军用数据链是武器装备的"神经系统",是打赢未来信息化联合作战的基石。据中航证券《军用数据链:武器装备神经,联合作战基石》报告,美国历经70余年发展出4代40余种数据链,Link 16从1999年仅7%平台装备跃升至2005年94.1%渗透率,奠定了网络中心战的通信基础。当前美军正以联合复合跟踪网(JCTN)和联合计划网(JPN)为目标,向超1000节点、宽频段、强抗扰的下一代数据网演进。我国全军综合数据链系统对标Link 16,正处于从"烟囱式"发展向标准化互联互通过渡的关键阶段,数据链作为新质作战力量的关键支撑,迎来历史性发展机遇。
美国数据链历经四代演进,Link 16奠定网络中心战通信基础
美国在数据链领域处于全球领跑地位。自20世纪50年代启动数据链研制以来,美国先后装备了4代40余种数据链,建立相对完备的装备体系。第1代以Link 1为代表,实现点对点防空信息交换;第2代以Link 4/Link 11为代表,实现军兵种内部态势共享和指挥控制;第3代以Link 16为代表,是当前美国及北约主战平台的基本配置,广泛装备于海、陆、空各类平台;第4代以CDL(通用数据链)、CEC(协同作战数据链)、IFDL(机间数据链)、MADL(多功能先进数据链)和TTNT(战术目标瞄准组网技术)为代表。
Link 16是美军指控与情报传输的最主要战术数据链,具有抗干扰、加密数据/话音、视距通信、导航和识别等功能,支持监视数据、电子战数据、战斗任务和武器分配控制数据交换,目标是实现美国各军种和北约国家通用的数据分发系统。据中航证券统计,1999年仅有7%平台装备"J"系列数据链,截至2005年渗透率跃升至94.1%,标准化是战术数据链大规模放量的核心驱动。
美军数据链发展符合指挥通信系统演进,从辅助到"神经"
美军数据链发展紧跟指挥通信系统演进步伐。半自动化与通信系统阶段(50-70年代),数据链作为话音通信辅助手段,"赛其"(SAGE)系统能在15秒内把预警信息传到北美防空司令部,而电话传送需数分钟。平台一体化阶段(80-90年代),C4ISR系统实现侦察预警与指挥控制一体化,海湾战争中多国联军主要使用Link 11依托海军战术数据系统进行实时数据传输。
网络和数据阶段(90年代末至今),美军相继提出网络中心战、"全球信息栅格"等概念。阿富汗战争中,Link 16将U-2侦察机、"捕食者"和"全球鹰"无人机、E-8侦察机、RC-135情报飞机和AC-130运输机等链接起来,使发现目标到实施打击时间缩短至20分钟甚至10分钟以内。数据链角色从辅助通信手段,发展为武器装备"神经系统"和联合作战"黏合剂"。兰德公司对搭载Link 16的F-15共12000多架次飞行数据分析,数据链辅助通信的部队效能比纯话音通信提高近三倍。
下一代数据链向超1000节点、宽频段、强抗扰演进
美军数据链正从系统框架、传输信号、信号安全三个维度持续升级。系统框架方面,基于Link系列已完成联合数据网(JDN)建设,实现战术级信息分发和指挥控制。下一代目标为联合复合跟踪网(JCTN)和联合计划网(JPN),节点数或超1000,需要大量数据链新技术支撑,包括隐身飞机机间数据链、精确制导武器数据链、TTNT和CEC等。
传输信号方面,组网方式由点及面推动通信数据量倍增,编码方式及数据格式持续迭代,通信频段从短波向超短波、L等更高频段发展。信号安全方面,航空频谱资源趋紧,先进数据链强调抗扰性能。Link 16采用跳频式脉冲发送机制,工作频率960-1215 MHz,采用信道编码、软扩频、高速跳频、脉冲冗余等多种抗干扰技术。MADL、TTNT等新一代数据链进一步强化低截获概率和抗干扰能力。
我国全军综合数据链对标Link 16,正处于追赶关键期
我国各军兵种数字化建设起步较迟。20世纪60年代,空军组建自动化研究所探索防空自动化概念。70年代末研制雷情-1号半自动防空情报指挥系统,实现雷达站与防空指挥中心对接。此后研制481和483数据链用于歼-7C和歼-8B与地面指挥系统数据传递,海军开发类似Link 11的战术数据链用于水面编队信息交换。
进入新世纪,我国研制了全军综合数据链系统,很大程度上参考了美军Link 16设计,但在技术和操作上有了较大改进。它以信息共享为最大化目标,统一了消息标准和保密机制,实现不同类型战术数据链互联互通,在指挥控制系统与作战飞机、导弹等武器系统之间实现各类战术数据信息共享。当前我国数据链正处于从"烟囱式"发展向标准化互联互通过渡的关键阶段,随着"十四五"进入攻坚阶段和"十五五"军事信息化深入推进,数据链作为整合作战力量的黏合剂,有望充分受益于新质作战装备建设及存量装备渗透率提升。
表:美军数据链四代发展历程与代表性系统| 代际 | 代表系统 | 核心功能 | 通信方式 | 装备时间 |
|---|
| 第1代 | Link 1 | 点对点防空信息交换 | 点对点 | 20世纪50年代 |
| 第2代 | Link 4/Link 11 | 军兵种内部态势共享 | 点对多点/轮询网状网 | 60-70年代 |
| 第3代 | Link 16/Link 22 | 联合作战态势共享与指挥控制 | TDMA | 80-90年代 |
| 第4代 | CDL/CEC/IFDL/MADL/TTNT | 武器协同与大容量情报传输 | 自组织网络 | 21世纪 |