四、军用数据链
数据链是现代信息技术与战术理念相结合应运而生的产物,是为适应机动作战单元共享战场态势和指挥控制的需要,采用标准化的信息编码、高效的组网协议、保密抗干扰的数字信道而构成的战术信息系统。数据链紧紧围绕提高作战效能的需要,以实现共同的战术目的为前提,以专用的数字信道为链接手段,以标准化的消息格式为沟通语言,将不同地理位置的作战单元构成一体化的战术群,能够在要求的时间内,以适当的方式,把准确的信息提供给需要的指挥人员和作战单元,形成“先敌发现、先敌攻击”的决策和作战优势,协同、有序、高效地完成作战任务。
国际电信标准和我国国家军用标准中的定义为:“数据链路是用于以数字方式发送和接收数据信息的通信手段。两个数据终端设备中,受链路协议控制的、具有固定信息格式以及连接两者的数据电路的总称。数据链路具有把数据从数据源传送到数据库或接收传来的数据的功能。”数据链所交换的信息一般是透明的,可以是数据、图像或其他侦察、监视等信息,通常是全双工、抗干扰、宽带、高速、点对点的工作方式。
美军的定义为:“战术数字信息链通过单网或多网结构和通信介质,将2个或2个以上的指控系统或武器系统链接在一起,是一种适合于传送标准化数字信息的通信链路,也简称为TADIL。”典型的战术数字信息链有4号链(TADIL-C/Link-4)、11号链(TADIL-A/Link-11)、16号链(TADIL-/Link-16)和22号链(TADIL-FJ/Link-22)等。“TADIL”是美国国防部对战术数字信息链的简称,“Link”是北约组织和美国海军对战术数字信息链的简称,二者通常是同义的。
(一)数据链的基本组成
数据链是现代信息技术、作战指挥战术与先进武器平台相结合的产物。典型的数据链系统通常包括战术数据系统(TDS)、加密设备、数据终端设备和无线收/发设备。其中TDS硬件通常是一台计算机,它接受各种传感器(如雷达、导航、CCD成像系统)和操作员发出的各种数据,并将其编排成标准的信息格式;计算机内的输出缓存器,用于数据的存储分发,同时接收链路中其他TDS发来的各种数据。加密设备是数据链路中的一种重要设备,用来确保网络中数据传输的安全。数据终端设备(DTS),又简称为端机,是数据链网络的核心部分和最基本单元,主要由调制解调器、网络控制器和可选的密码设备等组成,它控制着整个数据链路的工作并负责与指挥控制或武器控制系统进行信息交换。

数据链组成中通常包括三个基本要素:传输通道、通信协议和标准的格式化消息。传输通道通常是由端机和无线信道构成,这些端机设备在链路协议控制下进行数据收发和处理。端机一般由收发信机和链路处理器组成,要求具有较高的传输速率,抗干扰能力、保密性和反截获能力,实现链路协议和动中通。数据链各端机之间需要构成网络便于交换信息,通信协议用于维持网络有序和高效运行。接口控制处理器完成不同数据链的接口和协议转换,为了实现战场态势的共享和指挥控制命令的及时下达。TDS一般与应用平台的主任务计算机相连,完成数据格式化消息处理。为了保证对信息的一致理解以及传输的实时性,数据链交换的消息是格式化的。根据战场实时态势生成和分发以及传达指控命令的需要,按所交换信息内容、顺序、位数及代表的计量单元编排成一系列面向比特的消息代码,便于在指控系统和武器平台中的战术数据系统及主任务计算机中对这些消息进行自动识别、处理、存储,并使格式转换的时延和精度损失减至最小。
数据链的工作程序一般是:首先,由平台的信息处理系统将本平台欲传输的战术信息通过战术数据系统按照数据链消息标准的规范转换为标准的消息格式,经过接口处理及转换,由端机中的组网通信协议进行处理后,再通过传输设备发送(通常为无线设备)。接收平台(可以1个或多个)由其无线电终端机接收到信号后,由TDS处理战术信息,送交到平台信息处理系统进行进一步处理和应用,并显示在平台的显示器上。
(二)数据链的技术和应用发展趋势
随着现代武器装备和作战体制的不断改进,尤其是大容量战术信息和多武器平台协同作战的需要,单一数据链体制朝着高速率、大容量、抗干扰方向发展。其目的就是提高协同作战能力,实现对目标的精确打击。美军正在研制、部署适于未来战争应用的各种数据链或改进现有的一些数据链,使其更好地服务于网络中心战,如正在考虑对三军联合的Link-16进行改进,延伸通信距离、拓展带宽并实现动态网络管理;各种网关的建设和完善,为多数据链间信息共享和互操作提供有力的基础条件,Link-16和Link-11间的互连、互通正加速实现。有些数据链相关系统标准与商用标准相一致,并采用通用的路由。
未来战争是联合作战下的体系对抗,联合作战的本质是战场资源的有效共享。作战单元之间的高度互操作、无缝的信息交换是C4I系统发展的最终目标,可以为战略、战役、战术各个层次的指挥员快速、准确的决策提供保障。联合作战,例如弹道导弹防御和战场数字化,对C4I系统的自动处理功能提出了更高的要求,对战场信息交换的需求也日益增加,交换信息的种类和数量急剧上升,包括各种目标信息、部队运动与部署情况、装备状况、补给水平、资源分配信息等,涵盖面向比特的格式化消息、面向字符的文本格式以及话音、视频和图像信息等各种形式,对作战网络的承载能力和反映能力提出了前所未有的挑战。
数据链作为C4I系统框架的基本组成部分,在传感器、指控单元和武器平台之间实时传输战术信息,是满足作战信息交换需求(IER)的有效手段。但是,由于技术的原因和作战应用对象的不同,没有一种数据链能够满足所有作战要求,多种数据链并存是一种必然。而不同的数据链消息格式与传送协议的转换所带来的时间延迟使得某些关键战场信息不能适时地传送,从而在一定程度上影响系统的互操作性。因此,美军数据链经过40多年的发展,已有数据链的种类正逐渐减少,其功能正逐步由J系列战术数据链家族的成员实现,也就是,美军数据链将主要过渡到TADILJ、VMF和Link-22。由于通信媒介的发展、更新迅速,J系列数据链主要规范消息格式和标准化数据元素,目标是实现消息交换与具体通信媒介无关。(https://www.daowen.com)
数据链的广泛应用,将带来战术思想乃至军事思想的变革,其影响和意义极其深远。数据链将变革传统的战术信息传输模式。作为“现代战争作战指挥的神经网络”,数据链在各军兵种的不同作战平台间,建立紧密的战术链接关系,变革传统的垂直“烟囱”式信息传输模式为“扁平”化传输,使各军兵种的各级指战员能在第一时间共享各种战术信息。
随着数据链的大规模应用,将在战场上构成多个战术共同体;通过这些战术共同体的有效链接,将出现一个盘根错节的信息神经网。信息神经网的末稍,就是战场上众多的探测平台和火力平台;信息神经网的各大节点,就是各级指挥所;信息神经网的中枢,就是最高统帅部。数据链的应用、战场信息神经网的出现和战场信息化的完成,将有力地推动作战指挥模式的变革。
思考题:
1.信息化作战平台主要包括哪些?
2.综合电子信息系统主要包括哪些?

有关信息化武器装备概述

有关信息化杀伤武器概述
【注释】
[1]参见中国国防科技信息中心,国防科技发展报告(综合卷),国防工业出版社2017年版,第69-77页.