数据链系统与技术

内容简介

本书介绍了数据链的基本概念、发展历程和趋势，分析了link-4、link-11、link-16和link-22数据链的系统组成、工作模式、技术特点等内容，并以link-16数据链为重点，全面阐述了该数据链的信道共享机制、时间同步技术、传输消息类型、封装结构、信号波形等内容，给出了多网、导航、中继、距离扩展等功能实现方法；以数据链关键技术为主线，详细论述了数据链的消息格式、信息传输、网络协议、通信安全等方面相关知识，剖析了数据链的本质。

目录

第1章 数据链的基本概念 1
1.1 信息化战争中的数据链 1
1.1.1 数据链在近几场局部战争中的运用 1
1.1.2 数据链对信息化作战的影响 3
1.2 数据链的定义 4
1.3 数据链的类型 6
1.4 数据链的基本组成 8
1.5 数据链的特征 9
1.6 数据链的作用 12
1.6.1 在指挥控制系统中的作用 12
1.6.2 在ISR系统中的作用 16
1.6.3 在武器系统中的作用 20
小结 21
思考题 21
参考文献 22
第2章 数据链的发展历程 23
2.1 数据链的兴起背景 23
2.2 战术数据链的发展历程 23
2.2.1 酝酿和产生 23
2.2.2 单一功能数据链的产生和发展 24
2.2.3 协同与整合 25
2.2.4 完善和综合 25
2.3 宽带数据链的发展历程 26
2.3.1 产生背景 26
2.3.2 从各军兵种专用到标准统一 26
2.3.3 基于CDL标准的宽带数据链 28
2.4 外军数据链发展特点和趋势 29
2.4.1 外军数据链的发展特点 29
2.4.2 数据链的发展趋势 30
小结 32
思考题 32
参考文献 32
第3章 link-4、link-11和link-22数据链 33
3.1 link-4数据链 33
3.1.1 link-4A数据链 33
3.1.2 link-4C数据链 34
3.2 link-11数据链 34
3.2.1 link-11数据链的系统组成 34
3.2.2 link-11数据链的调制技术特点 35
3.2.3 link-11数据链的组网方式与工作模式 36
3.2.4 link-11数据链的消息格式 39
3.3 link-22数据链 41
3.3.1 link-22数据链的系统特性 41
3.3.2 link-22数据链的系统组成 43
3.3.3 link-22数据链的网络结构 44
3.3.4 link-22数据链报文 46
小结 49
思考题 49
参考文献 50
第4章 link-16数据链 51
4.1 link-16数据链的发展历程 51
4.2 link-16数据链的TDMA接入方式 52
4.2.1 时隙划分 53
4.2.2 时帧 53
4.2.3 时隙块 54
4.2.4 时隙互斥 55
4.3 传输消息类型 56
4.3.1 报头 56
4.3.2 固定格式消息 56
4.3.3 可变格式消息 60
4.3.4 自由文体消息 60
4.4 时隙分配 60
4.4.1 网络参与组 60
4.4.2 单元类型 62
4.4.3 时隙访问方式 62
4.5 时间同步 62
4.5.1 粗同步 63
4.5.2 主动式精同步 64
4.5.3 被动式精同步 66
4.5.4 时间同步保持 66
4.6 传输波形 68
4.6.1 CCSK与码片序列 68
4.6.2 伪随机噪声 68
4.6.3 载波调制 69
4.6.4 单脉冲与双脉冲 69
4.7 射频信号 70
4.7.1 通信模式 70
4.7.2 工作频段 70
4.8 消息封装格式 71
4.8.1 时隙的构成 71
4.8.2 消息封装格式 73
4.9 格式化消息发射信号产生过程 76
4.10 多网 76
4.10.1 多个网络 76
4.10.2 重叠网 77
4.10.3 多重网 77
4.11 网络角色 78
4.11.1 时间基准 78
4.11.2 位置基准 78
4.11.3 初始入网JU单元 80
4.11.4 导航控制器 80
4.11.5 辅助导航控制器 80
4.11.6 主要用户 80
4.11.7 次要用户 80
4.11.8 数据转发单元 80
4.12 参与定位与识别 81
4.12.1 定位 82
4.12.2 识别 82
4.12.3 状态 82
4.12.4 时间品质 82
4.12.5 位置品质 82
4.12.6 被动时间同步 82
4.13 导航 83
4.13.1 相对导航 83
4.13.2 地理导航 83
4.14 话音通信 84
4.15 中继 84
4.15.1 配对时隙中继 84
4.15.2 再传中继 86
4.15.3 寻址中继 87
4.16 网络参与组功能 87
4.17 距离扩展技术 90
4.17.1 卫星战术数据链STDL 90
4.17.2 卫星战术数据链S-TAD

摘要与插图

前言
数据链是以通信网络为纽带，以信息处理为核心，将遍布陆海空天的战场感知系统、指挥自动化系统、火力打击系统和信息攻击系统等作战要素联为一个有机整体的信息网络系统，是传感器、指挥控制系统与武器平台综合一体化建设和数字集成的基础，是实现战场信息共享、缩短指挥决策时间、快速实施打击的保障。数据链作为“现代信息化作战的神经网络”，在多种平台间构建了“交叉”式传输网络，变革传统的树叉式信息传输模式为扁平化传输模式，使诸军兵种的各级指战员能在第一时间共享各种战术信息，实现信息传输的实时性。
数据链在军事上的应用水平在很大程度上决定着信息化战争的水平和能力。所以，加紧研究数据链的消息格式、信息传输、网络协议、通信安全等关键技术刻不容缓。战场信息的实时多维感知、战场信息的实时共享及目标的实时打击是数据链发展的方向，数据链是未来信息化战争取得战场主动权的有力保障。各国越来越重视对数据链的研究，尤其是美军/北约对数据链的研究和应用广泛，且在各种数据链研制方面尚处于领先地位。
该书紧跟数据链的发展趋势，及时、全面反映数据链的技术，力求语言精练、图文并茂，所述内容能够深入浅出、全面准确地反映当前数据链的新技术、新体制和未来的发展趋势。
该书共分9章。第1章数据链的基本概念。主要介绍数据链的定义、类型、基本组成、特征，以及数据链在指挥控制系统、ISR系统和武器系统中的应用；第2章数据链的发展历程。主要介绍了数据链的兴起背景、外军战术数据链和宽带数据链的发展历程，并分析了外军数据链的发展特点和趋势；第3章link–4、link–11和link–22数据链。主要介绍了link–4、link–11和link–22三种典型战术数据链的系统组成、系统特性、组网方式等内容；第4章link–16数据链。主要从TDMA多址方式、传输消息类型、时隙分配、时间同步、传输波形、射频信号、消息封装结构等方面介绍了link–16数据链的系统特性，从通信加密、多网、网络角色、参与定位与识别、相对导航、话音通信、中继、网络参与组功能等方面详细介绍了link–16数据链的功能；第5章数据链的消息格式。主要介绍了介绍link–16和link–22数据链的消息格式，并分析了消息格式的描述方法和数据元素字典的概念；第6章数据链的信息传输。分别从信道特性、调制技术和编码技术三个方面，详细分析了数据链系统所采用的信息传输技术；第7章数据链的网络协议。主要介绍了网络互联的基本概念，分析了数据链网络的拓扑结构和网络协议栈，并以link–16数据链为对象，深入剖析了数据链网络协议体系结构，，分析了无线网络的MAC协议的类型及其在典型战术数据链中的应用；第8章数据链的通信安全。从通信抗干扰与抗干扰技术的理论基础出发，分析了通信干扰与抗干扰的类型、准则和特点，详细阐述了数据链系统中采用的扩频抗干扰技术，并以外军典型的战术数据链link–16为对象，重点分析了它的抗干扰和保密措施；第9章数据链的新发展。主要从数据链端机设计、网络协议及新兴数据链系统三个方面介绍数据链技术的新发展。
在本书的编写过程中，作者所在单位的领导和同事给予了大力支持，在此对他们表示衷心的感谢！
由于作者水平有限，书中难免还存在一些错误和疏漏之处，希望广大读者批评指正。
作者
2014.03