美軍數(shù)據(jù)鏈發(fā)展研究

引 言

1997 年美軍提出了“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”（NCO）概念，2001 年美國防部向國會(huì)提交了《網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)》報(bào)告，全面闡述了“網(wǎng)絡(luò)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(bào)告中指出，網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)是“通過部隊(duì)的網(wǎng)絡(luò)化而進(jìn)行的軍事行動(dòng)”。2005 年 1 月，美國防部部隊(duì)轉(zhuǎn)型辦公室

（OFT）發(fā)布《網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)實(shí)施戰(zhàn)略》報(bào)告，提出了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的策略和未來發(fā)展方向[1]。由此可見，網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)將成為未來戰(zhàn)爭(zhēng)的主要形式。

網(wǎng)絡(luò)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(luò)化的作戰(zhàn)整體，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知共享，其本質(zhì)是以信息共享為基礎(chǔ)建立信息優(yōu)勢(shì)，并將信息優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)闆Q策優(yōu)勢(shì)和行動(dòng)優(yōu)勢(shì)，從而縮短了武器打擊鏈的工作時(shí)間，大幅提高作戰(zhàn)效能，達(dá)到先敵發(fā)現(xiàn)、先敵打擊、先敵摧毀的目的[2]。

在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中，達(dá)成信息優(yōu)勢(shì)的核心要素是數(shù)據(jù)鏈。數(shù)據(jù)鏈能將戰(zhàn)場(chǎng)上的指揮中心、各級(jí)指揮所、各參戰(zhàn)部隊(duì)和武器平臺(tái)相鏈接，構(gòu)成陸、海、空、天、電一體化的全維信息網(wǎng)絡(luò)，快速及時(shí)地分發(fā)戰(zhàn)區(qū)實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)快速?zèng)Q策和攻擊。因此，可以說數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)決定著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)體系的作戰(zhàn)效能。

目前，以美國為首的軍事強(qiáng)國已建成多層次、多功能、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)鏈體系，本文分析了美軍數(shù)據(jù)鏈體系結(jié)構(gòu)，著重分析武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)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(shì)進(jìn)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(luò)中心戰(zhàn)體系中，已建設(shè)了三個(gè)層次的數(shù)據(jù)鏈體系，分別是 ：聯(lián)合計(jì)劃網(wǎng)（JPN）、聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)（JDN）和復(fù)合跟蹤網(wǎng)（JCTN）[3]。

聯(lián)合計(jì)劃網(wǎng)應(yīng)用于戰(zhàn)略層面，主要基于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)鏈， 用以支持戰(zhàn)略級(jí)作戰(zhàn)計(jì)劃和情報(bào)的分發(fā)。聯(lián)合計(jì)劃網(wǎng)以美軍的全球指揮控制系統(tǒng)（GCCS）中的非實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用聯(lián)合計(jì)劃網(wǎng)可以生成戰(zhàn)區(qū)公共作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)圖（COP）。

聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)屬于戰(zhàn)術(shù)層面，主要基于戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，如LINK-16。聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)主要提供態(tài)勢(shì)感知和武器協(xié)同等作戰(zhàn)信息，形成公共戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)圖（CTP），使各參戰(zhàn)部隊(duì)共享情報(bào)信息資源。

復(fù)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(luò)，實(shí)時(shí)共享傳感器數(shù)據(jù)，生成戰(zhàn)區(qū)單一綜合圖像（SIP）。為復(fù)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(diǎn)以及實(shí)時(shí)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(gè)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(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中，遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)鏈和戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈發(fā)展歷史相對(duì)較久，技術(shù)成熟度相對(duì)較高， 而武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈發(fā)展相對(duì)較晚，是近年及今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)數(shù)據(jù)鏈體系建設(shè)的重點(diǎn)。尤其在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，作戰(zhàn)平臺(tái)的機(jī)動(dòng)性越來越高，使得預(yù)警時(shí)間越來越短，靠單平臺(tái)自身的傳感器能力已難以滿足對(duì)抗精確制導(dǎo)武器的需要，而多個(gè)平臺(tái)之間的信息共享能形成出比單平臺(tái)累加更大的軍事效能。美軍的武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈建設(shè)主要包括協(xié)同作戰(zhàn)能力、戰(zhàn)術(shù)組件網(wǎng)、機(jī)間數(shù)據(jù)鏈、戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)瞄準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 4 個(gè)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(qiáng)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(duì)中各作戰(zhàn)平臺(tái)的目標(biāo)探測(cè)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(tái)雷達(dá)傳感器探測(cè)信息，生成統(tǒng)一態(tài)勢(shì)圖，從而使整個(gè)戰(zhàn)斗群高度協(xié)同作戰(zhàn)。

2.2 戰(zhàn)術(shù)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(tái)間構(gòu)造訂閱 /發(fā)布關(guān)系， 只有經(jīng)過訂閱的傳感器才向訂閱者發(fā)送探測(cè)數(shù)據(jù)，避免CEC 廣播帶來的資源浪費(fèi)。同時(shí)，TCN 具有開放的體系架構(gòu)，系統(tǒng)由基礎(chǔ)構(gòu)件塊構(gòu)建出復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)結(jié)構(gòu)，再通過適配器和應(yīng)用程序組合在一起，使系統(tǒng)中的組件具有高度獨(dú)立性和靈活性。

2.3 機(jī)間數(shù)據(jù)鏈

IFDL 是美軍為第四代戰(zhàn)斗機(jī)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(jī)間形成高隱蔽性的抗干擾低時(shí)延高速通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)交換傳感器信息、目標(biāo)跟蹤信息和武器存量等信息，顯著提高了四代機(jī)平臺(tái)間的數(shù)據(jù)交換能力、戰(zhàn)場(chǎng)感知能力以及武器互操作能力。IFDL 還采用了擴(kuò)頻、高速跳頻和功率控制等低檢測(cè)、低截獲技術(shù)，增強(qiáng)其在高強(qiáng)度電子對(duì)抗中的抗毀頑存能力[4]。

2.4 戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)瞄準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

TTNT 是美軍的一種新型武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，可實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)并以 Mb / s 的高速度進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而大幅提高對(duì)時(shí)間敏感目標(biāo)的精確打擊能力，大大縮短“傳感器到射手” 的作用時(shí)間，使美軍的網(wǎng)絡(luò)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(shì)分析

3.1 美軍數(shù)據(jù)鏈體系發(fā)展趨勢(shì)展望

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

（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(shù)數(shù)據(jù)鏈與武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，以及與已有戰(zhàn)術(shù)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(luò)，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(dú)立開發(fā)。但隨著信息化作戰(zhàn)的發(fā)展，未來戰(zhàn)場(chǎng)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(tái)上裝備的數(shù)據(jù)鏈需要網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、信息互通，以實(shí)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(hào)繁多，硬件平臺(tái)各不相同，功能各異，技術(shù)保障工作具有一定的困難。利用軟件無線電技術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)硬件平臺(tái)的統(tǒng)一、系統(tǒng)功能的靈活配置， 新功能新技術(shù)可以通過軟件升級(jí)及時(shí)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，方便系統(tǒng)升級(jí)維護(hù)，大大縮短了研制周期[5]。

（4） 無中心動(dòng)態(tài)自組網(wǎng)。

未來的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中，陸?？仗旄髯鲬?zhàn)平臺(tái)之間的相對(duì)位置和互聯(lián)關(guān)系往往無法預(yù)先規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂懈邫C(jī)動(dòng)性， 因此未來的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)應(yīng)該是無中心自組織的智能網(wǎng)絡(luò)。

3.2 武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈發(fā)展趨勢(shì)分析

武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)敲儡姅?shù)據(jù)鏈下一步發(fā)展的重點(diǎn)，未來武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈發(fā)展可能具有以下特點(diǎn)：

（1） 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，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(chǎng)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(chǔ)，需要從頂層規(guī)范，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)多鏈兼容與協(xié)同，以解決各軍兵種作戰(zhàn)平臺(tái)、各類探測(cè)器、傳感器的武器信息資源共享、作戰(zhàn)協(xié)同的實(shí)時(shí)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(shù)。

由于數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的重要作用，在戰(zhàn)時(shí)其是敵方重點(diǎn)干擾打擊目標(biāo)，因此，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)將是未來數(shù)據(jù)鏈發(fā)展的重點(diǎn)[6]。現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境惡劣復(fù)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(shí)大力發(fā)展高速和變速調(diào)頻技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)頻技術(shù)、分集技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)零天線等抗干擾技術(shù)，達(dá)到多種手段綜合抗干擾的目的。

（3） 跨戰(zhàn)區(qū)、高容量、低時(shí)延高速通信。

未來戰(zhàn)爭(zhēng)空間縱深大，有可能跨越多個(gè)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(tái)能夠及時(shí)發(fā)送和接收作戰(zhàn)信息，提高戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力，開發(fā)跨戰(zhàn)區(qū)、高容量、低時(shí)延高速通信技術(shù)勢(shì)在必行。

4 結(jié) 語

綜上所述，在以網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)為特點(diǎn)的未來戰(zhàn)場(chǎng)上數(shù)據(jù)鏈具有廣闊的應(yīng)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(biāo)，借鑒外軍發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身作戰(zhàn)特點(diǎn)，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(diǎn)。