Link—11数据链系统简介
Link11数据链组网研究及链路终端实现
六、结论
然而，本研究仍存在一定的限制，例如实验环境仅限于仿真环境，未来研究 可以考虑在实际战场环境下进行实验验证。此外，还可以进一步探讨Link11数据 链组网和链路终端实现的其他优化方案，以不断推进现代化战争数据链技术的发 展。
七、
参考内容
内容摘要
Link16是一种现代化的战术数据链（Tactical Data Link，TDL），主要用 于美国海军和北约（NATO）联盟之间的军事通信。它支持高速、高可靠性的数据 传输，包括实时战场图像、语音、数据和短消息等，是现代战争中关键的通信基 础设施。本次演示主要探讨Link16数据链的运作机制和其抗干扰技术的原理。
2、指挥控制：战术数据链组网技术为指挥控制系统提供了高效、可靠的数据 传输手段，有助于提高指挥员的指挥效率和部队的作战能力。
2、数据传输格式：为了实现战场各节点间的高效数据传输
3、武器系统协同：战术数据链组网技术能够实现各武器系统间的紧密协同， 提高整体作战效能，对于现代战争具有重要意义。
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随着现代战争形态的演变，数据链在军事领域的应用越来越广泛，成为现代 化战争的关键基础设施之一。Link11作为美军标准战术数据链，在海军、空军、 陆军等各个军种中都有广泛应用。因此，对Link11数据链组网及链路终端实现进 行研究，具有重要的现实意义和军事价值。
三、文献综述
三、文献综述
Link11数据链组网和链路终端实现的研究已经取得了丰富的成果。然而，前 人研究主要集中在组网技术和链路协议方面，对于链路终端实现的研究相对较少。 此外，前人研究在某些方面仍存在不足之处，例如组网效率不高、链路协议不够 灵活等。因此，本次演示在前人研究的基础上，重点探讨Link11数据链组网及链 路终端实现的优化方案。
Link11数据链仿真技术研究
Link11数据链仿真技术研究作者：李永志来源：《计算机与网络》2019年第24期摘要：Link11数据链用于陆基、机载和舰载之间进行情报信息交换，采用标准信息格式和网络通信技术进行数字信息交换，因此对Link11数据链的仿真具有重要的意义。
利用DSP的灵活优势和FPGA的速度优势联合对Llink11数据链进行了仿真，并提出了相应的硬件和软件解决方案，通过仿真结果证实这种基于DSP，FPGA的Llink11数据链联合仿真是可靠且可行的。
关键词：Link11；DSP；FPGA中图分类号：TN919文献标志码：A文章编号：1008-1739（2019）24-57-30引言Link11采用网络通信技术和标准报文格式，工作在HF频段时，使用SSB或抑制载波AM 调制，可覆盖300 nm；工作在UHF频段时，使用FM调制，提供舰对空150 nm，舰对舰25 nm。
Link11数据链支持空中、舰船和水下跟踪数据、电子战数据和指挥控制单元之间的有限指挥数据的交换。
Link11依靠网控站轮询系统轮流询问每个参与者，并获取数据为各部队之间提供通信并交换数据信息。
通过对Llink11数据链的帧结构、编码方式和调制方式等分析，利用DSP，FPGA各自的特点，提出了一种基于DSP+FPGA联合仿真的方案。
利用DSP软件的灵活性，进行（30，24）汉明编码，经过副载波调制后进行叠加形成基带数据的I路和Q路；利用FPGA的速度优势，在FPGA中利用DDS技术产生2～30 MHz或者UHF/VHF頻段内225～400 MHz的载波，然后进行正交调制和幅度控制，最后通过数据采集和分析来验证仿真的正确性。
1 Link11协议分析1.1帧结构轮询呼叫[1]是Link11数据链的正常工作方式，指定一个单元为网络控制站（NCS），剩下的单元用作前哨站或者入网单元（PUS）。
NCS的数据终端机控制其他入网单元被查询的序列，当呼叫它时，每个PUS要发送它的数据。
数据链的综合应用
数据链的综合应用1、概述信息化战争中决定战争胜败的关键因素就是信息。
而在作战过程中实现信息的获取、融合、处理、传递和利用的先进手段，就是战术数据链。
战术数据链是以现代化的通信网络为纽带，以信息处理为核心，将数字化战场上的战场感知系统、指挥控制系统、火力打击系统和武器系统等作战要素连接在一起构成的一个有机信息网络系统。
现代联合作战中，传感器系统、指挥控制系统和武器系统变得越来越复杂，陆、海、空三军的作战部队、舰艇、飞机等作战单元之间需要传送海量的信息和交战指令，使各级指战员共享战场态势，实现快速准确的联合作战行动，因此，只有数字化技术支持下的“数据链〞的运用，才能达成真正意义上的联合作战。
2、战术数据链的开展现状战术数据链的建立始于20世纪50年代，首先是装备于地面防空系统和海军舰艇，之后才逐步应用到飞机上。
到目前为止，已有多种战术数据链问世，用于传输图像情报和信号情报的通用数据链〔CDL〕以及用于指挥、控制和监视武器系统的专用数据链等。
其中，最常用的战术数据链是美军和北约使用的是包括Link 11和Link 16等在内的Link系列数据链。
而通用数据链CDL是美军目前在战术数据链方面的研究重点，也代表了战术数据链在未来的一个开展方向。
Link 11数据链是一种自动、高速、计算机对计算机的通信系统，采用TADIL A型数据格式，在具有Link 11功能的各单元，如海上舰艇、飞机和岸上节点之间进展敌情报告等战术数据的交换。
此外，它还可用于协调作战区域内各个平台的作战行动。
Link 11采用轮询技术，通常由计算机、通信XX设备、数据终端、高频或特高频无线电台组成。
Link 11系统主要装备于那些能处理并显示作战态势及目标信息的平台。
目前，美国及其盟国都装备有该数据链。
Link 16数据链是一种先进的通信、导航与识别系统，采用TADIL J型数据格式，是美军根据未来作战的需要并充分发挥联合战术信息分发系统〔JTIDS〕的能力而研制的，具有快速、机动、无线、多用户等特点，现已成为美国国防部用于战术指挥、控制、通信和情报的主要战术数据链。
浅谈美军数据链系统
一、数据链概述（一）数据链的基本组成与一般通信系统所不同，数据链除了拥有通信终端、传输设备等基本要素以外，最大区别就是拥有特殊的通信规范，即数据报文的消息标准和控制链路运行的通信协议。
没有这些通信规范，即使有了先进的通信设施和通信网络，也不能称其为数据链。
因此，将数据链视为实际的硬件设备，不如视为一组规范了传输方式、信息格式、各节点间的组网方式、使用的硬件规格等实现信息交换的协定、规范。
另外，数据链还包括一些保障通信安全、可靠运行的辅助设备，如加密/解密装置（密码设备）、自检设备、电源等。
所以，数据链的基本组成可以概括为三大要素：终端设备、传输设备和通信规范。
广义上的数据链系统还包括与数据链相连接的信息提供者、使用者和管理者等要素，即与数据链紧密相连的指挥信息系统、武器系统和各种传感器等平台。
这些要素虽然不能直接算作数据链系统的组成要素，但离开它们数据链的作用和功能将不能发挥，所以我们将这些要素称为数据链的外围构成要素，将数据链设备的组成称为数据链的内在组成要素。
正是在这些外围和内在组成要素的共同作用下，数据链系统才能有效运作：战术情报信息由各种传感器产生，战术指挥控制信息由指挥信息系统产生，这些战术信息通过数据链进行传递，并输送到相应的武器系统，形成了战术信息由生产到有效使用的通路。
战术信息通过数据链在这些联网的平台之间快速流动，将物理空间上相互分离的各个作战单元紧密的链接成一个整体。
战术数据链的建设始于20 世纪50 年代，首先是装备于地面防空系统和海军舰艇，之后才逐步应用到飞机上。
到目前为止，已有多种战术数据链问世，大致可分为三类：态势感知数据链，用于各军兵种多种平台之间交换不同类型的最新信息、满足多样化任务需求，一般工作在低频，波长较长，数据率较低，主要是传输格式化报文信息，包括Link 4A、Link 11、Link 16和Link 22等；情报、监视和侦察（ISR）数据链，用于传输各种图像情报和信号情报信息，一般工作在高频，波长较短，数据率较高，能实现视频和高分辨率图像的高速传输，包括通用数据链（CDL）和战术通用数据链（TCDL）等；专门为完成某一特定作战任务（如防空导弹）而设计的功能与信息交换形式较为单一的专用数据链，包括JSTARS专用的监视与控制数据链（SCDL）和增强型位置定位和报告系统（EPLRS）等。
基于VMware的Link11数据链半实物仿真技术
第41卷增刊2 2020年6月兵工学报ACTA ARMAMENTARIIVol.41Suppl.2Jun.2020基于VMware的Link11数据链半实物仿真技术李慧博，吴海乔，栗苹，龚鹏(北京理工大学机电学院，北京100081)摘要：针对战术数据链大规模网络半实物仿真中真实电台接入带来的硬件成本过高、资源受限等问题，采用虚拟机运行数字模型接入仿真网络的方法，提出融合VMware软件与QualNet软件的半实物网络仿真测试体系架构。
基于此架构设计一种面向VMware的Link11数据链动态仿真交互接口，以及Link11数字电台交互模型，实现仿真过程中虚拟机搭载的Link11数字电台交互模型与QualNet中Link11虚拟网络模型的实时数据交互，如动态工作参数获取与重配置等功能。
通过引入虚拟机运行数字模型替代真实设备，在保证网络仿真精度的前提下，有效地降低仿真测试成本。
测试结果证明了所提半实物仿真体系架构的可行性和高效性。
关键词：战术数据链；半实物网络仿真；虚拟机；动态交互接口；VMware软件中图分类号：TN919.25文献标志码：A文章编号：1000-1093(2020)S2-0224-10 DOI：10.3969/j.issn.1000-1093.2020.S2.030VMware-based Hardware-in-the-loop SimulationApproach for Link11Data LinkLI Huibo,WU Haiqiao,LI Ping,GONG Peng(School of Mechatronical Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing100081,China)Abstract:The high hardware cost and limited resources may be caused by real radio access in the large-scale network hardware-in-the-loop simulation of tactical data link.For the problems above,a novel hardware-in-the-loop simulation test architecture integrating VMware with QualNet was designed. Specifically,instead of using real radios,the multiple virtual machines running digital radio model, initiated on the VMware,are integrated with the simulation network.Based on this architecture,a dynamic simulation interface for Link11data link based on VMware and a digital radio model for Link11 radio are designed to implement the real-time data interactions between the Link11digital radio model running on virtual machines and the Link11virtual network model in QualNet,such as dynamic parameter acquisition,parameter reconfiguration and so on.The virtual machine running digital model, instead of real equipment,can be used to effectively reduce the required hardware cost while ensuring the accuracy of network simulation.The experimental results prove the feasibility and high efficiency of the proposed hardware-in-the-loop emulation architecture.Keywords:tactical data link；hardware-in-the-loop network simulation；virtual machine;dynamic interaction interface;VMware收稿日期：2020-03-17基金项目：国家科技部重点研发计划项目(2018YFC0823000)；国家自然科学基金项目(61671062)作者简介：李慧博(1995—),女,博士研究生。
数据链技术在军用航空通信技术领域应用的现状与发展
数据链技术在军用航空通信技术领域应用的现状与发展摘要：作为一种网络系统技术, 军用数据链技术应用了无线网络通信技术以及应用协议, 从而实现了陆基军用数据系统与航空武器平台间的信息共享, 并使军用系统的效能最大化。
本文对数据链技术的发展史、概念、特色、功能加以介绍, 研究了军用数据链技术及其应用的实际情况与发展方向。
关键词：数据链;军用数据链;战术数据链;在实践应用阶段, 在航空数据链技术的基础上, 能够及时传输信息并进行信息交换, 并为信息的安全性、军队协同作战能力的提升提供了有力保障。
1军用航空数据链的特点与功能所谓的军用数据链指的是借助无线电通信设备,基于相应数据通信规程下,将数据通信与计算机控制系统进行连接,为军事作战指挥提供实施可靠信息以实现科学作战决策的制定,并实现对武器系统的有效控制,并能够与陆军、海军间实现数据信息的实时交换与共享,进而为提高我国军队协同作战的能力奠定了基础。
基于军用航空数据链下,这一网络系统能够将指挥平台、武器平台以及情报网等进行连接,为实现信息的高效传输与处理奠定了基础,在实际进行应用的过程中,数据链技术呈现出了信息传输的实时性、可靠性以及安全性的优势作用,同时,还能够实现系统的自动化运行并实现信息格式的一致化转换奠定了基础。
2发展战术数据链的一些关键技术探讨随着技术的发展,需求的牵引,发展航空战术数据链系统,需要攻克多项关键技术。
(1)调制解调:将编码后的二进制信息流以适合于一定信道传输的RF波形方式发送,包括功率上升与发射稳定、同步(粗同步和精同步)、数据、功率下降与接收稳定、传输开销。
调制方式种类有BPSK、QPSK、8PSK、MSK、GMSK和TCM 等,调制方式的选择与系统信道带宽、速率要求和灵敏度都有关系。
(2)编译码:用于提高数据传输的可靠性,一种是要增加传输开销的,如前向纠错、增加冗余和校验等;另一种是不增加传输开销的,如交织、扰码和格雷编码等,但它需要增加处理器的开销。
对美军典型战术数据链信号的侦察分析方法
后采集，如图 ７ 所示。
（１） 基于侦察信号的目标个体识别可行性分析。
备，从中频和基带输出的接口，配置高精度采集设备进
本分布及其特征偏移，提取数据链信号细微特征，为信
行训练模型建模，完成目标个体识别。 信息层面：可以
同时进一步解析战术数据中可能携带的个体信息，用
（ ＣＣＳＫ） 形式的扩频技术
④ 调制速率：５ ＭＢｄ
⑤ 通信方式（ 含连续 ／ 突发属性） ：突发跳频，跳速
７６ ９２３ 跳 ／ ｓ
（４） Ｌｉｎｋ⁃２２ 数据链
Ｌｉｎｋ⁃２２ 是一种抗电子对抗的超视距通信系统，在
ＨＦ 或 ＵＨＦ 频段采用定频或跳频抗干扰技术。 单个
图 ３ Ｌｉｎｋ⁃１１ 信号时频图
侦察分析时可以考虑从以下方面入手：
⑤ 采样环节主要指的是利用低通或带通采样定
信号层面：通过电子战侦察机、地面超短波信号接收设
⑥ 试解调环节主要指的是采样信号进行试调制
行信号采集，建立积累数据链样本数据库，统计分析样
⑦ 试分析环节主要指的是对解调信号判断正误，
号识别技术研究打下基础；同时，利用机器学习算法进
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雷达与对抗 ２０２１ 年 第 ２ 期
图 ６ 数字信号接收处理模型
① 信号入环节主要指的是通过天线将无线电信
３ 存在的问题
目前，对美主要战术数据链的侦察研究还存在诸
号转换为电流信号；
多问题，主要体现在：
号进行利用；
莫及；
② 功分环节主要指的是将一路信号分为多路信
信号参数：
① 信号频段：ＵＨＦ，这里信号频率为 ３１１．８００ ＭＨｚ
② 信号带宽：２５ ｋＨｚ
Link-11数据链系统简介
简要 介 绍 。
【 关键词 】 数据链 ； 轮询呼叫； 数据传输 ０ 引 言
Ｌ ｉ ｎ ｋ 一 １ １ （ １ １ 号 战术 数据链 ） 是２ ０世纪 ６ Ｏ 年代 开始研 发的一种 低速战术数据链 ， 并于 ７ ０年代在美国海军开始服役。Ｌ ｉ ｎ ｋ 一 １ １ 主要作 为地空数据链和空 空数据链投入战场使用 。 它的诞生对北约数据链 的 研发具有相 当重要的意义 ， 在 已服役 的数 据链 中应用范 围广泛 、 装备 规模很大的数据链 ． 预计服役至 ２ ０ １ ５年 。
络测试 、 长广播 、 短 广播 以及无线 电静默 。在每一个 Ｌ ｉ ｎ ｋ 一 １ １网络 中， 首先在 网内所有入 网单元 中指定且 只能指定一个入 网单元作为 网络 控制站 ． 其他入网单元均为从属站。 下面将分别介绍这六种工作模式 ４ ． １ 轮 询 呼 叫 Ｌ ｉ ｎ ｋ — ｌ １ 工作在轮询呼叫方式下时 ． 首先为每个人 网单元分配唯 的地址 。网络控制站主要负责管理整个 网络 ， 依据各个从属 站的地 址码建立一个轮询呼叫顺序 ．并为每个从属站指定一个 发送时隙． 并 且 限定在任一时刻内只允许一个从属站发送信息 在Ｌ ｉ ｎ ｋ 一 １ １网络启动后 ． 网络控制站按照建立好的地址顺 序 自动 依次询问网内每个从属站是否有信息需 要发送 ： 网络控制站发送的信 息称为询 问信息 ． 该询问信息包括战术计算机输 出的数据以及下一个 将要发送 的从属站地址码 ： 网络 内所有的从属站均接收网络控制站发 送来的询问信息 ． 将 接收到的地址 码与 自身的地址码进行 比较 ． 当确 认 该地址码与 自己的地址码相 同时 ． 那么将 自己的传输设备转换到发
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Link—11数据链系统简介
【摘要】为了使读者更好地了解Link-11数据链系统，本文主要从它的技术特点、系统构成、工作模式，以及其装备应用情况等方面进行简要介绍。
【关键词】数据链；轮询呼叫；数据传输
0 引言
Link-11（11号战术数据链）是20世纪60年代开始研发的一种低速战术数据链，并于70年代在美国海军开始服役。
Link-11主要作为地空数据链和空空数据链投入战场使用。
它的诞生对北约数据链的研发具有相当重要的意义，在已服役的数据链中应用范围广泛、装备规模很大的数据链，预计服役至2015年。
1 Link-11系统概述
Link-11是一种具有保密功能的数据链，主要供美国海军和北约海军舰艇之间、舰-岸之间、舰-空之间和空-岸之间实现战术数据交换的重要战术数据链，也是北约海军目前非常重要的数据链，并且仍将在未来相当长一段时间内发挥着重要的作用。
另外，Link-11数据链与Link-4A数据链不同，主要用于平台之间交换态势信息，具有态势共享和指控引导的主要功能。
2 Link-11系统构成
典型的Link-11系统主要由战术数据系统（TDS）、保密设备、数据终端设备、无线电设备以及天线等部分构成，如下图1所示：
战术数据系统（TDS），也称战术计算机系统（TCS）或作战指挥系统，是由多台计算机设备组成。
TDS主要接收传感器传来大量消息，经过融合处理后生成格式化的战术数据；并且定期更新战术数据库。
保密设备用于对战术数据系统输出的战术数据进行加密处理，从而确保数据传输的安全。
Link-11采用KG-40系列保密机。
数据终端设备（DTS）是Link-11数据链路的“心脏”，可将其看作是一个调制解调器。
它具有检错纠错、调制解调、链路协议管理、A/D（D/A）转换等功能。
美军现用的Link-11数据终端设备有：AN/USQ-36、AN/USQ-59、AN/USQ-63、AN/USQ-74、AN/USQ-79、MX512-P、MVM2001等等。
Link-11无线电设备采用高频HF（2～30MHz）和特高频UH（225～400MHz）两种无线电设备。
它是发射机和接收机的组合，为连接入网单元间提供点对点连
接，主要功能是完成发送与接收的转换。
3 Link-11性能特点
Link-11数据链工作在HF频段或UHF频段。
当工作在HF频段时，理论上可以实现中心半径300海里的超视距全向通信范围，主要用于舰艇编队内部和舰—岸之间的战术数据的传输；当工作在UHF频段时，该链路可以提供舰—舰25海里或舰—空150海里的全向通信范围，主要用于舰艇编队内部、舰艇与舰艇飞机之间的战术数据传输。
4 Link-11的工作模式
Link-11主要有6种工作模式，分别为：轮询呼叫、网络同步、网络测试、长广播、短广播以及无线电静默。
在每一个Link-11网络中，首先在网内所有入网单元中指定且只能指定一个入网单元作为网络控制站，其他入网单元均为从属站。
下面将分别介绍这六种工作模式。
4.1 轮询呼叫
Link-11工作在轮询呼叫方式下时，首先为每个入网单元分配唯一的地址。
网络控制站主要负责管理整个网络，依据各个从属站的地址码建立一个轮询呼叫顺序，并为每个从属站指定一个发送时隙，并且限定在任一时刻内只允许一个从属站发送信息。
在Link-11网络启动后，网络控制站按照建立好的地址顺序自动依次询问网内每个从属站是否有信息需要发送；网络控制站发送的信息称为询问信息，该询问信息包括战术计算机输出的数据以及下一个将要发送的从属站地址码；网络内所有的从属站均接收网络控制站发送来的询问信息，将接收到的地址码与自身的地址码进行比较，当确认该地址码与自己的地址码相同时，那么将自己的传输设备转换到发送状态，发送含有战术数据的应答消息，如果要发送的信息不能在允许的时隙内发送完毕，那么就停下来等待下一次轮询呼叫到来时继续发送信息，直至该战术数据发送完毕。
当接收到的地址码与自己的地址码不同，则也要发送一个应答信息告知网络控制站，然后继续监测网络频率。
从属站发送完应答消息后，网络控制站依据轮询数据继续询问下一个地址，所有从属站继续重复上述操作。
直到所有的从属站都被询问到为止，才算完成了此处轮询周期，而轮询周期自动重复，直至结束。
轮询周期时间的长短主要由网内从属站的数量以及从属站分配的时隙的长短来决定。
4.2 网络同步
在Link-11的网络同步模式下，仅有网络控制站工作，主要用于建立一个网内统一的时间基准，保证每个入网单元的时间基准与其时间基准统一起来。
4.3 网络测试
在Link-11的网络测试模式下，仅有网络控制站处于工作状态。
当网络同步之后，网络控制站对整个网络进行网络测试。
4.4 无线电静默
在无线电静默模式下，此时所有入网单元均只处于接收状态，不发送任何信息，即使网络控制站询问也不做任何应答。
4.5 广播
广播包括长广播和短广播两种模式。
在Link-11的广播模式下，网络控制站连续向其他入网单元发送数据，其他入网单元此时均处于无线电静默状态，不被询问也不能发送信息。
5 Link-11的装备及应用
Link-11数据链于1964年开始在美国海军首次服役，随后又在美国空军、美国陆军、美国海军陆战队服役，其装备规模相当大。
在美国空军中，装备有Link-11的飞机平台E-2C预警机、E-3C预警机、S-3A反潜机以及P-3C反潜巡逻机等等。
在美国海军中，“鲟鱼”级和“洛杉矶”级核动力潜艇中也装备Link-11。
除了美国以外，日本、韩国、泰国、新加坡、菲律宾以及中国台湾等都装备了Link-11数据链。
在美军发动的近几场局部战争中，Link-11数据链发挥了不可替代的作用。
海湾战争中，Link-11数据链主要用于舰队和要地的防空作战；伊拉克战争中，美英联军实施多次大规模空袭和地面攻击行动，而数据链在其中起到重要的协同作用。
6 结束语
Link-11数据链研发与20世纪60年代，是基于当时的技术条件设计的。
因此针对现代战争来讲，存在一些缺陷，主要表现在以下几个方面：1）系统抗干扰、检错纠错能力较差，导致信息安全问题突出；
2）系统通信容量小，导致不少重要战场信息无法进行及时处理和传送；
3）网内允许入网单元数量有限，导致不能支持大规模体系作战；
4）系统抗毁能力差，一旦遭到破坏，整个网络将停止运行；
5）链路建立灵活性较差，速度较慢；
6）无法与Link-4数据链互通。
为了克服上述Link-11数据链技术上的缺陷，美军和北约于20世纪90年代开始研发改进型的Link-11数据链，即Link-22数据链，并且计划用Link-16取得Link-11数据链的部分功能。
【参考文献】
[1]吕娜，杜思深，张岳彤.数据链理论与系统[M].北京：电子工业出版社，2011（06）.
[2]邹恒，刘俊平，译.美军数据链概况与发展[J].外军电信动态，2005（04）.。