美軍數(shù)據(jù)鏈裝備建設(shè)運用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析

段曉穩(wěn)，潘積遠，杜利剛，周 虎

美軍數(shù)據(jù)鏈裝備建設(shè)運用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析

段曉穩(wěn)，潘積遠，杜利剛，周 虎

（中國電子科技集團公司第二十研究所，西安 710068）

數(shù)據(jù)鏈裝備是作戰(zhàn)平臺共享戰(zhàn)場態(tài)勢和協(xié)同完成作戰(zhàn)任務(wù)的重要手段。通過介紹美軍數(shù)據(jù)鏈的建設(shè)現(xiàn)狀，本文分析了美軍不同數(shù)據(jù)鏈裝備在空間感知、指揮控制等方面的組織運用情況和能力水平，最后探討了在新興技術(shù)和新型作戰(zhàn)概念等的推動下美軍數(shù)據(jù)鏈裝備的發(fā)展趨勢，為數(shù)據(jù)鏈裝備發(fā)展提供借鑒。

數(shù)據(jù)鏈；美軍；組織運用；發(fā)展趨勢

0 引言

數(shù)據(jù)鏈是按規(guī)定的消息格式和通信協(xié)議，鏈接傳感器、指揮控制系統(tǒng)和武器平臺，可實時自動地傳輸處理戰(zhàn)場態(tài)勢、指揮引導(dǎo)、戰(zhàn)術(shù)協(xié)同和武器控制等格式化消息的網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)術(shù)信息系統(tǒng)[1-3]。

數(shù)據(jù)鏈是美軍“主宰機動、精確打擊、全維防護和集中后勤”的體系作戰(zhàn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在防空作戰(zhàn)、空中攔截、壓制敵方防空火力和近距空中支援等作戰(zhàn)任務(wù)中，有效支撐態(tài)勢感知、指揮控制、兵力運用、電磁防護和網(wǎng)絡(luò)中心等能力形成。

通過敘以貝卡谷地空戰(zhàn)、海灣戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭等可以看出，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的有效運用可作為“戰(zhàn)爭中作戰(zhàn)能力倍增器”，故而對美軍數(shù)據(jù)鏈裝備的研究具有重要意義。

本文通過對美軍指揮控制數(shù)據(jù)鏈、武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈、情報寬帶數(shù)據(jù)鏈、聯(lián)試驗證環(huán)境和項目管理的建設(shè)現(xiàn)狀進行梳理，分析美軍不同數(shù)據(jù)鏈裝備的組織運用情況和能力水平，并從不同角度對美軍數(shù)據(jù)鏈裝備的發(fā)展趨勢進行展望，為數(shù)據(jù)鏈裝備發(fā)展提供借鑒。

1 建設(shè)現(xiàn)狀

20世紀50～60年代起，美國陸軍、海軍、空軍和海軍陸戰(zhàn)隊先后研發(fā)并裝備了數(shù)十種數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，并根據(jù)實際作戰(zhàn)需要進行了退役、整合以及改進。目前在役的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)主要包括：

（1）以Link-16、Link-22和可變消息格式（Variable Message Format，VMF）為代表的指揮控制數(shù)據(jù)鏈；

（2）以發(fā)展協(xié)同作戰(zhàn)能力（Cooperative Engagement Capability，CEC）、機間飛行數(shù)據(jù)鏈（Intra-Flight Data Link，IFDL）和戰(zhàn)術(shù)瞄準網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Tactical Data Link，TTNT）為代表的武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈；

（3）以通用數(shù)據(jù)鏈（Common Data Link，CDL）系列為代表的情報寬帶數(shù)據(jù)鏈。

基于上述三類數(shù)據(jù)鏈裝備形成了可支持“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”的數(shù)據(jù)鏈裝備體系[4-5]。美軍數(shù)據(jù)鏈裝備體系構(gòu)成如圖1所示。

圖1 美軍數(shù)據(jù)鏈裝備體系示意圖

1.1 指揮控制數(shù)據(jù)鏈

Link-16是美軍裝備最廣、運用最為成熟的用于聯(lián)合作戰(zhàn)的指揮控制數(shù)據(jù)鏈，主要裝備于航空母艦、巡洋艦和驅(qū)逐艦等各類艦艇，海空軍各型預(yù)警機、轟炸機、偵察機和加油機等特種飛機，固定翼/旋翼戰(zhàn)斗機，以及與飛機配套使用的地面指揮所、機動控制分隊、戰(zhàn)術(shù)空軍控制組和空戰(zhàn)支援中心等作戰(zhàn)單元。Link-16已成為北約和聯(lián)盟部隊47個國家主用的數(shù)據(jù)鏈；Link-22是一種抗電子干擾、保密可靠和靈活機動的中速率戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，執(zhí)行北約國家接口標準，主要裝備于海軍岸基平臺、艦艇平臺和飛機平臺等；VMF主要用于數(shù)字入網(wǎng)設(shè)備與戰(zhàn)術(shù)廣播系統(tǒng)之間交換火力支援信息，被美國陸軍指定為戰(zhàn)場數(shù)字化的互操作和帶寬問題解決方案。VMF已經(jīng)擴展應(yīng)用到美國陸軍各個作戰(zhàn)功能領(lǐng)域，包括機動、火力支援、后勤、航空兵、情報和電子戰(zhàn)等。

1.2 武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈

CEC是一種美國海軍專用的武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，具有復(fù)合跟蹤與識別、精確提示與協(xié)同作戰(zhàn)功能，已加裝航空母艦、宙斯盾巡洋艦/驅(qū)逐艦、兩棲艦艇、E-2C、E-2D、F-35A和愛國者作戰(zhàn)編隊等作戰(zhàn)平臺；IFDL和MADL是美軍四代機編隊專用數(shù)據(jù)鏈，其中IFDL是F-22裝備的航空武器協(xié)同定向數(shù)據(jù)鏈，可針對針狀窄波束進行精確定向控制，進而鎖定接收信息的友方戰(zhàn)機，實現(xiàn)飛機之間的點對點通信，具有截獲性低、組網(wǎng)動態(tài)性強和網(wǎng)絡(luò)抗毀性強等優(yōu)點；F-35裝備的多功能先進數(shù)據(jù)鏈（Multifunction Advanced Data Link，MADL），是在IFDL基礎(chǔ)上研發(fā)的，一種寬帶、高數(shù)據(jù)傳輸率和低截獲概率的數(shù)據(jù)鏈，可在360°范圍內(nèi)的任何方向接收或發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸信號；TTNT是一種基于IP的嵌入到聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)中使用的高速、寬帶、新型武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，用于多平臺火控級協(xié)同作戰(zhàn)，已裝備F-22A、F/A-18E/F、EA-18G和E-2D等平臺[6]。

1.3 情報寬帶數(shù)據(jù)鏈

美國和北約各軍兵種的近/遠程無人機系統(tǒng)普遍采用了標準化通用數(shù)據(jù)鏈CDL和戰(zhàn)術(shù)型TCDL，可實現(xiàn)地空視距、衛(wèi)星中繼超視距傳輸。其中地空傳輸速率可達274 Mbps、衛(wèi)通傳輸速率50 Mbps，能夠保證高分辨率偵察信息實時傳輸。其中CDL裝備了RQ-4“全球鷹”高空長航時無人偵察機，TCDL裝備了RQ-7B“陰影”無人偵察機、RQ-8“火力偵察兵”艦載無人直升機和MQ-9“捕食者”察打一體無人機。同時有人偵察機、偵察吊艙、預(yù)警機、艦載反潛機和主要艦船都裝備了CDL系列數(shù)據(jù)鏈，形成了多軍種和多國偵察情報共享能力[7]。

1.4 聯(lián)試驗證環(huán)境

美軍數(shù)據(jù)鏈聯(lián)試驗證環(huán)境建設(shè)始于20世紀90年代，分三個階段：

（1）基于軍用電話網(wǎng)將實裝設(shè)備、訓(xùn)練中心、模擬器和室內(nèi)實際裝備連接起來，建立美軍數(shù)據(jù)鏈聯(lián)合測試與評估中心環(huán)境，形成虛擬與實裝相結(jié)合的試驗驗證能力；

（2）在前期建設(shè)基礎(chǔ)上進一步擴展規(guī)模，將北約盟國的訓(xùn)練測試設(shè)施連接至數(shù)據(jù)鏈聯(lián)試驗證環(huán)境中，建立空間與海上作戰(zhàn)系統(tǒng)中心，形成跨軍種、跨盟國的數(shù)據(jù)鏈互操作測試與試驗訓(xùn)練能力；

（3）隨著云計算等新技術(shù)興起，美軍正在發(fā)展基于“真實-虛擬-構(gòu)建”（Live-Virtual-Construction，LVC）的模塊化服務(wù)化聯(lián)合試驗訓(xùn)練環(huán)境，并將實際應(yīng)用裝備和環(huán)境一致性數(shù)據(jù)帶入模擬仿真環(huán)境中，使虛實結(jié)合的訓(xùn)練更貼近實戰(zhàn)。

1.5 項目管理

美國國防部和各軍種以項目群的方式安排數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)裝備建設(shè)，持續(xù)推進數(shù)據(jù)鏈裝備性能改進和作戰(zhàn)效能提升。其中，美國國防部主要從聯(lián)合作戰(zhàn)方面，以項目群方式整合和引領(lǐng)軍種數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展。比如，P771項目群Link-16戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈轉(zhuǎn)型計劃以網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)為目標，持續(xù)開展戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈轉(zhuǎn)型工作，形成聯(lián)合的通用戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)；各軍種負責具體數(shù)據(jù)鏈裝備研發(fā)、數(shù)據(jù)鏈整合和數(shù)據(jù)鏈體系設(shè)計等內(nèi)容。比如，海軍設(shè)置數(shù)據(jù)鏈總體項目群已開展數(shù)據(jù)鏈集成及研發(fā)工作，包括海軍一體化防空火控（Naval Integrated Fire Control-Counter Air，NIFC-CA）項目、系統(tǒng)工程集成與測試（System engineering and Integration and Test，SEI&T）項目、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)術(shù)通用數(shù)據(jù)鏈（Navy Tactical Common Data Link，NTCDL）項目等。陸軍根據(jù)信息共享等不同能力需求設(shè)置了多個數(shù)據(jù)鏈體系集成及互操作認證項目。

2 運用情況

美軍數(shù)據(jù)鏈裝備主要具備的十大能力如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)鏈十大能力構(gòu)成圖

具體表現(xiàn)在以下四個方面：

（1）以指揮控制數(shù)據(jù)鏈為核心，實現(xiàn)跨軍種和跨盟國間的指揮控制和協(xié)同作戰(zhàn)，形成完備的指揮控制級的“觀察-判斷-決策-行動”（Observe-Orient-Decide-Act，OODA）環(huán)路。

截止目前，美國空軍、海軍、陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊以及40余個北約盟國作戰(zhàn)平臺都大量裝備了Link-16數(shù)據(jù)鏈，實現(xiàn)美軍各軍種間、美軍與盟國作戰(zhàn)平臺間聯(lián)合作戰(zhàn)，在海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭等戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。通過加裝Link-16及其他數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，美軍及盟國的各類偵察監(jiān)視和探測平臺獲取的情報信息可以在作戰(zhàn)平臺間實時共享，形成統(tǒng)一的戰(zhàn)場態(tài)勢；聯(lián)合指揮機構(gòu)、地面指控中心、空中預(yù)警機和海上指揮所可以對跨軍種、跨盟國作戰(zhàn)兵力實施精確指揮控制引導(dǎo)；特種飛機、艦艇編隊和隱身飛機編隊內(nèi)部可以實現(xiàn)指揮引導(dǎo)、任務(wù)協(xié)調(diào)和行動控制，編隊間可以實現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)指揮協(xié)同；通過為聯(lián)合防區(qū)外攻擊武器加裝Link-16數(shù)據(jù)鏈，實現(xiàn)對聯(lián)合防區(qū)外移動目標遠程精確打擊能力。

（2）依托指揮控制數(shù)據(jù)鏈和武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，實現(xiàn)跨平臺火控級傳感器/武器精確控制與協(xié)同，形成集協(xié)同跟蹤、火力控制和協(xié)同打擊為一體的OODA戰(zhàn)斗環(huán)路。

美軍已在F-22戰(zhàn)機上裝備近200套IFDL、F-35戰(zhàn)機上裝備400余套MADL系統(tǒng)、近百艘作戰(zhàn)艦艇上加裝了CEC數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，可支持在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下多機或多艦的火控級傳感器協(xié)同探測，在飛機或艦艇編隊內(nèi)形成針對時敏目標的精確連續(xù)跟蹤航跡，引導(dǎo)武器實施協(xié)同打擊。圍繞應(yīng)對區(qū)域拒止/反介入的需求，美軍綜合運用CEC和Link-16數(shù)據(jù)鏈，以航母戰(zhàn)斗群為主體驗證了空海一體分布式“探測-跟蹤-火控-打擊”的防空攔截體系能力，初步形成對海殺傷鏈（From-the-Sea，F(xiàn)TS）、對空殺傷鏈（From-the-Air，F(xiàn)TA）和對陸殺傷鏈（From-the-Land，F(xiàn)TL）。

（3）以指揮控制數(shù)據(jù)鏈和情報寬帶數(shù)據(jù)鏈為核心，實現(xiàn)各類偵察平臺的互聯(lián)互通和偵察監(jiān)視信息實時共享，構(gòu)建全天候立體偵察監(jiān)視體系，提高打擊綜合效果。

通過綜合運用廣播業(yè)務(wù)（Integrated Broadcast System，IBS）、CDL系列數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星戰(zhàn)術(shù)數(shù)字信息鏈路（Satellite Tactical Data Information Link-J，STADIL-J）和Link-16等數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，將偵察預(yù)警衛(wèi)星、預(yù)警機和有無人偵察機連接起來，對作戰(zhàn)區(qū)域和敏感目標進行全天候立體偵察監(jiān)視，并按需實時傳輸航跡、點跡、SAR雷達圖像和視頻等情報信息，指揮控制平臺基于情報信息可有效縮短打擊反應(yīng)時間，提高打擊靈活性和準確性。美軍從發(fā)現(xiàn)目標到實施打擊的反應(yīng)時間已由海灣戰(zhàn)爭時的2天縮短到阿富汗戰(zhàn)爭時的10分鐘。

（4）依托指揮控制數(shù)據(jù)鏈、武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈和情報寬帶數(shù)據(jù)鏈，無人平臺網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)能力和有/無人機協(xié)同作戰(zhàn)能力逐步提升。

美軍在多類大中型無人機上已加裝CDL系列數(shù)據(jù)鏈，各無人機系統(tǒng)間可實現(xiàn)互聯(lián)互通互操作。地面控制中心與無人機編隊間、無人機編隊內(nèi)部可以實施信息分發(fā)、任務(wù)協(xié)同、控制交接，有人和無人偵察平臺能夠?qū)嵤﹤刹毂O(jiān)視信息分發(fā)共享和任務(wù)協(xié)同。通過加裝TTNT數(shù)據(jù)鏈，艦載無人機能夠?qū)崿F(xiàn)起飛/著艦控制、精確導(dǎo)航和航空管控，并初步具備與艦載機的傳感器、武器協(xié)同能力。美軍已完成有人長機通過數(shù)據(jù)鏈控制指令集對無人僚機實施控制和火力打擊的協(xié)同能力驗證，初步具備隱身有/無人機編隊協(xié)同作戰(zhàn)能力。

3 發(fā)展趨勢

隨著美軍提出空海一體戰(zhàn)、多域戰(zhàn)和馬賽克戰(zhàn)等新型作戰(zhàn)概念，未來美軍作戰(zhàn)將逐漸從網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)向決策中心戰(zhàn)轉(zhuǎn)變，美軍數(shù)據(jù)鏈裝備也將加快與作戰(zhàn)概念協(xié)同創(chuàng)新演進。主要體現(xiàn)在以下四方面：

（1）由單鏈單系統(tǒng)裝備形態(tài)向多鏈多系統(tǒng)一體化成體系發(fā)展轉(zhuǎn)變。

指揮控制數(shù)據(jù)鏈、武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈和情報寬帶數(shù)據(jù)鏈有機融合、同步發(fā)展，支持根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)按需組合和綜合運用，提升聯(lián)合作戰(zhàn)效能。例如，美軍由Link系列裝備整合發(fā)展為J系列數(shù)據(jù)鏈族；將CDL系列裝備延伸至無人平臺；CEC、MADL、和TTNT裝備，支持武器平臺協(xié)同作戰(zhàn)；發(fā)展STADIL-J、聯(lián)合距離擴展（Joint-Range Extension，JRE）、IBS1等衛(wèi)星戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用，通過綜合利用衛(wèi)星廣域通信與組網(wǎng)能力、星載實時處理與分發(fā)能力，顯著提升數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)超視距指揮控制、廣域情報分發(fā)、全球精確打擊等能力[5]。

（2）由面向有人作戰(zhàn)平臺向支持無人作戰(zhàn)平臺拓展。

結(jié)合無人作戰(zhàn)平臺發(fā)展需求，加快研制系列化、網(wǎng)絡(luò)化的情報寬帶數(shù)據(jù)鏈，整合人工指揮和機器控制，實現(xiàn)有人無人協(xié)同控制、無人自主協(xié)同和無人集群協(xié)同等作戰(zhàn)功能，支持無人作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)化及融入有人作戰(zhàn)體系。例如，美空海軍已發(fā)展“全球鷹”、“捕食者”、“MQ-4C”等大型無人機的CDL裝備，支持遙測遙控信息高速點對點傳輸；艦載無人機X-47B裝備TTNT，具備有人無人協(xié)同作戰(zhàn)能力；DARPA安排體系集成技術(shù)和試驗（System of Systems SOS Integration Technology and Experimentation，SoSITE）、進攻性蜂群戰(zhàn)術(shù)（Offensive Swarm-Enabled Tactics，OFFSET）等先進項目，攻關(guān)無人機集群化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)。

（3）由支撐OODA環(huán)路向?qū)崿F(xiàn)“發(fā)現(xiàn)即摧毀”打擊OODA環(huán)路發(fā)展。

以“發(fā)現(xiàn)即摧毀”的作戰(zhàn)理念為牽引，依托數(shù)據(jù)鏈裝備對分散部署的傳感器、武器平臺和指控平臺進行快速重構(gòu)，實現(xiàn)OODA環(huán)路的柔性組合，縮短作戰(zhàn)行動時間，形成體系對抗優(yōu)勢。例如，美軍綜合運用CEC和Link-16，圍繞航母戰(zhàn)斗群構(gòu)建分布式“探測-跟蹤-火控-打擊”的防空攔截體系，已形成FTS、FTA和FTL。隨著區(qū)域拒止/反介入作戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)等新概念的提出和發(fā)展，正進一步加強人工智能和自主系統(tǒng)等領(lǐng)域相關(guān)新興技術(shù)的利用，深化殺傷鏈的創(chuàng)新、開發(fā)和驗證。

（4）加快數(shù)據(jù)鏈裝備與新型作戰(zhàn)概念、武器平臺技術(shù)和新一代信息技術(shù)融合創(chuàng)新。

為謀求形成體系對抗優(yōu)勢，推動數(shù)據(jù)鏈裝備與作戰(zhàn)指揮、武器控制、雷達探測、電子對抗和導(dǎo)航定位等領(lǐng)域交叉融合，同時綜合人工智能、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等技術(shù)，將裝備建設(shè)和運用經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為知識，推動條令、編組、訓(xùn)練、保障等方面全面提升，與部隊作戰(zhàn)應(yīng)用共同演進、快速迭代。例如，美軍國防太空架構(gòu)（National Defense Space Architecture，NDSA）提出利用低軌高密度星座，支持對導(dǎo)彈目標全天候監(jiān)視、高超音速威脅實時跟蹤、時敏殺傷鏈戰(zhàn)斗管理、為GPS受限環(huán)境提供備用定位、導(dǎo)航與授時等功能。

4 總結(jié)

在以信息化為主導(dǎo)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，控制信息權(quán)成為奪取戰(zhàn)場綜合控制權(quán)的核心。數(shù)據(jù)鏈裝備以網(wǎng)絡(luò)為中心、信息為主導(dǎo)、應(yīng)用為牽引，在作戰(zhàn)空間內(nèi)將各種作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)單元及作戰(zhàn)要素進行網(wǎng)絡(luò)化和一體化融合，將戰(zhàn)場信息優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為作戰(zhàn)行動優(yōu)勢。我國數(shù)據(jù)鏈裝備建設(shè)需要加強頂層設(shè)計，以滿足體系化聯(lián)合作戰(zhàn)的需求。美軍數(shù)據(jù)鏈裝備的發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢，對數(shù)據(jù)鏈的建設(shè)發(fā)展具有重要啟示和借鑒意義。

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Analysis of Current Situation and Development Trend of US Military Data Link Equipment

DUAN Xiaowen, PAN Jiyuan, DU Ligang, ZHOU Hu

Data link equipment is an important means for combat platforms to share battlefield situations and coordinate to complete combat missions. The paper first introduces the construction status of US Military’s data link equipment, then analyzes the organization, application and capability level of US Military’s different data link equipment in situational awareness, command and control, etc., and finally discusses the development trend of US Military’s data link equipment under new technologies and new combat concepts, the above work can provide reference for the future development of date link equipment in China.

Data Link; US Military; Organization and Application; Development Trend

TN919

A

1674-7976-(2021)-03-217-05

2021-01-08。段曉穩(wěn)（1987.07-），陜西咸陽人，博士，工程師，主要研究方向為航空火力控制、數(shù)據(jù)鏈技術(shù)及應(yīng)用。