A. 數據鏈的分類
海軍戰術數據系統
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。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。
使用的數據終端
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。
B. 什麼是 高速數據鏈
速分組數據鏈路協議盡管協議看上去抽象高深,但是作為網路運行的基本准則,了解一下也未嘗不可。 ——編者 最近,貝爾實驗室的研究人員設計出一種新型的用於在普通點對點通信信道上傳輸幀非同步協議數據單元(PDU)的協議。這種簡單數據鏈路(SDL)協議可用於傳輸包括IP/IPX數據包、802.3幀和ATM信元在內的大多數PDU類型。該協議在實施過程中具有較低的復雜度,因而特別適用於SONET/SDH點對點鏈路、SONET/SDH通道和光網路中的波長鏈路等高速傳輸鏈路。這種點對點傳輸鏈路能夠有序地傳遞輸入信息流,因而可極大地簡化在SDL層對幀邊緣的標識和復原。 盡管SDL協議主要針對的是PDU成幀和標識功能,但在設計中,貝爾實驗室的研究人員還特別使SDL具備了下一代多業務分組網路所需的特性。為此,他們特別提供了一個可靈活定義的域,以支持服務質量(QoS)分級和虛擬鏈路功能。此外,他們還針對SDL協議設計了一個可以非常有效地對付惡意攻擊的鏈路擾頻器,當然,SDL協議也可以使用現有的POS標准擾頻器。 目前在PDU標識系統中應用最普遍的是基於標記的標識,特別是高水平的數據鏈路控制(HDLC)幀更是如此。HDLC幀採用PDU間的標記比特(01111110)標識幀邊緣。當發送器沒有用戶數據可發送時,標記還被作為填充比特。只要一個標記被作為一個用戶幀/分組的一部分發送,發送器就採用一個換碼位/比特通知接收器,這是用戶信息流中的一個真正的標記幀面,而不是用戶PDU的結尾或開頭。接收器在將信息流送給下一個更高層協議進行進一步處理之前需要移去填充的位/比特。在發送器和接收器中進行的位/比特填充和移去操作,需要位或比特水平上的復雜的實時幀面匹配和處理,這限制了較高數據傳輸率的可擴展性能。此外,位/比特填充操作擴展了數據鏈路的負荷,並為不同的PDU帶來了可變長度的傳輸開銷,干擾了業務引擎和QoS管理機制。最後,有效負載擴展使得惡意用戶可以通過在用戶數據電報中插入一列標記幀面這一平常的方法,就能顯著地擴大一個數據流的實際帶寬需求。 基於標記的標識機制還可以帶來接收器的突發錯誤,即使當鏈路只有孤立的隨機錯誤時也是如此。當一個幀中的NON標記數據比特損壞並向一個接收器模仿一個標記時,幀面將在接收器中過早地中斷。接收不完備的幀將導致錯誤的突發,這些卻不能被幀的循環冗餘檢測(CRC)辨別出來。類似地,標記中的一個位錯誤將導致兩個幀面在接收器中串聯在一起,因而導致突發錯誤,這種錯誤事件將可能由一個單一的位錯誤導致。所有這些問題均說明採用HDLC類型的基於標記的成幀機制須重新加以考慮。
C. 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)