美军舰空协同数据链通信的应用启示＊

（海军大连舰艇学院，辽宁大连 116018）

0 引言

现代战争是联合作战下的体系对抗，联合作战的核心是战场资源的有效共享。C4ISR系统的发展使作战单元之间信息无缝交换，高度互操作，为各层次的指挥员快速、准确地决策提供信息资源保障。而数据链作为C4ISR系统的基本组成部分，在传感器、指挥控制单元和武器平台之间实时传输战术信息是满足信息作战最重要的“中枢神经”[1]。作为未来战争的主要作战样式，舰空协同作战是指组织飞机和舰艇为达成同一目标相互配合、共同作战，是飞机与舰艇按照协同计划协调一致地进行作战。为满足舰空协同作战需要，美军研制了一系列专用和通用数据链，用以高效、实时分发格式化信息，在舰艇和飞机之间实时、自动、保密、准确地传输和交换战术情报信息，实现信息的资源共享。我们可以对其舰空协同数据链发展进行分析研究，从而有效指引我军数据链的发展建设。

1 美军舰空通信数据链内涵

自20世纪50年代第一个数据链问世以来，美军已经研制了数十种数据链，逐步形成了完善的数据链装备体系。美军作战指挥和武器控制系统所使用的主要数据链是通用战术信息分发数据链-TADIL，也被称为Link系列数据链。其用于舰空通信的数据链主要有：LINK-11、LINK-4A以及LINK-16。通过数据链，美军机载平台和舰艇平台之间能够实时、自动、准确保密的传输和交换两个平台传感器探测到的战术情报信息，使战区内的作战单元获取统一的战场态势，实现信息资源的充分共享。美军数据链体系是在满足作战需求的指导思想下，所建立起的信息共享、互相操作的作战网络。美军数据链就是其作战力量的“黏合剂”和“倍增器”。

1.1 美军舰空通信数据链特征

美军通过机载平台和舰载平台的指挥控制系统，能够自动生成作战方案，实施指挥决策，实时控制武器，从而实现从传感器到武器系统的无缝连接。机载平台和舰载平台协同通信中，数据链为双方提供自动通信链路，如图1所示。数据链主要包括终端设备、传输设备和通信协议。依托通信信道，依照通信协议及格式，使舰艇和飞机相互传输战术数据信息。它具有信息实时交换、信息格式化、组网综合化、链接智能化、信道多样化等特点。数据链打破传统的“人―机―人”的信息传递方式，变为“机―机”方式工作，直接实现传感器、指挥系统和武器系统的有效链接，极大减少了由于人为因素造成的时间延误，实现信息传递实时化，使美军海空作战攻防体系更加完备，提升水面、空中一体化的作战能力。

1.2 美军舰空通信数据链应用方式

在网络中心战的理论指导之下，美军战术数据链将指挥、控制、情报侦察等系统的数据交互传输，为舰艇和空中作战平台提供迅速、准确、保密、不间断的数据。它打破了武器平台之间信息传输的隔阂，将舰艇和飞机所要传输的信息，在规定的时间周期、按照规定的通信组网协议和消息格式实时传输，实现多种武器平台的协同作战。

（1）战术数据链可以把某一作战区域内的作战飞机和舰艇连接起来，统一接收指控信息、共享态势情报。数据链中的每一个飞机舰艇作为一个节点构建起整个信息网络，每一个节点都能获得更大范围的战场态势信息，提供战术信息共享和对战平台的指挥控制能力[2]。通过数据链组网，将要传输的信息按需共享。数据链网络的各节点，既能接收和共享网络其他成员节点发出的信息，也能按照信息轻重缓急程度的需求分配信息发送时隙和传输带宽。自动选择合适的组网方式，保证链接对象能及时掌握所需信息。

（2）武器协同数据链把执行同一具体作战任务的空中平台和舰艇连接起来，提供目标探测信息、火控信息的共享，可用于作战任务的临机指挥和武器协同控制。美军通过数据链融合来自侦察卫星、侦察/作战/预警飞机、水面舰艇、潜艇和地面获取的各类目标信息，并迅速实时提供给武器平台和各级作战人员[3]。通过实时接收打击目标变化及战场态势变化信息，对武器参数进行实时修正，从而提高打击精度。

（3）由武器协同数据链形成高精度的统一态势图，可以建立起用于战术数据链的战斗态势信息的高精度航迹源，而战术数据链的战术态势信息可缩短武器网络成员的目标锁定、识别时间，可在探测目标、发射武器到击中目标期间连续接收、处理目标信息。以舰载鱼叉反舰导弹为例，加装了舰空协同数据链后，鱼叉反舰导弹可在其射程范围内进行全程引导攻击，实时提供目标数据修正，大大提高了命中精度。由于数据链信息传输迅速便捷，也使导弹发射准备时间大大降低。

2 数据链在舰空协同作战中的应用

数据链是无线电通信设备基于数据信息通信协议所构建的虚拟网络，在数字通信网络中为战场各级指挥单元提供作战信息。可实现预警探测、跟踪引导、战场态势分析、情报监视收集等功能，能有针对性地为平台提供精准的数据信息统计与解析，为军队的协同作战提供强有力的技术支持。

2.1 传输指控引导信息

现代战场状况瞬息万变，与飞机、导弹等高速武器传输信息需要很强的时效性。而舰空协同数据链，可将海上编队指挥舰发出的指控信息迅速传达到空中作战平台，使空中平台及时明确作战目的，实时掌握战场环境变化，合理采取应对措施。侦察机在执行战术侦察任务时，也可以通过战术数据链及时为海上编队指挥员提供敌军的部署、行动、重要火力点和其他重要目标以及地形、气象和攻击效果等情报。此外由于舰艇自身雷达探测范围有限，无法在舰载导弹全部射程内实施全程引导，战争中可通过数据链将预警机探测到的目标信息用于对导弹的引导，从而提高舰载武器的打击精度。

2.2 遇险救生信息保障

遇险救生通信是指一旦有海难发生，能迅速地报警，岸上搜救机构和遇险传播附近的船舶能够以最短的时间延迟收到求救信息，展开协同搜救行动，所以求救信息的及时可靠传输至关重要。通过建立遇险救生数据链通信系统，一方面能够提高舰机协同遇险救生时信息传递的时效性，及时展开遇险救生任务，协调好舰艇与救援飞机的救援工作，提高救援效率；另一方面建立基于数据链的海上遇险救生网，可极大地提高应急反应速率，争取到更多宝贵的救援时间。

2.3 舰空协同作战信息保障

反潜作战和区域防空是舰空协同作战的重要方式。在反潜作战中，舰载反潜直升机与反潜水面舰艇的搜潜能力各有所长，当使用舰载反潜直升机与反潜水面舰艇协同为综合作战区内的舰艇编队提供反潜防护时，以舰艇为中心，直升机在距离舰艇一定距离上建立反潜警戒线。利用战术数据链保持信息的实时共享，以达到武器能发挥最大效能。在海上防空作战中，通过数据链传输舰艇与飞机的战术情报，合理搭配武器层次，整体配置编队的兵力和队形，使编队内机载、舰载防空武器装备有机结合，构建严密的、多层次防空体系，组成多层拦截防御网，发挥编队的协同防空能力，提升编队整体对空作战能力。

3 美军舰空协同数据链的作战应用

3.1 LINK-11

LINK-11数据链是美国最早开发，到目前为止应用最成熟的数据链之一。LINK-11于20世纪70年代投入使用，它是保密、半双工的数字信息链路，为美国与北约海军使用，能提供舰舰、舰岸、舰空和岸空之间重要战术信息的传输。同时它支持有限的指控数据交换，但不支持飞机控制。主要工作在HF（15-30MHz）和UHF（225-400MHz）频段，在HF频段工作时能够覆盖300海里的海域；使用UHF时只能进行视距通信，提供25海里的舰舰通信和150海里的舰空通信。传输速率为1364bps或2250bps。LINK-11数据链由计算机系统、保密设备、数据终端设备、无线电设备组成，如图2所示。计算机系统用来接收各种传感器和操作员发出的数据，并按照标准格式进行整合成报文，之后再发送到保密设备。保密设备来确保数据链中数据传输的安全性。数据终端设备是LINK-11数据链的核心部分，实现调制功能。无线电设备用于收发无线电磁信号。LINK-11主要部署于舰艇和岸上，也用于E-2C预警机、P-3C、S-3B反潜机与海上舰艇的作战指挥。还可以为EP-3、ES-3等电子侦察飞机担任通信情报、电子情报收集台站与地面控制台、海上舰艇的情报传输。

3.2 LINK-4A

LINK-4A数据链于20世纪50年代末投入使用，是非保密数字信息链路,最多可为8个用户提供服务，不具备抗干扰能力。现用于美军和北约部队，主要用于航母舰载机，信息传输交换包括单向（从控制单元到飞机）和双向传输，提供数字化的战术通信信息，工作在UHF频段，数据传输速率为5000bps。LINK-4A数据链主要安装于美国海军舰队、空中预警与控制飞机、战斗机、轰炸机和支援平台，支持自动控制舰载机着舰系统、空中交通管制、空中截击控制、攻击控制、地面控制轰炸系统和舰载机惯性导航系统。

3.3 LINK-16

LINK-16数据链于20世纪90年代投入使用，是一种相对较新的数据链路，用于指挥、控制和情报传输，具有通信、导航及敌我识别功能。作为美军网络中心战的重要组成部分，可将飞机、舰艇和陆上部队全域连接，具有保密性强、容量大、抗干扰性强等特性。LINK-16可提供监视数据、电子战数据、战斗任务、武器分配和控制数据的转换。工作在L（960-1215MHZ）波段和UHF波段，采用TDMA体制。LINK-16分层模型共七层，分别是任务层、应用层、服务层、传输层、网络层、链路层、物理层，并在此基础上搭建出系统结构，如图3所示。可支持固定信息格式和可变信息格式，适用于三军联合作战，目前在美军、北约国家军队及日本自卫队使用，配置机载侦察设备、情报系统、指挥控制系统，地空导弹系统和主战舰艇上。

4 美军舰空协同数据链对我军的启示

和美军相比，我军信息化建设起步晚，数据链及通信组织的建设还存在很多不足。为了取得迅速、准确、保密、不间断的通信效果，保障舰空协同通信的畅通，确保联合作战中通信组织更加合理，我军应借鉴美军舰空协同数据链的发展应用情况，把握好以下几点：

4.1 建立全面掌控，互联需求的数据链

美军在数据链网络规划过程中给定参与单元的类型、数量地理部署和机动区域等数据，达到了参战力量的精准化。在舰空协同数据链的建设中，应该系统地将各武器平台的通信装备、通信网络及其它通信力量编制数据库，形成准确、系统的通信数据体系，随时查询、调用、更新，便于选择出最优的通信链路。在全面掌控的基础上，由数据链节点自动生成需求，包括情报信息、业务类型、网系接口等。构建需求矩阵，从而将作战单元、通信网系、通信业务合理分配。

4.2 建立兼容统一，联合畅通的数据链

美军的数据链存在着不能互联互通的缺陷，例如LINK-4A与LINK-4C虽然都可装备在战斗机上，但只能各司其职无法互联互通，增加了飞行员操作的复杂性。目前我军各军兵种也都建立了专用数据链，为有效实现全军的互联互通，必须提前进行规划，建立三军通用的协同数据链。所以，在数据链建设发展过程中，进行系统规划，统一数据标准，实现各专业数据链之间的畅通，横向整体建立三军通用数据链，纵向连接战术数据链与战略数据链，从而提升三军联合作战能力。

4.3 建立高效迅速，覆盖广泛的数据链

随着信息化不断发展，未来战场需要获取和传输的信息也越来越多，需要传输的纵深也越来越大，伴随数据链用途的不断拓展、职责使命不断增强，对数据链的技术要求越来越高。美军数据链从最初几K量级已经发展到现在M量级，实现了信息传输高速化。同时舰空之间的信息传输距离也由早期的视距范围，发展到现在的通过中继可达到几百公里甚至上千公里。为满足我军当前及未来作战平台多、信息高速传输、作战半径不断增大的需求，要在信息传输通道上提前规划，建立起速率高、传输远的信息传输链路，以及更加可靠的数据链路网络设计。

4.4 建立安全保密，抗干扰强的数据链

随着高速跳频、宽带扩频相关技术发展，抗干扰性强的高性能舰空协同数据链是数据链的主要发展方向之一。在信息化条件下战争中，战场上的较量实际是双方依托信息系统为核心的信息体系对抗，战争胜负的关键在于制信息权的获取，而能否取得制信息权的关键在于交战双方通信装备抗干扰能力的高低，美军近年来集中攻关数据链的抗干扰技术，所以我军舰空协同数据链的发展建设也必须同时兼顾数据链的抗干扰水平，适应未来高科技战争的信息对抗需求。