美军数据链装备建设运用现状与发展趋势分析

段晓稳，潘积远，杜利刚，周 虎

美军数据链装备建设运用现状与发展趋势分析

段晓稳，潘积远，杜利刚，周 虎

（中国电子科技集团公司第二十研究所，西安 710068）

数据链装备是作战平台共享战场态势和协同完成作战任务的重要手段。通过介绍美军数据链的建设现状，本文分析了美军不同数据链装备在空间感知、指挥控制等方面的组织运用情况和能力水平，最后探讨了在新兴技术和新型作战概念等的推动下美军数据链装备的发展趋势，为数据链装备发展提供借鉴。

数据链；美军；组织运用；发展趋势

0 引言

数据链是按规定的消息格式和通信协议，链接传感器、指挥控制系统和武器平台，可实时自动地传输处理战场态势、指挥引导、战术协同和武器控制等格式化消息的网络化战术信息系统[1-3]。

数据链是美军“主宰机动、精确打击、全维防护和集中后勤”的体系作战中的关键环节，在防空作战、空中拦截、压制敌方防空火力和近距空中支援等作战任务中，有效支撑态势感知、指挥控制、兵力运用、电磁防护和网络中心等能力形成。

通过叙以贝卡谷地空战、海湾战争和伊拉克战争等可以看出，数据链系统的有效运用可作为“战争中作战能力倍增器”，故而对美军数据链装备的研究具有重要意义。

本文通过对美军指挥控制数据链、武器协同数据链、情报宽带数据链、联试验证环境和项目管理的建设现状进行梳理，分析美军不同数据链装备的组织运用情况和能力水平，并从不同角度对美军数据链装备的发展趋势进行展望，为数据链装备发展提供借鉴。

1 建设现状

20世纪50～60年代起，美国陆军、海军、空军和海军陆战队先后研发并装备了数十种数据链系统，并根据实际作战需要进行了退役、整合以及改进。目前在役的数据链系统主要包括：

（1）以Link-16、Link-22和可变消息格式（Variable Message Format，VMF）为代表的指挥控制数据链；

（2）以发展协同作战能力（Cooperative Engagement Capability，CEC）、机间飞行数据链（Intra-Flight Data Link，IFDL）和战术瞄准网络技术（Tactical Data Link，TTNT）为代表的武器协同数据链；

（3）以通用数据链（Common Data Link，CDL）系列为代表的情报宽带数据链。

基于上述三类数据链装备形成了可支持“网络中心战”的数据链装备体系[4-5]。美军数据链装备体系构成如图1所示。

图1 美军数据链装备体系示意图

1.1 指挥控制数据链

Link-16是美军装备最广、运用最为成熟的用于联合作战的指挥控制数据链，主要装备于航空母舰、巡洋舰和驱逐舰等各类舰艇，海空军各型预警机、轰炸机、侦察机和加油机等特种飞机，固定翼/旋翼战斗机，以及与飞机配套使用的地面指挥所、机动控制分队、战术空军控制组和空战支援中心等作战单元。Link-16已成为北约和联盟部队47个国家主用的数据链；Link-22是一种抗电子干扰、保密可靠和灵活机动的中速率战术数据链，执行北约国家接口标准，主要装备于海军岸基平台、舰艇平台和飞机平台等；VMF主要用于数字入网设备与战术广播系统之间交换火力支援信息，被美国陆军指定为战场数字化的互操作和带宽问题解决方案。VMF已经扩展应用到美国陆军各个作战功能领域，包括机动、火力支援、后勤、航空兵、情报和电子战等。

1.2 武器协同数据链

CEC是一种美国海军专用的武器协同数据链，具有复合跟踪与识别、精确提示与协同作战功能，已加装航空母舰、宙斯盾巡洋舰/驱逐舰、两栖舰艇、E-2C、E-2D、F-35A和爱国者作战编队等作战平台；IFDL和MADL是美军四代机编队专用数据链，其中IFDL是F-22装备的航空武器协同定向数据链，可针对针状窄波束进行精确定向控制，进而锁定接收信息的友方战机，实现飞机之间的点对点通信，具有截获性低、组网动态性强和网络抗毁性强等优点；F-35装备的多功能先进数据链（Multifunction Advanced Data Link，MADL），是在IFDL基础上研发的，一种宽带、高数据传输率和低截获概率的数据链，可在360°范围内的任何方向接收或发送数据传输信号；TTNT是一种基于IP的嵌入到联合战术无线电系统中使用的高速、宽带、新型武器协同数据链，用于多平台火控级协同作战，已装备F-22A、F/A-18E/F、EA-18G和E-2D等平台[6]。

1.3 情报宽带数据链

美国和北约各军兵种的近/远程无人机系统普遍采用了标准化通用数据链CDL和战术型TCDL，可实现地空视距、卫星中继超视距传输。其中地空传输速率可达274 Mbps、卫通传输速率50 Mbps，能够保证高分辨率侦察信息实时传输。其中CDL装备了RQ-4“全球鹰”高空长航时无人侦察机，TCDL装备了RQ-7B“阴影”无人侦察机、RQ-8“火力侦察兵”舰载无人直升机和MQ-9“捕食者”察打一体无人机。同时有人侦察机、侦察吊舱、预警机、舰载反潜机和主要舰船都装备了CDL系列数据链，形成了多军种和多国侦察情报共享能力[7]。

1.4 联试验证环境

美军数据链联试验证环境建设始于20世纪90年代，分三个阶段：

（1）基于军用电话网将实装设备、训练中心、模拟器和室内实际装备连接起来，建立美军数据链联合测试与评估中心环境，形成虚拟与实装相结合的试验验证能力；

（2）在前期建设基础上进一步扩展规模，将北约盟国的训练测试设施连接至数据链联试验证环境中，建立空间与海上作战系统中心，形成跨军种、跨盟国的数据链互操作测试与试验训练能力；

（3）随着云计算等新技术兴起，美军正在发展基于“真实-虚拟-构建”（Live-Virtual-Construction，LVC）的模块化服务化联合试验训练环境，并将实际应用装备和环境一致性数据带入模拟仿真环境中，使虚实结合的训练更贴近实战。

1.5 项目管理

美国国防部和各军种以项目群的方式安排数据链系统装备建设，持续推进数据链装备性能改进和作战效能提升。其中，美国国防部主要从联合作战方面，以项目群方式整合和引领军种数据链的发展。比如，P771项目群Link-16战术数据链转型计划以网络中心战为目标，持续开展战术数据链转型工作，形成联合的通用战术信息网络；各军种负责具体数据链装备研发、数据链整合和数据链体系设计等内容。比如，海军设置数据链总体项目群已开展数据链集成及研发工作，包括海军一体化防空火控（Naval Integrated Fire Control-Counter Air，NIFC-CA）项目、系统工程集成与测试（System engineering and Integration and Test，SEI&T）项目、网络战术通用数据链（Navy Tactical Common Data Link，NTCDL）项目等。陆军根据信息共享等不同能力需求设置了多个数据链体系集成及互操作认证项目。

2 运用情况

美军数据链装备主要具备的十大能力如图2所示。

图2 数据链十大能力构成图

具体表现在以下四个方面：

（1）以指挥控制数据链为核心，实现跨军种和跨盟国间的指挥控制和协同作战，形成完备的指挥控制级的“观察-判断-决策-行动”（Observe-Orient-Decide-Act，OODA）环路。

截止目前，美国空军、海军、陆军、海军陆战队以及40余个北约盟国作战平台都大量装备了Link-16数据链，实现美军各军种间、美军与盟国作战平台间联合作战，在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争等战争中发挥了重要作用。通过加装Link-16及其他数据链系统，美军及盟国的各类侦察监视和探测平台获取的情报信息可以在作战平台间实时共享，形成统一的战场态势；联合指挥机构、地面指控中心、空中预警机和海上指挥所可以对跨军种、跨盟国作战兵力实施精确指挥控制引导；特种飞机、舰艇编队和隐身飞机编队内部可以实现指挥引导、任务协调和行动控制，编队间可以实现战术指挥协同；通过为联合防区外攻击武器加装Link-16数据链，实现对联合防区外移动目标远程精确打击能力。

（2）依托指挥控制数据链和武器协同数据链，实现跨平台火控级传感器/武器精确控制与协同，形成集协同跟踪、火力控制和协同打击为一体的OODA战斗环路。

美军已在F-22战机上装备近200套IFDL、F-35战机上装备400余套MADL系统、近百艘作战舰艇上加装了CEC数据链系统，可支持在复杂战场环境下多机或多舰的火控级传感器协同探测，在飞机或舰艇编队内形成针对时敏目标的精确连续跟踪航迹，引导武器实施协同打击。围绕应对区域拒止/反介入的需求，美军综合运用CEC和Link-16数据链，以航母战斗群为主体验证了空海一体分布式“探测-跟踪-火控-打击”的防空拦截体系能力，初步形成对海杀伤链（From-the-Sea，FTS）、对空杀伤链（From-the-Air，FTA）和对陆杀伤链（From-the-Land，FTL）。

（3）以指挥控制数据链和情报宽带数据链为核心，实现各类侦察平台的互联互通和侦察监视信息实时共享，构建全天候立体侦察监视体系，提高打击综合效果。

通过综合运用广播业务（Integrated Broadcast System，IBS）、CDL系列数据链、卫星战术数字信息链路（Satellite Tactical Data Information Link-J，STADIL-J）和Link-16等数据链系统，将侦察预警卫星、预警机和有无人侦察机连接起来，对作战区域和敏感目标进行全天候立体侦察监视，并按需实时传输航迹、点迹、SAR雷达图像和视频等情报信息，指挥控制平台基于情报信息可有效缩短打击反应时间，提高打击灵活性和准确性。美军从发现目标到实施打击的反应时间已由海湾战争时的2天缩短到阿富汗战争时的10分钟。

（4）依托指挥控制数据链、武器协同数据链和情报宽带数据链，无人平台网络化作战能力和有/无人机协同作战能力逐步提升。

美军在多类大中型无人机上已加装CDL系列数据链，各无人机系统间可实现互联互通互操作。地面控制中心与无人机编队间、无人机编队内部可以实施信息分发、任务协同、控制交接，有人和无人侦察平台能够实施侦察监视信息分发共享和任务协同。通过加装TTNT数据链，舰载无人机能够实现起飞/着舰控制、精确导航和航空管控，并初步具备与舰载机的传感器、武器协同能力。美军已完成有人长机通过数据链控制指令集对无人僚机实施控制和火力打击的协同能力验证，初步具备隐身有/无人机编队协同作战能力。

3 发展趋势

随着美军提出空海一体战、多域战和马赛克战等新型作战概念，未来美军作战将逐渐从网络中心战向决策中心战转变，美军数据链装备也将加快与作战概念协同创新演进。主要体现在以下四方面：

（1）由单链单系统装备形态向多链多系统一体化成体系发展转变。

指挥控制数据链、武器协同数据链和情报宽带数据链有机融合、同步发展，支持根据作战任务按需组合和综合运用，提升联合作战效能。例如，美军由Link系列装备整合发展为J系列数据链族；将CDL系列装备延伸至无人平台；CEC、MADL、和TTNT装备，支持武器平台协同作战；发展STADIL-J、联合距离扩展（Joint-Range Extension，JRE）、IBS1等卫星战术应用，通过综合利用卫星广域通信与组网能力、星载实时处理与分发能力，显著提升数据链系统超视距指挥控制、广域情报分发、全球精确打击等能力[5]。

（2）由面向有人作战平台向支持无人作战平台拓展。

结合无人作战平台发展需求，加快研制系列化、网络化的情报宽带数据链，整合人工指挥和机器控制，实现有人无人协同控制、无人自主协同和无人集群协同等作战功能，支持无人作战网络化及融入有人作战体系。例如，美空海军已发展“全球鹰”、“捕食者”、“MQ-4C”等大型无人机的CDL装备，支持遥测遥控信息高速点对点传输；舰载无人机X-47B装备TTNT，具备有人无人协同作战能力；DARPA安排体系集成技术和试验（System of Systems SOS Integration Technology and Experimentation，SoSITE）、进攻性蜂群战术（Offensive Swarm-Enabled Tactics，OFFSET）等先进项目，攻关无人机集群化应用关键技术。

（3）由支撑OODA环路向实现“发现即摧毁”打击OODA环路发展。

以“发现即摧毁”的作战理念为牵引，依托数据链装备对分散部署的传感器、武器平台和指控平台进行快速重构，实现OODA环路的柔性组合，缩短作战行动时间，形成体系对抗优势。例如，美军综合运用CEC和Link-16，围绕航母战斗群构建分布式“探测-跟踪-火控-打击”的防空拦截体系，已形成FTS、FTA和FTL。随着区域拒止/反介入作战、马赛克战等新概念的提出和发展，正进一步加强人工智能和自主系统等领域相关新兴技术的利用，深化杀伤链的创新、开发和验证。

（4）加快数据链装备与新型作战概念、武器平台技术和新一代信息技术融合创新。

为谋求形成体系对抗优势，推动数据链装备与作战指挥、武器控制、雷达探测、电子对抗和导航定位等领域交叉融合，同时综合人工智能、大数据、云技术等技术，将装备建设和运用经验转化为知识，推动条令、编组、训练、保障等方面全面提升，与部队作战应用共同演进、快速迭代。例如，美军国防太空架构（National Defense Space Architecture，NDSA）提出利用低轨高密度星座，支持对导弹目标全天候监视、高超音速威胁实时跟踪、时敏杀伤链战斗管理、为GPS受限环境提供备用定位、导航与授时等功能。

4 总结

在以信息化为主导的现代战争中，控制信息权成为夺取战场综合控制权的核心。数据链装备以网络为中心、信息为主导、应用为牵引，在作战空间内将各种作战力量、作战单元及作战要素进行网络化和一体化融合，将战场信息优势转化为作战行动优势。我国数据链装备建设需要加强顶层设计，以满足体系化联合作战的需求。美军数据链装备的发展历程和发展趋势，对数据链的建设发展具有重要启示和借鉴意义。

[1] 文猛，王俊毅，胡讷，等. 美军数据链最新发展及趋势研究[J]. 军事通信技术，2016，37（4）：86-91.

[2] 张格鹏，陈林山，张震，等. 战术数据链的现状与发展研究[J]. 现代传输，2020（5）：44-46.

[3] 马向宁. 战术数据链的应用和技术研究[J]. 信息通信，2019（6）：270-271.

[4] 徐大勇，王裕. 美军数据链作战应用及其启示[J]. 指挥信息系统与技术，2015，6（6）：69-75.

[5] 张子龙，吕存璞，陈娟，等. 美国陆军战术数据链体系研究及其启示[J].指挥信息系统与技术，2020，11（4）：28-33.

[6] 黄振，周永将. 美军网络中心战的重要元素—协同数据链[J]. 现代导航，2017（1）：70-73.

[7] 李光辉. 美军通用数据链发展趋势分析[J]. 现代导航，2016（3）：232-234.

Analysis of Current Situation and Development Trend of US Military Data Link Equipment

DUAN Xiaowen, PAN Jiyuan, DU Ligang, ZHOU Hu

Data link equipment is an important means for combat platforms to share battlefield situations and coordinate to complete combat missions. The paper first introduces the construction status of US Military’s data link equipment, then analyzes the organization, application and capability level of US Military’s different data link equipment in situational awareness, command and control, etc., and finally discusses the development trend of US Military’s data link equipment under new technologies and new combat concepts, the above work can provide reference for the future development of date link equipment in China.

Data Link; US Military; Organization and Application; Development Trend

TN919

A

1674-7976-(2021)-03-217-05

2021-01-08。段晓稳（1987.07-），陕西咸阳人，博士，工程师，主要研究方向为航空火力控制、数据链技术及应用。