這個系統被稱為軍事裝備的神經,雖然看不見,但沒它不靈
原標題:這個系統被稱為軍事裝備的神經,雖然看不見,但沒它不靈
對於軍事裝備來說,如果說雷達是眼睛,指揮系統是大腦,武器裝備是肌肉,那麼靠什麼將「眼睛」、「大腦」和「肌肉」相互連接起來呢?那就是數據鏈。數據鏈就是指互通數據的鏈路,從軍事角度講就是不同作戰單位之間相互傳輸信息所使用的鏈路。從本質上講數據鏈就是一種通信鏈路,它跟傳統的無線電通信一樣,都是通信方式的一種,只不過數據鏈作為一種通信手段比傳統的無線電通信更高級,技術更先進,功能也更加強大。沒有數據鏈,高科技武器裝備就不可能發揮任何作用。而且與「眼睛」、「大腦」、「肌肉」不同的是,作為「神經」的數據鏈不顯露於表面,其重要價值往往被人所忽視。如果沒有強大的「神經」將它們連接起來,則「眼睛」(偵察系統)發現的情報不能及時傳送給「大腦」(指揮中心),「大腦」作出的決策不能快速傳遞給「肌肉」(作戰單元),則打出去的拳頭要麼打歪了,要麼就綿軟無力。因此數據鏈是實現高科技、信息化作戰的關鍵技術之一。
數據鏈是實現多種作戰平台之間互聯互通的關鍵技術
那麼數據鏈作為一種通信手段與傳統的無線電語音通信有什麼不同呢?首先,無線電語音通信大多採用頻率較低、波長較長的通信頻段(如短波、超短波),因此傳輸範圍大,不易受障礙物阻隔,可以實現遠程超視距傳輸。但它的保密性較差,容易遭到偵察和監聽。數據鏈則正好相反,為了保證通信帶寬和傳輸速率,數據鏈系統通常都採用頻率較高、波長較短的通信頻段,其發射波束較窄,傳輸範圍有限,視距外的遠距離傳輸往往需要通過中繼才能實現,多採取定向傳輸方式,傳輸中要求沒有大型障礙物的阻隔。但它的優點是難以被偵聽,保密性較好,安全性高,且不容易暴露目標,敵方電子偵察系統難以探測到傳輸信號。其次,早期的無線電語音通信多採取了模擬信號,保密性差,容易被偵聽,且功能非常有限,也難以實現多平台組網,一般多採取了點對點或廣播式的傳輸方式。但無線電語音通信的終端設備較為簡單,技術實現的難度較低,使用成本低。數據鏈通信採用的則是數字信號,可以編碼,容易加密,破解困難,難以被干擾,並且可以傳輸包括指令、語音、圖像、視頻在內的各類信息,擁有標準的數據格式和通信協議,容易實現多平台組網。但它的缺點則是終端設備複雜,技術實現難度高,大規模普及應用的投入成本高。最後,無線電語音通信的信息傳輸速度較慢,傳輸的信息量少,反應速度也很慢,難以實現自動化交戰,並且傳輸過程中非常容易出錯,已經越來越不適應高科技現代化戰爭。而數據鏈系統的通信帶寬高,數據傳輸速度快,信息容量大,因此具備了很強的功能擴展性,只要有足夠的帶寬,就可以通過數據鏈傳輸任何形式的信息,並且有利於實現多平台的自動化交戰、聯網作戰與協同作戰。
傳統的無線電語音通信
總結來說,傳統的無線電語音通信相當於現實生活中的對講機,功能有限,技術含量也很低。數據鏈嚴格來講更像我們日常生活中使用的3G/4G無線網路,不過為了方便理解,此處還是把它形容成傳統的互聯網比較好。我們可以看到,數據鏈作為一種通信方式,它與互聯網通信技術有著太多的相似之處,比如專用的信息格式和通信協議,可以編碼、加密,同樣追求帶寬和數據傳輸速率,可以通過中繼進行傳輸,可以組成網狀網路,並且同樣追求數據傳輸的實時性、可靠性、安全性等等。
一般來說,數據鏈按照適用範圍大致可以分為三類:通用戰術數據鏈、情報級數據鏈和武器級數據鏈。通用戰術數據鏈,顧名思義其最大的特點就在於「通用」二字,用於各軍種、多平台之間的信息交換,一般工作在頻率較低、波長較長的通信頻段,對數據傳輸速率的要求相對較低,主要用於傳輸報文信息,但通用性一定要好,可以實現多個軍種(海、陸、空)和多種平台(地面裝備、空中飛機和海上艦艇)之間的信息傳輸。通用戰術數據鏈的典型代表就是美軍的Link 16數據鏈,它不但裝備了美軍水面艦艇、戰鬥機/預警機、防空系統等各種作戰平台,還裝備了美國的眾多盟國,是全世界使用最普遍的一種通用戰術數據鏈系統,我國台灣也從美國引入了Link 16數據鏈。那麼通用戰術數據鏈有什麼優勢呢?比如我國台灣在引入Link 16數據鏈系統後,其配備了數據鏈終端的戰鬥機和作戰艦艇就可以直接從美軍那裡獲得戰場情報,美軍偵察機、預警機、「宙斯盾」艦甚至天基偵察衛星偵察到的戰場情報都可以通過Link 16數據鏈直接或間接地傳送給台軍,甚至美軍可以通過Link 16數據鏈直接指揮台軍。
Link 16數據鏈與多軍種、多平台之間信息傳輸示意圖
情報級數據鏈,主要用於預警機、偵察機、無人機等各類空中偵察平台,可以將光電、紅外、合成孔徑雷達等感測器所獲取的圖像、視頻信息傳回地面控制站,並使後方的指揮部門獲得第一手的情報信息。情報級數據鏈的一個基本要求就是帶寬一定要足夠大,因為傳輸圖像、視頻信息對數據傳輸率的要求非常高(經常用手機上網的朋友對此應該深有體會)。情報級數據鏈的典型代表是美國CDL「公共數據鏈」。CDL主要用於U-2、「全球鷹」等大型有人/無人偵察平台,其傳輸帶寬高達274Mbps,對這個數值沒什麼概念的朋友可以和家裡的20兆有線寬頻對比一下。相比之下Link 16的最高傳輸速率只有238Kbps,也就是撥號上網的速度。所以我們可以看到美國「全球鷹」無人機可以賣到幾億美元的天價,就是因為這個價格不光包括了硬體的價格,還包括了相關配套軟體的價格。
美國U-2高空偵察機裝備了CDL「公共數據鏈」
武器級數據鏈,主要是相對於通用戰術數據鏈而言的,它的通用性要差的多,一般專用於某一種武器系統,比如美國「愛國者」防空系統專用的武器級數據鏈PADIL。武器級數據鏈的技術實現難度比通用戰術數據鏈要小,其通信帶寬並不固定,不同類型的武器裝備對數據鏈帶寬的需求也不同。武器級數據鏈往往是作戰平台對各種精確制導武器實現遠程遙控制導的關鍵,比如韓國F-15K戰鬥機為了實現對「斯拉姆」增程型(SLAM-ER)遠程空地導彈的精確制導,從美國引進了AN/AWW-13數據鏈吊艙,可在SLAM-ER導彈的飛行過程中隨時更新導彈的瞄準信息,同時還可以接收導彈通過數據鏈回傳的由導引頭探測到的視頻圖像,並顯示到飛行員的座艙視頻顯示器上。而對於很多海軍武器裝備(如反艦導彈和艦空導彈)來說,如果沒有配備專用的武器級數據鏈,那麼導彈就不能實現中段引導/中段指令修正的功能,這將使導彈的有效射程和制導精度受到極大的限制,並直接影響到導彈的整體性能。
戰鬥機掛載的數據鏈吊艙
武器級數據鏈一般不通用,比如ESSM艦空導彈就有S波段和X波段兩種數據鏈版本,對應不同的軍艦
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