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你今天所看到的中華神盾艦那些威風氣派 有一份苦勞就是它出的

數據鏈廣義上屬於通信系統的設備,但與傳統通信設備有一定的不同,數據鏈是鏈接整個戰區內數字化戰場上指揮中樞、作戰節點和武器平台的信息處理、交換和分發系統,能形成點對點數據鏈路和網狀數據鏈路。數據鏈利用無線信道在艦艇、飛機和岸基各類作戰平台的作戰系統之間構成一體化的數據通信網路,按照統一的信息格式,實時、自動、保密、準確地傳輸和交換各種戰術情報、指揮引導等數據信息,使之融合成一體的系統。

在數據鏈發展過程中,美蘇等國的起步較早,研製並裝備了多個型號的數據鏈,如美軍裝備的LinK4A、LinK11和LinK16型等數據鏈系統,這些數據鏈系統同時也被北約的軍隊裝備使用。美國、英國、法國、德國、加拿大、荷蘭和義大利等北約國家還聯合研製了LinK22型數據鏈,用於取代LinK11數據鏈。美國及北約的數據鏈在媒體上被介紹的較多,但中國數據鏈的介紹較少,中國數據鏈的研製雖然起步稍晚,但進步極大,目前各類數據鏈已經成為中國艦艇、飛機、岸基等各類指揮及作戰平台的標準配置。因現役裝備的敏感性,此文將主要介紹海軍已經淘汰的TJN-905型數據鏈,介紹部分國產數據鏈的沿革及現狀,本文還試圖將中國海軍數據鏈與外國較具有典型意義的數據鏈進行一些簡要的比較。

中國海軍在數據鏈的研製發展上具有後發制人的優勢,這與中國雄厚的電子工業基礎是分不開的,中國海軍在電子技術領域的發展用革命性的進步來形容毫不為過。但人們對中國海軍在電子技術領域的進步認識不足,往往還停留在上世紀8、90年代的印象中,如在一些媒體中凡是說到中國海軍數據鏈,則言必稱HN-900型戰術數據鏈,豈不知該型數據鏈早已淘汰幾十年。HN-900戰術數據鏈的研製始於1982年,中船總公司第七研究院上報了研製HN-900型海軍艦艇戰術數據鏈及協作分工的的請示,1986年8月通過方案審查,1987年2月,海軍艦艇戰術數據鏈研製方案獲得海軍司令部通信部批准。1987年11月,HN-900型海軍艦艇數據鏈在舟山基地適裝051G型艦進行試驗並取得了成功。早期中國數據鏈總體上來說,技術水平不高,在信息速率、傳輸性能、密鑰強度等方面上都有所不足,如早期艦艇使用HN-900戰術數據鏈數據鏈和飛機使用的480系列數據鏈等。

本世紀初開始,中國海軍開始裝備TJN-905型數據鏈。該數據鏈於上世紀90年代開始研製。系統傳輸的作戰系統目標信息格式執行《海軍綜合數據通信系統與作戰指揮系統信息格式》,艦載主機為抽屜式,長48.2厘米、寬46.5厘米、高22.1厘米。905數據鏈曾較為廣泛地被安裝在中國海軍22型導彈快艇基本型上,可用於艇載YJ-83J對艦攻擊導彈的外部超視距攻擊引導。22型導彈快艇建造數量達60艘左右,在基本型的基礎上又衍生了22A和22B型,YJ-83J導彈是在YJ-83反艦導彈基礎上衍生出的增程型,相對於YJ-83的120公里的射程,YJ-83J導彈的射程有了極大的提高。905數據鏈還裝備於053H3型護衛艦和052B型驅逐艦及早期的兩艘052C驅逐艦等各型艦艇上。

905型數據鏈在正式列裝僅數年後,即被某型綜合數據鏈取代,該型綜合數據鏈性能指標全面優於905型數據鏈,其工作模式覆蓋並多於905型數據鏈,能全面向下兼容905數據鏈,可用於艦艇、飛機、岸基之間雙向數據傳輸。該數據鏈具有抗干擾工作方式和多通道鏈路靈活配置等諸多的特點,對數據傳輸的過程中通過數據加密軟體採取了密碼演算法處理,具備戰術級和戰區級的加密方式。該綜合型數據鏈主機為上架式,重量僅18公斤,外部尺寸較小,高17.7厘米、寬48.2厘米、深46.5厘米。

中國海軍還裝備了某型寬頻高速數據鏈系統,設備由寬頻數據鏈終端、射頻收發設備和天饋設備等組成,用於提供海上艦艇作戰編隊內的高速、實時、網路化的指揮信息的數據傳輸,該數據鏈可採用點對點、點對多點、多點對多點以及廣播等多種方式中的任意一種工作方式進行工作。寬頻高速數據鏈可傳輸數據和語音信息並具有對信息加密的功能,並採用抗干擾技術,從而保證了該數據鏈系統具有足夠的抗干擾能力和抗截獲能力。

中國還裝備了JIDS聯合信息分發系統,該系統是一種高速率、大容量、抗干擾及強保密、高精度的數據鏈,可發送及接收數據和數字語音,採用時分多址、擴跳頻的工作方式。具有多種類型的終端機,可分別裝備於艦艇、各類飛機和陸基不同類型的平台上,從而實現海基、空基和陸基之間的高速數據通信,成為三軍聯合作戰中有效的通聯手段。JIDS數據系統具備通信、網內識別、導航定位、處理電子戰信息、武器協同及管理等諸多方面的功能,並具有高速率、大容量、低誤碼率、強加密、抗干擾、高精度等特點。

衛星數據鏈因具有覆蓋範圍廣、通信容量大、傳輸信道穩定等優點,故現已成為有能力的國家所重視的研究方向之一。衛星數據鏈是指採用特殊的通信協議和消息格式並利用衛星通信信道,實時傳輸各類指揮、控制、情報、戰場態勢等信息,提供各級指揮中心和不同的武器平台之間廣域連接的數據鏈系統。因衛星具有廣播特性,在情報和戰場態勢廣播分發方面具有其它數據鏈所無法比擬的優勢。衛星數據鏈能把不同的部隊、各種類型的探測器和武器系統聯繫在一起,進行信息共享,實時掌握戰場態勢,縮短決策時間,提高指揮速度和協同作戰能力,以便對敵方實施快速、精確、連續的打擊,是有效實施跨區域作戰和大規模聯合作戰的重要保障。

從本世紀初開始,隨著中國「烽火」系列和「神通」系列的軍用衛星的相繼發射,各類衛星通信設備開始在中國海軍裝備並成為標準配置,如650系列戰略衛星通信艦載站、622系列戰術衛星通信艦載站和654系列衛星通信支線艦載站等都早已成為中國海軍的標準配置。而北斗導航衛星系統的組網也增強了中國海軍信息化作戰的能力,如依託北斗衛星的艦載653型航保及艦位信息動態保障系統,不但能為海上艦艇提供各類動態的航保信息,還能為海軍各級作戰指揮中心提供我方海上艦艇的作戰態勢,使我方對遠海活動的艦艇的態勢感知能力得以增強。中國海軍所裝備的多型衛星通信系統不但自身具有數據、語音、圖像和視頻傳輸功能,通過數據鏈衛星信道控制器和適配器,還實現了數據鏈衛星信道的傳輸,使之成為數據鏈系統的一部分。

下面重點介紹中國海軍TJN-905型數據鏈,在前文中已經介紹過905數據鏈的發展及裝備的大體情況,該型數據鏈在中國海軍數據鏈系列裡列裝的周期較短,有些「生不逢時」,905型數據鏈出現在中國海軍裝備技術快速提高和大發展的時期,故此很快即被新一代數據鏈所取代,在中國海軍的艦艇上,現在已不見其蹤影,而早期列裝的905數據鏈也已被性能更高的某型數據鏈換裝。但這並不能說明905數據鏈是多麼的落後,這些從本文下面對其的一些描述中也能看出。905型數據鏈所採用的體制及所實現的功能等都是當時中國海軍一次非常有益的實踐,並為下一代數據鏈的研製奠定了一定的基礎。

905型數據鏈是中國海軍研製的綜合性數據鏈,其能夠在整個海上交戰區域內及岸上作戰指揮中心之間實施自動、迅速、保密、準確的作戰數據傳輸和交換,實現情報資源共享,形成統一、清晰的戰術態勢,提高部隊的協同作戰能力和快速反應能力。905型數據鏈可裝載於艦艇、飛機和岸基等各類不同的平台上,構建一個海、陸、空一體化的數據傳輸系統,通過與艦載指揮控制系統、機載戰術系統和岸基作戰自動化系統的互聯,實現不同類型戰術數據的實時傳輸和交換,協調各作戰平台的作戰任務並為各級指揮員提供準確及時的戰場態勢,便於指揮員迅速、準確做出決策。

905型數據鏈包括完成不同戰術使命的多種數據傳輸網路,以及完成數據在網路間轉換的不同網路互通互連模式,並為此制定了全系統統一的信息格式。該型數據鏈是海軍高層次、高效率、高質量的數據通信手段,它既是海軍通信體系的重要組成部分,又是指揮自動化系統一個必不可少的組成部分,對當時海軍信息技術的進步起到了重要的作用。905型數據鏈是一種綜合性數據鏈,具備了遠程數據通信、艦艇戰術數據鏈和對空戰術數據鏈三種工作模式並具有一定的擴展功能。在上述的三種模式中,第一種工作模式用於遠程的岸基、海上艦艇、空中飛機這三類指揮和作戰平台之間的互通;第二種工作模式用於艦艇與艦艇之間互通;第三種工作模式是對空模式,用於艦艇與飛機之間、岸基與飛機之間、飛機與飛機之間的互通。

905型數據鏈的遠程數據通信分系統主要是利用短波天波信道,實現岸上作戰指揮中心與海上艦艇編隊的指揮艦,或任意艦艇及空中預警機之間作戰情報、數據的傳輸和交換,以及報文信息和圖文傳真信息的遠距離傳輸。905型數據鏈的艦艇戰術數據鏈是利用短波地波或超短波信道,實現海軍艦艇編隊內各艦艇上艦載情報處理計算機之間的無線組網通信。905型數據鏈的對空戰術數據鏈是利用超短波信道,實現艦艇與飛機之間、飛機與飛機之間的無線組網通信,並可用於艦艇與飛機的相互引導或通過空中飛機的中繼來完成超視距目標指示。

這裡先對HF無線電設備稍作說明,HF無線電設備誕生的歷史較為悠久,在上個世紀初就被人類用於地面與飛艇或飛機之間的通信聯繫。HF也就是常說的短波,屬於高頻頻段,適用於較遠距離的通信,HF的傳輸距離長,但存在信號不穩定、抗干擾能力弱等不足,故此HF通信曾一度被VHF即甚高頻所取代。VHF為直線傳輸,具有信號穩定、抗干擾能力強的優點,但VHF在通信傳輸距離上不如HF。隨著現代科技的發展,如HF數字調諧技術、大功率單邊帶調製方式等技術的出現,HF通信又被人們所重視,現代HF能接收、發射數字化信息,故此也可用於數據鏈系統。

905型數據鏈的遠程數據通信分系統與HF收發信機、天線和選頻控制設備構成遠程數據通信系統,並與艦載指揮控制系統情報處理計算機、報文處理計算機等連接,利用短波天波實現岸基作戰指揮中心與海上指揮中心以及空中預警機之間數據信息的傳輸和交換。遠程數據通信分系統模式由網路控制器及相應的通信協議、多功能短波數據機和相應的信道設備組成。905型數據鏈的遠程數據通信分系統的加密方式為戰區級。

遠程數據通信分系統模式具體有通信控制器、高頻短波數據機、數據密碼器、面板控制器等組成,按規定的通信協議執行。通信控制器是設備運行的控制單元,用於站方式控制和鏈路方式控制;數據機的性能直接關係到數據傳輸速率和數據傳輸質量,採用數字信號處理技術構成信號處理器,能對傳輸的數據進行糾錯編碼和解碼、對數字信號進行調製形成適合高頻信道傳輸的信號、對接收的信號進行調製並恢復為數字信號;數據密碼器用於保證數據不被截獲並防止非法數據混入,通過網路控制器完成對信息數據的加擾和解擾變換。

905型數據鏈的戰術數據鏈模式配以HF收發信機和天線,通過短波地波或超短波實現海上艦艇間作戰指揮系統戰術處理計算機之間的組網通信。系統由指控系統的情報處理計算機、數據鏈設備、短波單邊帶收發信機或VHF、UHF電台等組成。戰術數據鏈設備由數據鏈網路控制器、高頻短波數據機和數據密碼器組成,具有站方式控制、網路方式控制、報文編輯、識別各種控制碼和站地址碼等功能。905型數據鏈的戰術數據鏈模式的加密方式為戰術級。

905型數據鏈的對空戰術數據鏈用於空中飛機之間以及飛機與艦艇之間的組網通信,並可用於艦艇與飛機之間的引導和以飛機為中繼的超視距目標指示。對空數據鏈和艦載作戰指揮系統的戰術處理計算機、超短波電台組成對空戰術數據鏈系統,其信源、信宿是作戰指揮系統的戰術處理計算機。905型數據鏈的對空戰術數據鏈的加密方式為戰術級。

因為此文為科普性質,故此,前面在進行表述時儘可能少用專業性的術語和辭彙,盡量使用較為通俗易懂的語言,而這些專業辭彙和參數如符號速率、糾錯編碼、頻移校正、等效雜訊帶寬、信息密鑰量等等對於非專業人士而言則是艱澀難懂的。因為可以理解的原因,對於一些參數和戰術技術指標方面的描述則基本不予使用。

下面將簡要描述一下美國及北約具有典型性的數據鏈系統並與中國海軍的數據鏈進行一些對比,這裡要說明的是,這些國外數據鏈的表述來自於網路,而參數的描述五花八門,有些描述之間相差甚遠,正確性的判斷比較難以把握,這裡只能盡量力求準確。另一方面,中國海軍的數據鏈系統與美國及北約的數據鏈系統在設計思想上並不相同,所走的技術路線也有差異性,故只能從各自所實現的功能及常見的外在參數上進行類比。

作者:pop3

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