衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈技術(shù)發(fā)展探討

黃志權(quán)

（海軍南海艦隊92146部隊）

衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈技術(shù)發(fā)展探討

黃志權(quán)

（海軍南海艦隊92146部隊）

衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈是將戰(zhàn)場情報、指揮等信息以格式化形式通過衛(wèi)星傳輸?shù)囊环N手段，是提升作戰(zhàn)效能的重要途徑.本文介紹了衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈的內(nèi)涵及特點，分析了衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈在國外的發(fā)展狀況，闡述衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈的戰(zhàn)略優(yōu)勢并對衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈的跨越式發(fā)展試作探討。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈；內(nèi)涵及特點；戰(zhàn)略與優(yōu)勢；飛躍式發(fā)展

1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈內(nèi)涵及特征

是數(shù)據(jù)鏈含義。不同領(lǐng)域的人員站在不同的角度和立場會有不同的定義和理解。軍事專家說：數(shù)據(jù)鏈是裝備的生命線，是戰(zhàn)斗力的“倍增器”，是聯(lián)合作戰(zhàn)的“黏合劑”；戰(zhàn)術(shù)專家說：數(shù)據(jù)鏈是獲得信息優(yōu)勢，提高作戰(zhàn)平臺快速反應(yīng)能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力，實現(xiàn)作戰(zhàn)指揮自動化的關(guān)鍵設(shè)備；而技術(shù)專家則認為：數(shù)據(jù)鏈是采用無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和應(yīng)用協(xié)議，實現(xiàn)機載、陸基和艦載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間的信息交換，最大限度發(fā)揮平臺效能的系統(tǒng)。這些說法都沒有錯誤，但是并不完全。從廣義上來說，所有傳遞數(shù)據(jù)的通信都可以稱為數(shù)據(jù)鏈，它基本上是一種通信鏈路，能夠在各個用戶間，依據(jù)共同的通信協(xié)議，使用自動化的無線電設(shè)備，傳遞、交換數(shù)據(jù)信息。按照美軍的要求就是：數(shù)據(jù)鏈應(yīng)該在恰當?shù)臅r間提供恰當?shù)男畔ⅲ⒁郧‘數(shù)姆绞竭M行分發(fā)和顯示，這樣作戰(zhàn)人員就能在恰當?shù)臅r間，以恰當?shù)姆绞酵瓿汕‘數(shù)氖虑椤?/p>

數(shù)據(jù)鏈特征。數(shù)據(jù)鏈分為兩類：點對點鏈路和網(wǎng)狀鏈路。點對點數(shù)據(jù)鏈路是在兩個單位之間建立一個公共的數(shù)據(jù)交換信道。多個點對點數(shù)據(jù)鏈路可以通過中繼和傳遞單元連接成網(wǎng)絡(luò)。點對點鏈路可以把固定或移動的地面指揮、控制或武器單元連接起來。通常，它工作在兩個單位之間能提供語音信道的通信系統(tǒng)上。而網(wǎng)狀數(shù)據(jù)鏈路，通常采用一個公共的網(wǎng)頻建立一個公共信道，以供許多單位分享。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)鏈路更適合于連接一個小范圍的機動（機載或艦載）指揮、控制單元和武器單元。從整體上講，數(shù)據(jù)鏈有四個基本特征：①數(shù)據(jù)鏈是用于戰(zhàn)斗空間的，這個空間的規(guī)模可以是半徑為300km的立體球。②數(shù)據(jù)鏈是一個網(wǎng)絡(luò)。③它有一套完備的報文標準，規(guī)定的參數(shù)涉及作戰(zhàn)指揮、控制、偵察監(jiān)視等多個方面。④戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈具有抗干擾能力強、效率高和保密性好等特點。

2 衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈的戰(zhàn)略優(yōu)勢

衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈具有距離延伸、中繼傳送、廣播分發(fā)、功能擴展等四大獨特優(yōu)勢。信息化戰(zhàn)爭中，作戰(zhàn)任務(wù)日益繁重；作戰(zhàn)區(qū)域趨向廣闊；作戰(zhàn)節(jié)奏轉(zhuǎn)換迅速；作戰(zhàn)態(tài)勢瞬息萬變。三軍聯(lián)合作戰(zhàn)中的實時指揮控制對戰(zhàn)場態(tài)勢與作戰(zhàn)信息的分發(fā)速率、容量等都提出了更高的要求，指揮控制也逐步延伸到全球范圍。衛(wèi)星戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈（簡稱衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈）系統(tǒng)利用衛(wèi)星傳輸媒介，采用衛(wèi)星通信協(xié)議或特殊協(xié)議、標準消息與網(wǎng)系結(jié)構(gòu)，提供面向全域和全球范圍的指揮所、作戰(zhàn)部隊、武器平臺和傳感器網(wǎng)絡(luò)等的交鏈。其能提供帶寬顯著擴展了衛(wèi)星信息服務(wù)能力；基于IP的一體化、多軍種指揮協(xié)同及行動任務(wù)協(xié)同能力。衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈是全球（域）戰(zhàn)場一體化戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的重要組成部分，是指揮信息系統(tǒng)延伸“末端通”的重要支撐點；是縮短寬域戰(zhàn)場OODA（觀察-引導(dǎo)-決策-攻擊）環(huán)路的重要突破口。衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈已成為全球三軍聯(lián)合作戰(zhàn)中進行實時或近實時指揮控制、全域戰(zhàn)場態(tài)勢信息分發(fā)感知的不可或缺的手段，必將在陸、海、空、天、電（磁）戰(zhàn)場發(fā)揮更大威力。

通過數(shù)據(jù)鏈，網(wǎng)絡(luò)化的戰(zhàn)場給指揮員帶來的是全新的感受。在沙特空軍基地的聯(lián)合空中作戰(zhàn)中心，美軍展示的戰(zhàn)場快速響應(yīng)系統(tǒng)，點幾下鼠標就能確定巴格達南部的伊軍雷達車，然后還能夠同時調(diào)出衛(wèi)星圖片、地圖，空中打擊和監(jiān)視飛機的名單，以及可用的攻擊武器。美軍在卡塔爾的聯(lián)合作戰(zhàn)中心有6個大型顯示屏。高級指揮官通過顯示屏，可以清晰地看到代表美軍部隊的虛擬圖像符號的運動軌跡、到達的準確位置和推進速度，甚至具體到每一輛裝甲車和每個士兵的運動方向和速度。只需幾分鐘就能夠獲得實時的戰(zhàn)場圖像。所有這些都歸功于數(shù)據(jù)鏈的廣泛應(yīng)用。所謂“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”，就是把不同的系統(tǒng)與傳感器“鏈接”在一起，集成為一個高效的大系統(tǒng)，實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢的信息共享和武器的高效優(yōu)化。而“鏈接”需要的是數(shù)據(jù)通信，實際就是數(shù)據(jù)鏈。衡量一支軍隊信息化水平，最重要的指標就是它的數(shù)據(jù)鏈建設(shè)水平。美軍利用Linkl6/11之類的數(shù)據(jù)鏈，將傳感器和射手連入網(wǎng)絡(luò)，建立了一支高度網(wǎng)絡(luò)化的部隊，這支部隊具有在所有平臺之間共享信息以及建立信息態(tài)勢的能力。在這種模式下，美軍可以融合來自偵察衛(wèi)星、偵察飛機、預(yù)警機或地面?zhèn)刹觳筷牜@得的各種目標信息，并實時地提供給作戰(zhàn)人員和各武器平臺。作戰(zhàn)人員可以洞察整個戰(zhàn)場的局勢，指揮本平臺或其他平臺的武器，以更快的速度、更高的殺傷概率實施連續(xù)作戰(zhàn)。

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，戰(zhàn)爭的信息化程度發(fā)生了根本性的變化，以網(wǎng)絡(luò)為中心的戰(zhàn)爭概念開始趨向于成熟。在近期的伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍通過使用Link16數(shù)據(jù)鏈將分布上至太空，下至海洋深處，前至伊拉克全境，后至美國國內(nèi)的所有情報偵察系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)和交戰(zhàn)系統(tǒng)連接起來，致使美軍能全方位、全時空地監(jiān)視伊拉克境內(nèi)的一切情況，對伊拉克軍隊一舉一動做到實時掌握，致使伊拉克軍隊陷入處處被動、時時挨打的境地。伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍共動用了偵察衛(wèi)星、海洋監(jiān)視衛(wèi)星、導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星和通信衛(wèi)星等100多顆衛(wèi)星。這些衛(wèi)星與各種預(yù)警機、有人／無人偵察機配合，通過各種數(shù)據(jù)鏈傳輸手段，將數(shù)據(jù)實時地傳送給戰(zhàn)區(qū)各級指揮所、控制中心、武器平臺乃至單兵。整個監(jiān)視偵察體系大致可以分為4個層次：距地面600km的太空是由裝備有綜合廣播業(yè)務(wù)（IBS）、衛(wèi)星戰(zhàn)術(shù)數(shù)字信息鏈路J（STADILJ）的多顆間諜衛(wèi)星組成的“天眼”衛(wèi)星網(wǎng)；在伊拉克頭頂約20km的高空，裝備有公共數(shù)據(jù)鏈（CDL）的U-2偵察機、“全球鷹”無人偵察機以及RC-135信號情報飛機在不斷盤旋；在12公里的高空，裝備有Link11、Link16的E-8JSTARS飛機和E-3、E-2C空中預(yù)警機往返巡邏；在6km的天空，則是裝備TCDL（戰(zhàn)術(shù)公共數(shù)據(jù)鏈路）數(shù)據(jù)鏈的“捕食者”無人機在窺探軍情。它們偵察到的所有數(shù)據(jù)都將傳到地面的各級指揮中心、情報系統(tǒng)，地面再以數(shù)據(jù)鏈將情報信息傳遞給一線的作戰(zhàn)部隊，使其掌握最新的第一手情報。此次戰(zhàn)爭中，美英聯(lián)軍在整個偵察體系網(wǎng)中用到了多達8種的數(shù)據(jù)鏈。

從伊拉克戰(zhàn)爭中，美國這次帶到戰(zhàn)場上的最尖端的武器，不是隱形戰(zhàn)斗機和精確制導(dǎo)炸彈，而是數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)。這些新的信息網(wǎng)絡(luò)，把飛機座艙、指揮所、坦克和作戰(zhàn)人員緊緊地連在一起，讓他們能夠看到視野之外很遠的地方。在美軍中央司令部統(tǒng)一協(xié)調(diào)和指揮下，空中打擊力量及地面作戰(zhàn)部隊往往能在第一時間獲取戰(zhàn)場情報信息，實施近乎實時的火力打擊，初步顯示出美軍在聯(lián)合作戰(zhàn)中嘗試實施的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”。

3 衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈跨越時空拓展

為了適應(yīng)未來信息化戰(zhàn)爭的需求，數(shù)據(jù)鏈將朝著高速率、大容量、安全保密和抗干擾等方向發(fā)展；其功能將由單一通信功能向通信、導(dǎo)航、識別等功能綜合化發(fā)展；由點對點通信向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展；建立新的互通標準，實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈的互通能力；為提高整體作戰(zhàn)效能，戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈將向集成化和體系化方向發(fā)展。在融合現(xiàn)有鏈路的同時，美軍不斷整合傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈，向以Link16為代表的J序列數(shù)據(jù)鏈轉(zhuǎn)移。除此之外，美軍還發(fā)展了聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)（JTRS），用一個通用的單一系列的軟件可編程電臺滿足美軍所有的需求。這種電臺的頻譜覆蓋了Link4、Link11B、Link16等絕大部分數(shù)據(jù)鏈。在提高容量和速度方面，美國正在開發(fā)的MP-CDL（多平臺戰(zhàn)術(shù)公共數(shù)據(jù)鏈）能夠以10～274M的速率傳送數(shù)據(jù)，遠遠高于現(xiàn)在的59kbps的傳送能力。如果說現(xiàn)在的數(shù)據(jù)鏈能夠傳輸圖片，那么未來的數(shù)據(jù)鏈完全能夠達到網(wǎng)絡(luò)視頻點播的水平。

現(xiàn)代戰(zhàn)爭不僅要防空，還要防巡航導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈和無人機。因此美軍提出了借助于衛(wèi)星通信遠距離傳輸?shù)奶攸c，構(gòu)建一體化數(shù)據(jù)鏈的構(gòu)想。一體化數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)大體上分為3個層次，其中最底層是陸、海、空和海軍陸戰(zhàn)隊各軍種本身的為一個局域服務(wù)的數(shù)據(jù)鏈；中層為Linkl6數(shù)據(jù)鏈，它把局域數(shù)據(jù)鏈聯(lián)成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)鏈，把三軍數(shù)據(jù)鏈聯(lián)系在一起；上層為遠距離數(shù)據(jù)鏈，把各個Linkl6數(shù)據(jù)鏈聯(lián)成國家甚至世界范圍的數(shù)據(jù)鏈體系，在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理下工作。這就解決了在大的戰(zhàn)場區(qū)域和前后方之間的統(tǒng)一協(xié)調(diào)問題。

未來數(shù)據(jù)鏈將向如下幾個方向發(fā)展：①將實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)鏈共同存在、協(xié)同作戰(zhàn)。多鏈路協(xié)同作戰(zhàn)是指多個數(shù)據(jù)鏈通過共享指揮與控制處理器，構(gòu)成完鼙的聯(lián)合數(shù)據(jù)鏈體系，為作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)提供統(tǒng)一、完整的戰(zhàn)術(shù)信息。關(guān)鍵是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，也就是將某一數(shù)據(jù)鏈的數(shù)據(jù)，經(jīng)過一定的格式轉(zhuǎn)換后再發(fā)送到另一個數(shù)據(jù)鏈中。美空軍最近提出“空中互聯(lián)網(wǎng)”的概念，其設(shè)計思想就是將各種使用不同的數(shù)據(jù)鏈路的空中平臺聯(lián)接起來。②數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的技術(shù)性能將進一步提高。從技術(shù)角度上講，數(shù)據(jù)鏈路總的發(fā)展趨勢是在兼容現(xiàn)有裝備的基礎(chǔ)上，積極開發(fā)新的頻率資源，拓展數(shù)據(jù)鏈帶寬，提高數(shù)據(jù)傳輸速率，改進網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增大系統(tǒng)信息容量，提高抗干擾和抗截獲能力，不斷提高數(shù)據(jù)分發(fā)能力，從戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)終端向聯(lián)合信息分發(fā)系統(tǒng)演變。③一體化數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)將得到青睞和重點發(fā)展。現(xiàn)代戰(zhàn)爭作戰(zhàn)任務(wù)繁重，作戰(zhàn)區(qū)域廣闊，作戰(zhàn)節(jié)奏轉(zhuǎn)換快，作戰(zhàn)信息需求海量，對自動化指揮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信速率、容量等部提出了更高的要求。因此，數(shù)據(jù)鏈不得不求助于空間通信系統(tǒng)，利用衛(wèi)星通信及其他遠距離傳輸信道，形成“天-空-地-點”一體化的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。

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2016-1-21