1. 行業知識科普| 數據鏈——無人機傳輸紐帶
無人機數據鏈是一個多模式的智能通信系統,能夠感知無人機在工作區域的電磁環境特徵,並根據環境特徵和通訊要求完成對無人機遙控、遙測、跟蹤定位和感測器傳輸,實時動態地調整通信系統的工作參數,主要包括通信協議、工作頻率、調制特性和網路結構等。達到可靠通信或節省通信資源的目的,是飛行器與地面站聯系的重要紐帶,可以稱作是無人機的測控系統。
無人機數據鏈按照傳輸方向可以分為:上行鏈路和下行鏈路。上行鏈路主要完成地面站到無人機遙控指令的發送和接受,下行鏈路執行遙測和數據傳輸功能,主要完成無人機到地面站的遙測數據以及紅外或電視圖像的發送和接收。系統根據定位信息的傳輸,利用上下行鏈路進行測距,其性能直接影響到無人機性能的優劣。目前普通無人機大多採用定製視距數據鏈,而中高空、長航時無人機則都會採用視距和超視距衛通數據鏈。
數據鏈系統主要由測控管理器、發射機及接收機組成,測控管理器負責地面遙控與遙測數據的融合與處理。管理無線電發射與接收時序,使遙控與遙測能同步協調工作。發射機和接收機由無線電測控電台及天線構成,無線電測控電台採用雙工數傳電台,負責遙控指令的發射與遙測數據的接收。數據鏈的性能通常能影響無人機的性能,主要根據數據鏈是否具有跳頻擴頻功能、存儲轉發功能、數據加密功能、高速率、低功耗等性能來衡量無人機數據鏈是否優秀。
人工智慧技術推動無人機進入不同的行業應用領域,隨著機載感測器、定位的精準程度和執行任務的復雜程度不斷上升,要求無人機具備強實用力,同時對數據鏈的帶寬也提出了很高的要求。未來無人機數據鏈將向著高速、寬頻、保密、抗干擾的方向發展。
目前視距內飛行是無人機的主要飛行方式,飛行距離在幾公里以內。隨著智能技術的發展,未來,無人機與5G通訊技術的融合將使無人機實現更精準的控制,實現超視距飛行,為無人機低空領域的飛行和更多行業的應用提供技術支持與保障。
2. 3種數據鏈的最大特徵是什麼
3種數據鏈的最大特徵是:通用。數據鏈按照適用范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上,用於各軍種、多平台之間的信息交換,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。
3. 數據鏈路詳細資料大全
在數據通信網中,按一種鏈路協定的技術要求連線兩個或多個數據站的電信設施,稱為數據鏈路,簡稱數據鏈。數據鏈路(data link) 除了物理線路外,還必須有通信協定來控制這些數據的傳輸。若把實現這些協定的硬體和軟體加到鏈路上,就構成了數據鏈路。
4. 數據鏈在信息化戰爭中的作用
數據鏈在信息化戰爭中傳輸高速,安全保密,外軍實踐表明,實時信息,協同交互。
傳輸高速,安全保密。數據鏈通過共享網路化情報信息、實時指揮和控制信息交互,可增強系統大范圍感知和跟蹤能力。由於數據鏈系統在信息化戰爭中的重要作用,在戰時將是敵方重點干擾打擊的目標,因此,數據鏈系統的保密性、抗干擾性成為關鍵技術。
外軍實踐表明,未來的數據鏈系統將更加廣泛採用擴頻、快速調頻、密鑰保護編碼和信源編碼等措施,以提高抗突發干擾、抗隨機干擾能力和安全保密性。如Link-16數據鏈由美國和北約各國共同研發,為交換戰術信息的需求而設計。
實時信息,協同交互。利用數據鏈,各指揮終端的指揮員能夠通過信息網絡進行實時信息交流,聯合指揮所可以實現對各軍兵種師(旅)以上指揮所的作戰指揮協調和任務分配,從而提高了指揮所對作戰部隊和作戰單元的精確指揮控制能力。
戰術數據鏈的特點。
一是傳輸內容格式化。數據鏈傳遞的消息,是對與作戰行動密切相關的特定事物進行簡短、扼要描述的信息。為便於機器與機器、系統與系統在無需人干預的條件下直接識別和處理,這些消息必須按照特定的數字編碼標准高度格式化。
二是信息傳輸實時化。根據作戰單元的使用要求,數據鏈在設定的時限內將信息傳送給用戶。
三是時空標定精確化。為了做到各作戰平台目標航跡的統一和高精度定位,數據鏈採用統一的時間和空間基準,確定並且維護准確的定位坐標,監控相對地理位置,做到系統內時間空間一致,從而實現多感測器的數據融合。
5. 無人機數據鏈的定義
無人機數據鏈是一個多模式的智能通信系統,能夠感知其工作區域的電磁環境特徵,並根據環境特徵和通訊要求,實時動態的調整通信系統工作參數(包括,通信協議、工作頻率、調制特性和網路結構等)達到可靠通信或節省通信資源的目的。
無人機數據鏈按照傳輸方向可以分為:上行鏈路和下行鏈路。上行鏈路主要完成地面站到無人機遙控指令的發送和接受,下行鏈路主要完成無人機到地面站的遙測數據以及紅外或電視圖像的發送和接收,並根據定位信息的傳輸利用上下行鏈路進行測距,數據鏈性能直接影響到無人機性能的優劣。
6. 數據鏈在信息化戰爭的作用
數據鏈,是聯合作戰中非常重要的技術,採用現代網路通信技術、特定的消息格式和通信協議,實時傳輸處理格式化消息的戰術信息系統,通常包括信息傳輸與處理設備、通信協議、格式化消息標准三大部分。通過數據鏈,不同作戰平台和作戰單元能夠進行數字化信息交換,實現信息資源共享,形成體系作戰能力,最大限度地發揮作戰效能。
數據鏈技術從登上軍事舞台伊始,就引起了世界各國的高度關注,被形容為作戰力量的「粘合劑」和作戰效能的「倍增器」,成為衡量軍隊信息化水平和體系作戰能力的重要標志。
7. 戰術數據鏈的戰術數據鏈發展
戰術數據鏈首先是裝備於地面防空系統和海軍艦艇,之後才逐步應用到飛機上。到目前為止,已有多種戰術數據鏈問世,大致可分為三類:
1.態勢感知數據鏈,用於各軍兵種多種平台之間交換不同類型的最新信息、滿足多樣化任務需求,一般工作在低頻,波長較長,數據率較低,主要是傳輸格式化報文信息,包括Link 4A、Link 11、Ling16和Link22等;
2.情報、監視和偵察(ISR)數據鏈,用於傳輸各種圖像情報和信號情報信息,一般工作在高頻,波長較短,數據率較高,能實現視頻和高解析度圖像的高速傳輸,包括通用數據鏈(CDL)和戰術通用數據鏈(TCDL)等;
3.專門為完成某一特定作戰任務(如防空導彈)而設計的功能與信息交換形式較為單一的專用數據鏈,包括JSTARS專用的監視與控制數據鏈(SCDL)和增強型位置定位和報告系統(EPLRS)等。
8. 數據鏈在信息化作戰中的作用
數據鏈在信息化作戰中的作用如下:
數據鏈系統可有效解決戰場前後方之間的統一協調問題,具有良好的可升級能力、較強的抗摧毀能力、靈活的組網方式和分布式資源共享等突出優點。
目前,北約正在研製的Link 22數據鏈,可提供空中、水面、水下和地面戰術數據系統之間的超視距通信,預計將從2018年開始部署到北約盟國以替代Link 11數據鏈系統。藉助新一代Link 22數據鏈,每個用戶都有屬於自己的固定使用時間,可大大提高戰時通信效率,更好地服務於信息化戰爭。
面對越來越復雜的武器平台和作戰單元,如何讓戰場所有元素協調高效運轉,成為考驗各軍事大國的重要課題。從這個意義上可以說,數據鏈是信息化戰場武器裝備的「生命線」。
9. 數據鏈在現代戰爭中的作用
數據鏈,從概念上來說就是為了發送和接收數據而把兩點連接起來的方法。具體來說,數據鏈包括兩部分:數據終端和由鏈路協議控制下存在於網路中的數據鏈路,以保證數據可以從信源傳輸到信宿。
現代戰爭的發展,通過數據鏈技術及其相關技術,可以將信息獲取、信息傳遞、信息存貯、信息處理、信息分發、預警探測、電子對抗等信息系統緊密連接在一起,構成立體分布、縱橫交錯的信息平台。從而溝通所有作戰單元,把各級指揮所、作戰部隊、武器平台有機地交連在一起,構成海、陸、空、天一體化的作戰平台,為上至最高指揮部,下至各基本作戰單元,分別提供各自所需要的各種信息,使戰場成為對己方單向透明的戰場,這將大大增強整體作戰效能,為取得戰爭的勝利奠定堅實的基礎
10. 數據鏈 什麼意思
數據鏈
在談到海軍通信系統時,經常會碰到鏈路(Link)和線路(Circuit)這兩種術語,不少人使用起來並不十分嚴格。但是,西方海軍使用起來是有嚴格定義的:
鏈路:表示一套完整的設施,包括完成通信所使用的設備、訓練及程序,如衛星通信鏈路、11號數據鏈、16號數據鏈等,鏈路是一種固定能力。
線路:表示建立電文傳輸的一種通信途徑,如電傳線路,高頻話音線路等。一個通信線路就是一種臨時的通信途徑。
數據鏈首先用於海軍戰術數據系統(NTDS),它是第一代艦載或機載自動化通信系統,1961年研製成功。當時通過使作戰情報中心(CIC)計算機化來解決空戰難題。目前,美國現役艦船約200艘裝備NTDS系統,其中包括航空母艦、巡洋艦、驅逐艦、護衛艦和兩棲攻擊艦。海軍戰術數據系統使用11號鏈、4號鏈和14號鏈。此外,在北約和美國海軍中還使用4A號鏈、16號鏈等。11號鏈是一條用於交換戰術數據的數據鏈。例如,交換發現敵情報告,還可用於協調作戰區域內各個平台。11號鏈使用戰術數據信息數據鏈A的數據格式,美國軍用標准MIL-STD-188-203-1說明了11號鏈的詳細情況。11號鏈通常用來聯通參加作戰的戰術部隊,如海上艦艇、飛機和岸上節點。主要採用高頻傳播,在視距范圍內它可使用特高頻頻段實現各種作戰平台的互連。只有那些能處理並顯示作戰態勢及目標信息的平台才裝有11號鏈設備。
11號鏈支持戰斗群各分隊之間海軍戰術數據系統的數據傳輸,它採用高頻無線電設備時,數據傳輸速率為2275比特/秒。海軍戰術數據系統是一個支持各級戰斗指揮人員的海軍艦載戰術指揮控制系統。11號鏈採用輪詢技術(也叫點名呼叫),為各部隊之間提供通信並交換數據信息。
美國海軍目前使用的數據終端機有AN/USC-35(V)、AN/USQ-76(V)、AN/USQ-83和AN/USQ-111(V)等。後兩種型號設備是90年代初才裝備部隊的,其功能齊全,適用於北約各國海軍裝備。
16號鏈支持戰斗群各分隊之間的綜合通信、導航和敵我識別,用於聯合戰術信息分配系統。16號鏈使用戰術數字信息數據鏈J型作為數據格式。戰術數據信息數據鏈J一般用於把參戰的部隊互連起來。例如,把海上部隊、飛機和岸節點互連起來。它用於交換聯合戰術數據,使用具有抗干擾能力的特高頻無線電設備。
目前使用的數據終端有三種類型:一類用於大型飛機、水面艦艇和接入陸地主網的網關設施;二類用於作戰飛機和小型艦;三類用於地面移動部隊和小型無人駕駛飛機。
4A號鏈是一種半雙工或全雙工飛機控制鏈路,供所有航空母艦上的艦載飛機使用。開始引入4A號鏈時是為了支持自動著陸系統,後來發展成為通過交換狀態和目標數據來協調E-2C"鷹眼"預警飛機和F-14A"雄貓"戰斗機的手段。4A號鏈也用於校正航空母艦上的飛機慣性導航系統。
4A號鏈使用特高頻,在整個頻率范圍內,射頻信道間隔25千赫茲。為了連接各種裝置和交換目標信息,4A號鏈採用了單頻時分多址技術。用於作戰飛機控制和目標信息的數據率為5千比特/秒。
典型的4A號數據鏈終端由特高頻無線電台、數據機、密碼設備、數據處理器和用戶介面設備組成。在4A號鏈路中有兩種類型的終端:控制站終端和飛機終端,它們以半雙工方式工作。但是,控制端終端還必須能夠工作在全雙工方式。半雙工信道則完成對聯機性能的監視功能。
HAVEQUICK最初是美國空軍發展高級戰術通信計劃的一項內容,目前國內還沒有統一的譯名。該計劃是打算在更先進的通信技術出現之前,快速開發和採取有效的措施來保護重要的特高頻通信不受敵方的干擾。整個計劃80年代初執行。HAVEQUICKⅡ是該計劃的一部分。它是一種特高頻戰術無線電設備,用於艦艇與各種節點(如其他艦艇、飛機和岸上部隊)之間戰術數字數據的交換。它為現用的高頻無線電設備提供了電子反對抗功能,如AN/ARC-182和AN/WSC-3就具有了這種功能。
公用寬頻帶數據鏈是一條圖像數據通信數據鏈,用於從空中平台到艦艇的圖像數據傳輸,如從偵察機到艦艇的圖像數據傳輸。它提供了由空中偵察機獲取感測器信號的航空母艦和裝備有其它數據鏈的飛機之間的自動化通信。公用寬頻帶數據鏈的工作頻段是X頻段和Ku頻段。公用寬頻帶數據鏈的對艦船鏈路傳輸速率為10.71兆比特/秒~274兆比特/秒,而艦船到飛機鏈路傳送速率為200千比特/秒。該鏈路的艦用終端是AN/USQ-123,它支持由飛機到艦船的圖像數據通信。該系統在飛機和艦船之間有兩條通信線路,分別使用X波段和Ku波段的頻率。該系統早期稱之為模塊化內部聯絡數據鏈,以航空母艦為節點,接收來自偵察機和其他飛機的感測器信息,其中包括光電、紅外、合成孔徑雷達和信號情報。而上行鏈路要對機載終端發送控制信息,其艦載終端由天線和射頻分系統、多鏈路處理器分系統、圖像處理分系統及其他艦載系統組成。
輕型機載多用途系統(LAMPS)數據鏈是艦船和LAMPS直升機之間的戰術數據鏈路。LAMPS直升機下行鏈路無線電台把機上感測器系統的雷達和聲納所獲得的數據傳送到直升機母艦上。
LAMPS數據鏈艦載終端是AN/SRQ-4,其組成包括裝有天線罩的AS-3274定向天線,AS-3275全向天線,C-10425天線控制/監視器,OR-209收發信機和KG-45密碼設備等。
LAMPS數據鏈的上行鏈路和下行鏈路工作在G波段,它是一個全雙工鏈路,其數據速率為25兆比特/秒。
1號鏈是一條使用陸上通信線路的數據鏈。它用於防空數據的自動交換。為了在兩條數據鏈之間交換防空信息,1號鏈藉助使用數據緩沖裝置,自動地把數據重新格式化,其傳送速率為2.4千比特/秒。14號鏈是一條在高頻和特高頻這兩種頻率上工作的數據系統。它通過安裝有11號鏈路的指定艦船以及其他的平台提供計算機控制的戰術數據廣播。14號鏈發送標準的每分鍾100字電傳,這樣使由戰術數據交換支持的區域防禦和攻擊任務的、沒有裝備NTDS的艦船的戰術數據處理設備的成本降至最低。
計算機和遠程通信技術的結合是信息技術的核心,近幾年有了巨大的發展。美國海軍正在執行其「哥白尼體系結構」計劃,全面地改革其指揮控制系統,其中戰術數據信息交換系統主要用於數據信息傳輸和交換。數字數據網路將成為未來海軍通信的主要方式。
(摘自中國工程技術河北信息網)