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解密戰術數據鏈
  新華網 ( 2021-09-14 06:52:24 ) 來源: 《環球》雜志
 

 

在白俄羅斯某地,白部隊車隊前往“西部-2017”聯合軍演區域

  美軍高層表示:“數據鏈是武器裝備係統的生命線,我們帶到伊拉克戰場的最尖端武器就是數據鏈。”

吳敏文

  美軍漢斯科姆空軍基地近期完成了對“海姆達”新型戰術數據鏈係統的測試,證明“海姆達”數據鏈能夠在激烈的近空作戰中提供戰術數據共享能力,並提高戰鬥機的整體作戰效能;在美海軍陸戰隊對AH-1Z“眼鏡蛇”直升機新裝備的Link16數據鏈的測試中,成功建立了直升機與地面站之間的雙向數據鏈接……這些密集進行的測試,體現了美軍對數據鏈這一戰術通信方式由來已久的重視。

戰術數據鏈三大特點

  按照美軍參謀長聯席會議對數據鏈的界定:戰術數字信息鏈路通過一種或多種網絡結構和多種通信媒介,在兩個或多個指揮控制或武器係統接口之間,實現戰術信息的交換。

  由于數據鏈是在高度信息化武器係統內部和不同武器係統之間傳遞、交換、共享戰術數據的手段,所以目前只有擁有完善的國防工業體係和綜合武器係統開發能力的軍事強國,才有界定數據鏈的需要和研發數據鏈的能力。

  與其他軍事通信係統和戰術通信手段相比,數據鏈具有三大鮮明特點。

  一是傳輸內容格式化。數據鏈傳遞的消息,是對與作戰行動密切相關的特定事物進行簡短、扼要描述的信息。為便于機器與機器、係統與係統在無需人幹預的條件下直接識別和處理,這些消息必須按照特定的數字編碼標準高度格式化。特定格式化的消息中的最小單元,被嚴格約定所表示的含義,消息的生成者、傳遞者、接收者、處理者和執行者之間,對信息的含義有確定、單一的理解,從而實現作戰體係各平臺和單元之間的自動化和一體聯動。

  美軍主要使用“J”“K”“S”等8種消息標準。其J係列信息標準是Link16採用的信息標準。該消息標準中的J3.2空中航跡信息,可以報告空中目標的經度、緯度、高度、速度、航向等一係列參數。與傳統的話音相比,數據鏈大大提高了信息傳輸和處理的效率。

  二是信息傳輸實時化。根據作戰單元的使用要求,數據鏈在設定的時限內將信息傳送給用戶。美軍Link16數據鏈對各類消息反應時限的一般要求是:成員精確定位與識別為10秒,空中與空間監視為10秒,海面、水下和地面監視為30秒,空中攔截控制、空中支援均為2秒。

  三是時空標定精確化。為了做到各作戰平臺目標航跡的統一和高精度定位,數據鏈採用統一的時間和空間基準,確定並且維護準確的定位坐標,監控相對地理位置,做到係統內時間空間一致,從而實現多傳感器的數據融合,達成真正意義上的跨平臺時空統一的信息共享。

  美軍Link16的所有參與單元,都具有同步工作的時鐘,能在統一的坐標係中實時確定自己精確的位置、速度、航向與姿態。採用Link16數據鏈進行目標定位,定位精度由人工標定的1:5,提高到1:1.6;而採用武器協同數據鏈標定目標,定位精度可達到1:1.02,逼近絕對精確度(1代表絕對精度)。

實戰應用

  為在三軍聯合作戰中使用數據鏈達成作戰行動級的聯合和協調,美軍于1975年開始研制用于三軍聯合作戰的聯合戰術信息分發係統,即Link 16。Link 16是保密、大容量、抗幹擾、無中心節點的數據鏈,具備三軍聯合作戰所需的基本功能和能力。

  Link 16從1983年開始裝備美空軍E-3A、E-8A預警機,EC-130電子戰飛機,F-15A、F-16、F-22、F-35A等戰機,海軍E-2C艦載預警機、F-14、F-18、F-35B艦載機及航母、驅逐艦等大型作戰艦艇,以及陸軍愛國者導彈防禦係統、陸基防空係統地面指揮所及北約的地面防空指控站等。

  海灣戰爭中,數據鏈發揮了重要作用。美軍的“愛國者”攔截伊拉克的“飛毛腿”導彈就是其例。“飛毛腿”導彈最大射程飛行時間為7分鐘,“愛國者”導彈攔截係統從發現目標到成功攔截僅用時4分半。其中任何的人為幹預延時和定位、跟蹤精度偏差,都將使整個攔截功虧一簣。美軍的“愛國者”數字信息鏈路,對于成功攔截居功至偉。基于數據鏈在海灣戰爭中所發揮的重要作用,美軍高層表示:“數據鏈是武器裝備係統的生命線,我們帶到伊拉克戰場的最尖端武器就是數據鏈。”

  在數據鏈發展上,俄軍幾乎與美軍同時起步,但在技術先進性和裝備體係化方面,存在較大差距。俄軍數據鏈主要裝備在A-50預警機和蘇-25、蘇-27、蘇-30等先進戰機上,數據鏈係統與機載火控、飛控係統緊密交鏈,其引導指令可直接控制火控雷達的開機和掃描,可直接控制自動駕駛儀,引導指令構成和格式化消息的編碼簡便實用,貼近實戰。俄軍主要的數據鏈係統有“藍天”“藍寶石”“彩虹一代”和“彩虹二代”,以及先進戰機裝備的“地空數據指揮引導係統”,用于導彈發射的“代碼指揮係統”等。

  俄軍數據鏈運用的典型戰例是殲滅車臣非法武裝頭目杜達耶夫。1996年4月22日淩晨4時,俄軍A-50預警機截獲了杜達耶夫的手機通信信號,準確測出了其所在位置的定位數據,並將目標數據通過機載“彩虹一代”數據鏈傳遞給俄空軍蘇-25飛機。5分鐘後,俄軍蘇-25飛機在距目標40公裏的地方發射了兩枚導彈,將杜達耶夫當場炸死。當過俄軍空降兵師長的杜達耶夫掌握的俄戰機反應時間最少是10分鐘,但他不了解在將A-50預警機與蘇-25飛機用“彩虹一代”數據鏈鏈接之後,反應時間減半了。

智能化作戰之必需

  數據鏈通信的一個基本特徵是在不需要“落地”(通過人工介入完成信息傳輸、分發等既定功能)的情況下,實現“從傳感器到射手”的無縫鏈接。

  當前軍事形態已進入智能時代,其重要特徵就是無人作戰係統和平臺日益廣泛的應用。在智能化無人作戰體係中,作為偵察、預警的信息感知平臺,定向-決策的信息處理平臺,以及對作戰行動進行指揮控制的信息利用平臺,都將是智能化無人係統和平臺。在這些係統和平臺之間進行的信息傳遞、交換與共享,也是無人化的、不“落地”的通信,因此,數據鏈通信既是無人作戰係統和平臺所必需,也是智能化作戰之必需。

  從而,無人作戰係統和平臺從它産生的那一天起,數據鏈通信就是其不可或缺的組成部分。1987年,美國陸軍試飛第一架“天鷹座”無人機,就使用了“模塊化集成導航通信係統”數據鏈。該數據鏈將一條帶寬為數千赫茲的上行鏈路用于地面站對無人機及機載設備的控制,一條帶寬為300KHz~10MHz的下行鏈路向地面站傳送當前飛行速度、發動機轉速、機載設備狀態等數據。

  在戰場上,無人作戰係統和平臺不僅面臨敵方火力等硬摧毀威脅,且面臨敵方電子幹擾、網絡入侵、信號截獲、電子欺騙等各種軟攻擊威脅。為此,所用的數據鏈還須具有以下能力:靈活的變頻能力、抗地理和社會環境無意幹擾能力、抗信號截獲能力、抗信號破譯能力、抗欺騙誘導能力、抗反輻射攻擊能力和抗通信幹擾能力。

  智能化時代的數據鏈應用不僅體現在無人作戰平臺方面,而且體現在“觀察-定向-決策-行動”環路的各個環節。在美軍大力發展的多域作戰中,跨域協同是關鍵,為此,美軍正在發展實現戰場多軍種跨域協同作戰所需各種數據鏈。在此,不同數據鏈網絡之間的融合,通過數據鏈網絡融合實現各軍種作戰平臺和作戰行動的一體融合,智能化技術將提供巨大的助益。也就是説,不僅作戰平臺和作戰網絡將實現智能化,數據鏈係統本身亦將實現智能化。

  與此同時,將原有數據鏈拓展應用到新的武器平臺和改善、加強原有數據鏈的功能,也是智能化時代數據鏈應用的重要方面。今年5月3日,美國洛馬公司與美空軍、導彈防禦局聯合進行飛行試驗,利用U-2偵察機的“開放係統網關”,通過“機間飛行數據鏈”和“多功能高級數據鏈”,首次成功實現一架F-22戰機與5架F-35戰機的空中數據連接。這對在未來實戰中美軍使用這兩款第五代機進行協同空戰具有重要意義。

  6月1日,美空軍將具有軍用加密功能的Link16數據鏈終端應用到通信衛星上,就是為了大大拓展美軍三軍聯合作戰數據鏈運用的戰場空間。依據美軍武器裝備的現有能力,戰場空間大致是直徑300公裏的球體。在將Link16數據鏈終端搭載到通信衛星上之後,即可將搭載衛星的Link16數據鏈終端作為中繼,將數據鏈網絡拓展到幾倍于300公裏之外的另一個或幾個戰場空間,實現數個戰場空間之間的作戰協同或聯合作戰。

  在將原有數據鏈拓展應用的同時,美軍還在不斷發展新的數據鏈。美空軍于6月24日測試的“海姆達”新型數據鏈,其載機平臺是F-15C“鷹式”戰鬥機和C-12J“休倫”兵員運輸機,驗證了“海姆達”數據鏈在各種威脅條件下的戰術通信能力。

  (作者單位:國防科技大學信息通信學院)

來源:2021年9月8日出版的《環球》雜志 第18期

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