数据链可以说是现代信息战的中坚,它与无线电的最大区别就是用统一的格式实现了通信的标准化,使不同的平台之间能够快速交换信息。按照使用范围,数据链可分为三大类:通用战术数据链、情报级数据链和武器级数据链。通用战术数据链可以实现多军种多平台之间的信息传输。情报级数据链则用于情报收集,多用于侦察机、无人机等空中侦察平台,而武器级数据链则通用性很差,一般专门用于一种或几种武器,如ESSM舰空导弹就有S波段和X波段两种数据链版本,对应不同的军舰。
而Link16数据链就是通用数据链中的典型代表,它又叫联合战术信息分发系统,是美国在4A号飞机间非保密数据链与11号舰队数据链的基础上研发而来的。Link16不仅能够兼容4A和11号数据链,还在性能全面提升的同时实现了保密话音、导航、电子战等一系列功能扩展。
16号数据链又称“联合战术信息分发系统”
16号数据链工作于UHF波段,即分米波段,其空对空通信距离可达482公里,也就是说在这个半径范围内,预警机可以用数据链对作战飞机进行指挥引导,但受地球曲棍率的限制,其空地之间的通信距离仅241公里,舰对舰通信距离更是只有40公里,但用卫星接力通信则可覆盖全球。
下面从16号数据链的应用范围、传输速度、通信容量这三个方面对其加以阐述:
一,16号数据链比较彻底实现了三军通用,囊括了陆、海、空三个维度的各种平台。美军的预警机、战斗机、轰炸机、装甲车辆、舰艇等各战术单位之间都可以通过Link 16进行高速数据交换。甚至连飞行中的导弹也不例外。如E-2D预警机就可以通过16号数据链直接引导海军水面舰艇发射的标准6导弹,实现A射B导。
但由于通信速率、网络容量等方面的限制,16号数据链仍无法普及到每个单一的步兵,实现单兵作战系统的数字化。为此,2018年,美国陆军开始对用三星手机改装的战术终端进行测试,该终端运行了美国陆军开发的安卓战术攻击软件。每个士兵都可以用它来显示自己和战友的位置,并能通过语音和视频通话共享战场信息,也能通过USB接口连接陆军专用的战术数据链电台,但这套被称为“奈特勇士”的系统直到现在也未普遍装备。
美军基于安卓和三星手机开发的“奈特勇士”单兵战术终端
二,16号数据链的速率为28.8Kbps~238Kbps,无法传输大容量信息。Kbps即千比特率,指的是数字信号的传输速率,也就是每秒钟传送多少千位的信息,而8位为一个字节,按照每个汉字占两个字节来换算,16号数据链每秒钟最多传输14875个汉字。但在实际使用中,16号数据链很难达到这个速度,一般在100K/秒以下,大约6000多个汉字,这个指标仅能支持一般指挥信息的传递,对于大容量的信息,如火控级别的高脉冲重复频率数据、视频及图像信息就无能为力了。正因为如此,E2D预警机用16号数据链对标准6导弹的制导受到很大限制。
三,16号数据链采用半双工时分多址的通信方式,效率较低。半双工指在通信过程中的任意时刻,信息既可由A传到B,又能由B传到A,但同一时刻只能有一个方向的传输,不能同时传输。时分多址的意思是多个用户通过不同的时间段(时隙)来使用相同的频率。每个用户都分配有一个持续几分之一秒的时隙。例如,当战斗机上的终端用16号数据链自动发送飞机信息时,信息被加密并被分割为多个数据片段,然后这些片段被混合插入所分配的时隙中进行发送。也就是说,像并行的东辆受公路宽度限制一样,16号数据链是受到时间限制的。
时分多址的通信方式
因此,16号数据链的动态性能较差,即像公路窄引起的车流量少一样,网络容量低,其各个成员的IP地址需要事先分配,超过设计容量后,多余的信息节点就无法再加入LINK-16网络。而LINK-16数据链的网络用户设计容量只有200多个,所以LINK-16不能根据战场变化进行网络调整,已经难以适应新时期战场环境的要求,特别是在蜂群无人机技术越来越成熟的情况下,这个缺点尤其明显。
16号数据链无力支持蜂群无人机
除了以上三点,对五代机来说,16号数据链还存在一个根本的缺陷,那就是它一开始是为战术信息分发服务的,所用UHF波段的波束太宽了,容易暴露通信节点的坐标。
正是基于16号数据链存在以上缺点,美军才开发了F-22的IFDL、F-35的MADL、TTNT等数据链,它们的共同特点是采用了无基础快速自组网技术,可以实现动态组网。根据相关资料,组建一个TTNT网络需要的时间不超过5分钟,并且网络成员可以根据需要进入或者退出网络,不会对其它网络成员造成影响。且TTNT的通信传递速率高达2M/秒,是16号数据链的20倍以上,可以支持视频、图像这样的大容量信息传递。
且美国已开始研发基于5G和星链实现全球通信的数据链,这正是其不顾一切打压华为的根本原因,这种数据链代表的才是美军2020年之后的真实技术水平。
美国通过“星键计划”准备发射42000颗低轨卫星
资料来源:立鼎产业研究网
对讲机世界