美軍數(shù)據(jù)鏈發(fā)展研究

引 言

1997 年美軍提出了“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”（NCO）概念，2001 年美國防部向國會提交了《網(wǎng)絡中心戰(zhàn)》報告，全面闡述了“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”的理論及其發(fā)展戰(zhàn)略。2002 年 8 月，美國防部在政府國防政策報告中指出，網(wǎng)絡中心戰(zhàn)是“通過部隊的網(wǎng)絡化而進行的軍事行動”。2005 年 1 月，美國防部部隊轉型辦公室

（OFT）發(fā)布《網(wǎng)絡中心戰(zhàn)實施戰(zhàn)略》報告，提出了網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的策略和未來發(fā)展方向[1]。由此可見，網(wǎng)絡中心戰(zhàn)將成為未來戰(zhàn)爭的主要形式。

網(wǎng)絡中心戰(zhàn)通過建立全球信息柵格將分散在全球各維度的作戰(zhàn)要素聚集為網(wǎng)絡化的作戰(zhàn)整體，實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢的感知共享，其本質(zhì)是以信息共享為基礎建立信息優(yōu)勢，并將信息優(yōu)勢轉變?yōu)闆Q策優(yōu)勢和行動優(yōu)勢，從而縮短了武器打擊鏈的工作時間，大幅提高作戰(zhàn)效能，達到先敵發(fā)現(xiàn)、先敵打擊、先敵摧毀的目的[2]。

在網(wǎng)絡中心戰(zhàn)中，達成信息優(yōu)勢的核心要素是數(shù)據(jù)鏈。數(shù)據(jù)鏈能將戰(zhàn)場上的指揮中心、各級指揮所、各參戰(zhàn)部隊和武器平臺相鏈接，構成陸、海、空、天、電一體化的全維信息網(wǎng)絡，快速及時地分發(fā)戰(zhàn)區(qū)實時態(tài)勢，以實現(xiàn)快速決策和攻擊。因此，可以說數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)決定著整個網(wǎng)絡中心戰(zhàn)體系的作戰(zhàn)效能。

目前，以美國為首的軍事強國已建成多層次、多功能、可擴展的數(shù)據(jù)鏈體系，本文分析了美軍數(shù)據(jù)鏈體系結構，著重分析武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀，并對數(shù)據(jù)鏈體系的發(fā)展及武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展趨勢進行了展望。

1 美軍數(shù)據(jù)鏈體系發(fā)展概況

在美軍網(wǎng)絡中心戰(zhàn)體系中，已建設了三個層次的數(shù)據(jù)鏈體系，分別是 ：聯(lián)合計劃網(wǎng)（JPN）、聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)（JDN）和復合跟蹤網(wǎng)（JCTN）[3]。

聯(lián)合計劃網(wǎng)應用于戰(zhàn)略層面，主要基于遠距離數(shù)據(jù)鏈， 用以支持戰(zhàn)略級作戰(zhàn)計劃和情報的分發(fā)。聯(lián)合計劃網(wǎng)以美軍的全球指揮控制系統(tǒng)（GCCS）中的非實時網(wǎng)絡為基礎，利用聯(lián)合計劃網(wǎng)可以生成戰(zhàn)區(qū)公共作戰(zhàn)態(tài)勢圖（COP）。

聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)屬于戰(zhàn)術層面，主要基于戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈，如LINK-16。聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)主要提供態(tài)勢感知和武器協(xié)同等作戰(zhàn)信息，形成公共戰(zhàn)術態(tài)勢圖（CTP），使各參戰(zhàn)部隊共享情報信息資源。

復合跟蹤網(wǎng)屬于火控層面，主要基于武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈， 它將戰(zhàn)區(qū)內(nèi)的傳感器聯(lián)接成網(wǎng)絡，實時共享傳感器數(shù)據(jù)，生成戰(zhàn)區(qū)單一綜合圖像（SIP）。為復合跟蹤網(wǎng)提供支持的是武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，主要包括 CEC、TTNT 等。

可以看出美軍的數(shù)據(jù)鏈體系層次清晰，功能特點以及實時性各有不同，將空間位置不同、信息需求各異的作戰(zhàn)要求聯(lián)接成一個整體。

2 美軍武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展

在支撐美軍數(shù)據(jù)鏈體系結構的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中，遠距離數(shù)據(jù)鏈和戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈發(fā)展歷史相對較久，技術成熟度相對較高， 而武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈發(fā)展相對較晚，是近年及今后一個時期內(nèi)數(shù)據(jù)鏈體系建設的重點。尤其在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，作戰(zhàn)平臺的機動性越來越高，使得預警時間越來越短，靠單平臺自身的傳感器能力已難以滿足對抗精確制導武器的需要，而多個平臺之間的信息共享能形成出比單平臺累加更大的軍事效能。美軍的武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈建設主要包括協(xié)同作戰(zhàn)能力、戰(zhàn)術組件網(wǎng)、機間數(shù)據(jù)鏈、戰(zhàn)術目標瞄準網(wǎng)絡技術 4 個系統(tǒng)。

2.1 協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)

美軍協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)（CEC）是美國海軍為加強海上防空作戰(zhàn)能力而研發(fā)的作戰(zhàn)指揮控制通信系統(tǒng)。CEC 把航母戰(zhàn)斗編隊中各作戰(zhàn)平臺的目標探測系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、武器系統(tǒng)等通過無線通信網(wǎng)聯(lián)系起來，共享各平臺雷達傳感器探測信息，生成統(tǒng)一態(tài)勢圖，從而使整個戰(zhàn)斗群高度協(xié)同作戰(zhàn)。

2.2 戰(zhàn)術組件網(wǎng)

TCN（TacticalComponentNetwork）由CEC發(fā)展而來。TCN采用按需發(fā)布的原則，在聯(lián)網(wǎng)平臺間構造訂閱 /發(fā)布關系， 只有經(jīng)過訂閱的傳感器才向訂閱者發(fā)送探測數(shù)據(jù)，避免CEC 廣播帶來的資源浪費。同時，TCN 具有開放的體系架構，系統(tǒng)由基礎構件塊構建出復雜的戰(zhàn)術結構，再通過適配器和應用程序組合在一起，使系統(tǒng)中的組件具有高度獨立性和靈活性。

2.3 機間數(shù)據(jù)鏈

IFDL 是美軍為第四代戰(zhàn)斗機開發(fā)的專用武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，IFDL 利用窄帶波束在高速飛行的作戰(zhàn)飛機間形成高隱蔽性的抗干擾低時延高速通信網(wǎng)絡，實時交換傳感器信息、目標跟蹤信息和武器存量等信息，顯著提高了四代機平臺間的數(shù)據(jù)交換能力、戰(zhàn)場感知能力以及武器互操作能力。IFDL 還采用了擴頻、高速跳頻和功率控制等低檢測、低截獲技術，增強其在高強度電子對抗中的抗毀頑存能力[4]。

2.4 戰(zhàn)術目標瞄準網(wǎng)絡技術

TTNT 是美軍的一種新型武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，可實現(xiàn)多平臺動態(tài)組網(wǎng)并以 Mb / s 的高速度進行數(shù)據(jù)傳輸，從而大幅提高對時間敏感目標的精確打擊能力，大大縮短“傳感器到射手” 的作用時間，使美軍的網(wǎng)絡中心戰(zhàn)能力產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

3 美軍數(shù)據(jù)鏈發(fā)展趨勢分析

3.1 美軍數(shù)據(jù)鏈體系發(fā)展趨勢展望

網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的戰(zhàn)略發(fā)展和信息技術的不斷進步推動了數(shù)據(jù)鏈技術的不斷發(fā)展。從體系角度來看，具有以下發(fā)展趨勢 ：

（1）一體化的數(shù)據(jù)鏈體系。

在美國數(shù)據(jù)鏈發(fā)展歷史中，各軍種自行研制各自的專用數(shù)據(jù)鏈，在聯(lián)合作戰(zhàn)需求的牽引下，逐步開始考慮各軍兵種戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈與武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，以及與已有戰(zhàn)術戰(zhàn)略通信網(wǎng)之間的互聯(lián)互通，最終發(fā)展為接入全球信息柵格（GIG）的數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡，不斷提升數(shù)據(jù)分發(fā)能力，形成一體化的數(shù)據(jù)鏈體系。

（2） 從專用型向通用型方向發(fā)展。

美軍早期的數(shù)據(jù)鏈基本由各軍兵種根據(jù)各自作戰(zhàn)需求獨立開發(fā)。但隨著信息化作戰(zhàn)的發(fā)展，未來戰(zhàn)場形式必然是多軍兵種一體化聯(lián)合作戰(zhàn)，不同軍兵種平臺上裝備的數(shù)據(jù)鏈需要網(wǎng)絡互聯(lián)、信息互通，以實現(xiàn)聯(lián)合指揮作戰(zhàn)。因此，美軍數(shù)據(jù)鏈必將由專用型向通用型方向發(fā)展。

（3） 軟件無線電終端。

目前，美軍數(shù)據(jù)鏈型號繁多，硬件平臺各不相同，功能各異，技術保障工作具有一定的困難。利用軟件無線電技術設計數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，可實現(xiàn)硬件平臺的統(tǒng)一、系統(tǒng)功能的靈活配置， 新功能新技術可以通過軟件升級及時應用實現(xiàn)，方便系統(tǒng)升級維護，大大縮短了研制周期[5]。

（4） 無中心動態(tài)自組網(wǎng)。

未來的網(wǎng)絡中心戰(zhàn)中，陸海空天各作戰(zhàn)平臺之間的相對位置和互聯(lián)關系往往無法預先規(guī)劃，網(wǎng)絡拓撲具有高機動性， 因此未來的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)應該是無中心自組織的智能網(wǎng)絡。

3.2 武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈發(fā)展趨勢分析

武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈是美軍數(shù)據(jù)鏈下一步發(fā)展的重點，未來武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈發(fā)展可能具有以下特點：

（1） 統(tǒng)一標準，規(guī)范發(fā)展。

武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈處于數(shù)據(jù)鏈體系底層，位于戰(zhàn)場打擊鏈條的末端，它的發(fā)展以其它多種數(shù)據(jù)鏈為基礎，需要從頂層規(guī)范，統(tǒng)一標準，實現(xiàn)多鏈兼容與協(xié)同，以解決各軍兵種作戰(zhàn)平臺、各類探測器、傳感器的武器信息資源共享、作戰(zhàn)協(xié)同的實時性問題，以及聯(lián)合作戰(zhàn)指揮協(xié)同所需的保密、抗干擾等問題。

（2） 全面的抗干擾技術。

由于數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在戰(zhàn)爭中的重要作用，在戰(zhàn)時其是敵方重點干擾打擊目標，因此，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的抗干擾技術將是未來數(shù)據(jù)鏈發(fā)展的重點[6]?，F(xiàn)代戰(zhàn)場電磁環(huán)境惡劣復雜，數(shù)據(jù)鏈通信必須采用多手段、多路由、多頻段的原則使敵人難以掌握通信規(guī)律。同時大力發(fā)展高速和變速調(diào)頻技術、自適應調(diào)頻技術、分集技術、自適應調(diào)零天線等抗干擾技術，達到多種手段綜合抗干擾的目的。

（3） 跨戰(zhàn)區(qū)、高容量、低時延高速通信。

未來戰(zhàn)爭空間縱深大，有可能跨越多個戰(zhàn)區(qū)，為了提供大范圍信息保障，使更多作戰(zhàn)人員與參戰(zhàn)平臺能夠及時發(fā)送和接收作戰(zhàn)信息，提高戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力，開發(fā)跨戰(zhàn)區(qū)、高容量、低時延高速通信技術勢在必行。

4 結 語

綜上所述，在以網(wǎng)絡中心戰(zhàn)為特點的未來戰(zhàn)場上數(shù)據(jù)鏈具有廣闊的應用前景。因此，以滿足信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)需求為目標，借鑒外軍發(fā)展經(jīng)驗，結合自身作戰(zhàn)特點，打造我軍自己的數(shù)據(jù)鏈體系必將成為我國未來武器裝備發(fā)展的重點。