联合作战下数据链电子防御技术发展分析

李光辉

（中国电子科技集团公司第二十研究所，西安 710068）

0 引言

联合作战是指两个以上军兵种或两支以上军队的作战力量，在联合指挥机构统一指挥下共同实施的作战，主要包括三个方面的内容：一是在力量构成上多元化，通常由两个以上军种或两支以上作战力量构成；二是在指挥上集中统一，通常由联合指挥机构统一指挥；三是在行动上强调整体联动。

现代联合作战是信息化条件下联合作战，包含陆、海、空、天、电多维空间，作战单元种类多、数量大，信息联合是实现诸军兵种协调联动的必然手段，因此，夺取信息控制权将是现代和未来战争的核心[1][2]。

数据链是以“信息流”为中心，采用标准化的信息编码和消息格式、高效的组网和传输交换协议、保密抗干扰的数字信道，将分布于不同平台的指控单元、武器单元、传感器单元作为网络中的节点紧密交链，集信息获取、信息处理、信息分发与共享、信息应用横向一体化，是形成信息优势与决策优势的核心手段，成为了敌方电子干扰、电子截获和电子侵入的主要对象，因此，如何增强数据链的电子防御能力已成为作战信息系统发展的核心问题之一。目前，数据链电子防御是用于保障己方数据链设备与设施不受敌方干扰、压制和摧毁，主要体现在电子技术手段和网络化协同方式两个方面。

图1 数据链应用示意图

1 电子技术手段

随着电子技术的快速发展，战场电磁环境变得愈加复杂，电子防御需求更加迫切，数据链需进一步借助电子技术手段来提升其电子防御能力。

1.1 抗干扰波形

目前，数据链主要是使用无线传播的手段实现信息的交互，面临着敌方利用电磁能量限制、剥夺、减弱己方作战能力的威胁，抗干扰波形体制的设计使用是各方普遍使用的最基本防御方式。

Link-16数据链波形是被美国海军、空军、陆军、联合部队和北约部队广泛采用的一种大容量、保密、抗干扰的波形[3]，采用先进 RS分组级联码和交织技术，具有较强纠检错能力；支持CCSK扩频，大幅降低波形解调信噪比，具有很强的信号隐蔽性；支持76923跳/s的跳频速率，可以有效对抗跟踪式干扰；采用数据和波形多级加密方式，使得交互信息的具有很强的抗提取特性，因此，Link-16数据链波形设计思想成为了各方争先效仿的对象。

然而，随着电子干扰、电子截获和电子提取技术的发展，数据链抗干扰波形的演进也在加速。美军TTNT武器协同数据链采用了先进高效的Turbo码，获取了较大的编码增益，降低了波形信号的检测信噪比，具有较大的干扰容限。另外，民用、卫星通信的LDPC码、CPM调制等先进技术也在逐渐被引入到军用数据链波形体制，用于提升数据链电子防御能力。

1.2 干扰抑制

数据链收到的干扰主要分为两种：敌方蓄意干扰和己方同频干扰，均可以通过干扰规避和干扰消除的方法来抑制数据链信号接收的干扰，保障数据链信息的可靠交互。

近年来，电磁频谱资源变得愈发紧张，为了提升频谱利用率，认知无线电技术得到了迅猛发展，特别是在民用通信领域[4]。认知无线电技术建立在对电磁频谱的侦察认知基础上，在军事数据链领域，更多地被用于对电子干扰的认知和规避，通过建立统一的电磁感知态势来实现敌方电子干扰的频域规避消除和降低己方信号的频率碰撞概率[5]。

美国国防预先研究计划局（DARPA）提出的XG项目技术，以认知无线电技术为核心，实现最大限度的时域、频域和空域等信息的利用。自适应调零天线已被美军应用于通信系统，通过对敌方干扰电磁频谱的侦察认知，己方平台信号接收过程对干扰源方向形成零陷角度，大幅抑制敌方干扰，从而保证了己方数据链传输的可靠性。干扰对消技术在对干扰信号特征进行分析提取的基础上，消除进入数据链接收机的干扰，从而保证了正常的通信过程，美军EA-18G电子战飞机施放电子干扰的同时进行通信的能力就是干扰对消技术在数据链领域的最典型例子，开启了现代战争的新思路。

最近，认知无线电的思想被从频域认知进一步扩充到空域和码域的认知，其中空域认知技术已有了很大突破，能够建立统一的空域干扰态势，通过采用定向窄波束协同传输的方式实现了空域干扰规避。码域干扰规避由于认知复杂度和破译能力的限制，目前还停留在理论研究阶段。在频域和空域资源日渐紧张的情况下，码域干扰规避也将是未来电子防御发展的一个重要方向。

1.3 信号增强

影响数据链误码性能的最关键指标为接收信干噪比，在敌方灵巧式精准干扰时，信号增强手段将是提高己方接收信干噪比的最有效手段。

俄罗斯先后研制了两代抗强干扰指挥引导数据链：彩虹 SPK-75和彩虹-SVPK。彩虹地空数据链抗强干扰的措施是提高发射功率（脉冲功率达到兆瓦级），提高天线增益（达到数十分贝），大幅提升了数据链接收端的信干噪比，从而保证了数据链抗强干扰的电子防御能力。

有源相控阵天线技术使得通过信号增强方式提升数据链电子防御能力的思想得到了实现，结合智能功率控制技术，定向波束在信号增强提升电子防御能力的同时，定向窄波束和战区功率控制也极大地降低了数据链信号被检测和截获的概率。据美国《航空周刊与航天技术》报道：F/A-22平台已经完成了机载有源相控阵雷达实现宽带通信功能的演示验证工作，以雷达通信一体化的方式推动了有源相控阵天线在通信领域的应用。

图2 雷达通信一体化应用

1.4 新概念技术

无线光通信技术具有极窄的传输光径和隐蔽性，抗干扰性能也非常好，是未来数据链取得更强电子防御的能力的一种新手段。

量子通信技术具有量子特性，能够使得数据链信号具有非常好的安全性，在数据链领域具有很好的应用前景。

2 网络化协同方式

美军于20世纪90年代率先提出了“网络中心战”概念，定义了联合规划网、联合数据网和联合复合跟踪网。联合计划网是以美军的全球指挥控制系统（GCCS）中的非实时网络为基础构建的高级指挥控制网络[6]，用以支持战略级作战计划和情报分发；联合数据网是一种基于Link-16数据链的近实时网络，用于提供态势感知和武器协同信息；联合复合跟踪网是一个概念上的传感器网络，通过数据链将战区内的所有传感器链接成网络，在网络成员之间实时地传输、共享精确的传感器数据。

数据链作为网络中心战中实时互联各作战单元的最重要手段，从网络化防御角度分析，分布式、无中心组网是提升网络防御能力必然手段。典型例子为Link-16数据链，网络中不存在中心节点，采用时分多址接入方式，根据作战单元特性和作战任务的不同，对时域资源和频域资源进行分配，通过网络平台协同完成作战行动。无论是硬摧毁还是软杀伤，网络中任何一个节点的损毁不会造成整个网络的瘫痪，保证了数据链网络具有很强的抗毁性。网络安全加密和认证技术的运用能够有效防止敌方以信息侵入为主的“软干扰方式”，提升了数据链网络的防侵入性。

随着信息化条件下战争节奏的加快和不确定性增多，为了提升数据链网络化防御能力和作战力量的机动性，数据链网络在分布式无中心组网方式的基础上也将向智能化自组织方向发展。Link-16数据链采用时隙二次分配的方式组建动态网络，一定程度上允许作战单元随遇接入、快速动态调整以及自组织数据链交互网络。然而，随着战场局势的瞬息万变，数据链网络紧密铰链联合作战任务的指控单元、武器单元、传感器单元，对于敌方威胁能够及时构建自组织网络，如自适应传输链路选择等方式，进行网络智能辅助决策，协助决策人员快速建立应对方式，提高应机反应速度，尽可能降低网络损失，从而在整体上提升了数据链网络的电子防御能力。

3 结束语

以体系对抗为核心的“信息中心战”将在未来战争处于主导地位，信息控制力将成为决定战争胜败的关键，数据链作为最关键的作战信息交互手段，其电子防御能力的提升将是夺取信息控制力的关键之一。

面对新形势下敌方电子干扰威胁和争夺信息控制力的激烈角逐，数据链系统的发展应以电子防御的需求为牵引，积极研究探索新的电子技术手段，通过技术创新和技术应用来推动数据链波形体制抗干扰能力的提升，从而保证复杂战场环境下作战信息的可靠传输与应用；同时以“平台中心战”向“网络中心战”的转变为背景，充分利用不同种类、不同层次、不同领域作战要素的优势特点，提升高强度对抗下数据链信息交互网络的顽存性和作战效能的发挥，形成基于信息系统的体系优势和作战优势。

[1]徐小岩.信息作战学[M].北京:解放军出版社,2002.

[2]蒋盘林.从传统电子战走向信息战——电子战发展简史及信息战的定义与内涵[J],电子对抗技术,2005(4).

[3]梅文华,蔡善法.JTIDS/Link 16数据链[M].北京:国防工业出版社.2007.

[4]李艳春,浅谈认知无线电的关键技术[J].计算机与网络,2009,18:202-203.

[5]赵陆文,周志杰,缪志敏等.浅析认知无线电在军事通信中的应用[J].无线通信技术,2007(4):31-35.

[6]梁炎.美国海军 GCCS-M 及其发展[J].舰船电子工程,2004(4):23-26.