了著艦安全性。

3.4基于IP的多業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)

TTNT采用IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)，具有路由概念，數(shù)據(jù)傳輸方式靈活，網(wǎng)絡(luò)中信息流向不確定，使用戶(hù)能夠靈活快速共享網(wǎng)內(nèi)信息，有利于艦載有人機(jī)、艦載無(wú)人機(jī)等多類(lèi)艦載機(jī)編隊(duì)有效融入航母指揮引導(dǎo)系統(tǒng)。而常規(guī)數(shù)據(jù)鏈業(yè)務(wù)流向確定，信息共享只針對(duì)特定用戶(hù)。此外，TTNT支持IP協(xié)議報(bào)文傳輸，相對(duì)常規(guī)數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用比較單一，只能針對(duì)特定的應(yīng)用，傳輸特定含義的格式化信息的局限性，可以承載任何種類(lèi)的信息格式和應(yīng)用，有利于著艦時(shí)指令、視頻、圖像、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音等多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸。

3.5 動(dòng)態(tài)自適應(yīng)組網(wǎng)技術(shù)

TTNT采用ad hoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)快速建立與入網(wǎng)、自組織路由等技術(shù)［16］，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)動(dòng)態(tài)快速建網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有嚴(yán)格的控制中心，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，用戶(hù)終端兼具路由器和主機(jī)兩種功能，節(jié)點(diǎn)關(guān)系對(duì)等，覆蓋面大，應(yīng)用擴(kuò)展性強(qiáng)。各節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播自組織路由協(xié)議，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)現(xiàn)鄰節(jié)點(diǎn)、入網(wǎng)和退網(wǎng)，不用預(yù)先設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)采用加密、入網(wǎng)認(rèn)證、防重放、篡改、網(wǎng)絡(luò)攻擊感知、密鑰分離等多種方式確保網(wǎng)絡(luò)安全。上述技術(shù)使得歸航艦載機(jī)編隊(duì)入網(wǎng)靈活，可保障其在機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)速度快、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓斓惹闆r下穩(wěn)定有效地融入著艦引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。

4　發(fā)展啟示

為保障艦載機(jī)著艦的安全性、便捷性和高效性，未來(lái)艦載機(jī)著艦將朝著引導(dǎo)控制自動(dòng)化、編隊(duì)規(guī)模擴(kuò)大化、引導(dǎo)距離擴(kuò)展化、引導(dǎo)手段多體制化等方向發(fā)展，其著艦通信能力也將由單一雷達(dá)引導(dǎo)信息傳輸發(fā)展為衛(wèi)星、視覺(jué)、雷達(dá)等多體制引導(dǎo)信息、空管信息、監(jiān)視信息、指揮機(jī)構(gòu)引導(dǎo)指令等多業(yè)務(wù)傳輸，傳輸距離也將由著艦引導(dǎo)覆蓋范圍擴(kuò)展到歸航、空中管制、復(fù)飛等區(qū)域，通信成員也將由2～3個(gè)擴(kuò)大到數(shù)十甚至上百架，通信方式也將由單一艦船單向廣播擴(kuò)展到艦-機(jī)間、機(jī)-機(jī)間的雙向交互及組網(wǎng)通信，且隨著無(wú)人艦載機(jī)的加入，著艦數(shù)據(jù)鏈的通信時(shí)延、可靠性、抗干擾能力等需求進(jìn)一步提升。因此，后續(xù)重點(diǎn)關(guān)注和研究的方向主要包括以下三個(gè)方面。

（1）加強(qiáng)需求分析，完善艦-機(jī)通信系統(tǒng)架構(gòu)

基于當(dāng)前及未來(lái)艦載有人機(jī)/無(wú)人機(jī)著艦需求，充分分解艦載機(jī)著艦流程，全面梳理艦載機(jī)與艦面指揮控制系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)的交互關(guān)系，提出新型著艦數(shù)據(jù)鏈需求，并結(jié)合現(xiàn)有通信數(shù)據(jù)鏈能力，構(gòu)建完善的基于多鏈的艦載機(jī)-航母通信架構(gòu)。

（2）重視著艦數(shù)據(jù)鏈技術(shù)開(kāi)發(fā)，提升艦載機(jī)著艦通信功能及性能

基于艦載有人機(jī)/無(wú)人機(jī)著艦通信需求，根據(jù)航母及海面電磁環(huán)境及信道特性，開(kāi)展著艦數(shù)據(jù)鏈低時(shí)延、可靠性增強(qiáng)、抗干擾、動(dòng)態(tài)快速組網(wǎng)等技術(shù)研究，以確保艦載機(jī)實(shí)時(shí)有效融入航母作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。

（3）開(kāi)展平臺(tái)接口設(shè)計(jì)，制定消息標(biāo)準(zhǔn)

著艦數(shù)據(jù)鏈作為艦載機(jī)-航母間、艦載機(jī)編隊(duì)間的傳輸通道，需分別與航母、艦載機(jī)開(kāi)展平臺(tái)接口設(shè)計(jì)。機(jī)上交聯(lián)單元與載機(jī)平臺(tái)類(lèi)型有關(guān)，主要包括任務(wù)計(jì)算機(jī)、飛控、導(dǎo)航傳感器等；航母平臺(tái)交聯(lián)單元多關(guān)系復(fù)雜，艦載機(jī)需通過(guò)著艦數(shù)據(jù)鏈端機(jī)與航母指揮控制單元、引導(dǎo)單元、空管機(jī)構(gòu)完成數(shù)據(jù)和指令交互。此外，為實(shí)現(xiàn)對(duì)上述多類(lèi)業(yè)務(wù)的傳輸，需制定標(biāo)準(zhǔn)化的消息傳輸格式，規(guī)范消息傳輸結(jié)構(gòu)、優(yōu)先級(jí)、刷新率、時(shí)延等，保障各類(lèi)信息實(shí)時(shí)可靠到達(dá)。

5　結(jié)束語(yǔ)

在使用需求和技術(shù)發(fā)展的雙重驅(qū)使下，未來(lái)艦載機(jī)大規(guī)模應(yīng)用全自動(dòng)著艦技術(shù)的趨勢(shì)日益顯現(xiàn)，且隨著各類(lèi)無(wú)人艦載機(jī)裝備的應(yīng)用和發(fā)展，將在有人機(jī)基礎(chǔ)上引入更多的著艦通信需求，涉及的引導(dǎo)體制、艦機(jī)接口及技術(shù)攻關(guān)問(wèn)題均有待進(jìn)一步深入研究?，F(xiàn)有相關(guān)領(lǐng)域論文主要對(duì)單個(gè)著艦引導(dǎo)體制或數(shù)據(jù)鏈技術(shù)進(jìn)行研究，本文結(jié)合著艦引導(dǎo)及應(yīng)用需求的發(fā)展，提出了著艦數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展趨勢(shì)，并分析了滿(mǎn)足上述新型著艦通信需求，數(shù)據(jù)鏈體制的設(shè)計(jì)思路及解決方法，對(duì)我國(guó)著艦數(shù)據(jù)鏈體制及應(yīng)用發(fā)展具有一定的實(shí)際參考價(jià)值。

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ZHANG Jihan.Research and simulation of The UAV＇s onboard communication system based on TTNT［D］. Chengdu∶University of Electronic Science and Technology of China，2013.（in Chinese）

錢(qián)國(guó)紅（1968—），男，江蘇吳江人，1992年獲工學(xué)碩士學(xué)位，現(xiàn)為高級(jí)工程師，主要從事航空裝備論證方面的工作；

QIAN Guohong was born in Wujiang，Jiangsu Province，in 1968.He recieved the M.S.degree in 1992.He is now a senior engineer.His research concerns aviation equipment demonstration.

Email∶qghong@sh163.net

顧海燕（1985—），女，四川綿陽(yáng)人，碩士，工程師，主要從事航空通信與導(dǎo)航方面的研究。

GU Haiyan was born in Mianyang，Sichuan Province，in 1985. She recieved the M.S.degree in 2011.She is now an engineer. Her research concerns aviation communication and navigation.

Development of US Carrier Aircraft Landing Datalink and Its Inspiration

QIAN Guohong1，GU Haiyan2
（1.Institute of Aviation Equipment，Naval Academy of Armament，Shanghai 200436，China；2.Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu 610036，China）

∶This paper reviews the carrier aircraft landing guidance systems and landing datalink development history of US navy，analyzes the information transmission requirements of each landing guidance system and the functional performance characteristics of each landing datalink，describes the developing trend of US carrier aircraft landing datalink and explores the technologies of the new landing datalink.Finally，it makes some preliminary discussion on the development inspiration for China's landing datalink technology and application.

∶carrier aircraft；landing datalink；developing trend；development inspiration

TN92

A

1001-893X（2016）05-0591-06

10.3969/j.issn.1001-893x.2016.05.020

錢(qián)國(guó)紅，顧海燕.美軍艦載機(jī)著艦數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展與啟示［J］.電訊技術(shù)，2016，56（5）∶591-596.［QIAN Guohong，GU Haiyan.Developmen of US carrier aircraft landing datalink and its inspiration［J］.Telecommunication Engineering，2016，56（5）∶591-596.］

2016-01-25；

2016-04-12Received date：2016-01-25；Revised date：2016-04-12

**通信作者：qghong@sh163.netCorresponding author：qghong@sh163.net