战术级联合作战中的无人机数据链
第43期 战略纵横丨战术级联合作战中的无人机数据链
导 读
随着信息技术在联合作战领域的广泛应用，各军种部队将着力依托信息网络系统融合战斗力量实现实时或近实时的战斗行动，联合作战不断向自主性更强、作战力量更集中的战术层次延伸，战场空间发生结构性嬗变，对战术级联合情报的收集与分发能力提出了更高要求。就近几场局部战争而言，特别是美军突袭利比亚和伊拉克战争，尽管在直接作战力量的规模上看是战术级的，但是在情报共享和指挥协调等方面仍未达到相应水平。这表明，若不具备强大的实时信息分发与共享数据链，就很难充分发挥战术级联合作战的效果和作用。
战术级联合作战中的无人机数据链
■ 陈方舟
自20世纪50年代起，美军开始研制和装备战术数据链（Tactical DataLink，也称战术数字信息链，即Tactical Digital InformationLink，北约组织国家称之为Link），截止本世纪初，已配备了包括Link 1、Link 4、Link 11、Link 16、Link 22等在内的五种型号主要数据链装备。此外，为了进一步实现小型战术平台的通用化，美国国防部高级研究计划局（DARPA）于1997年发起了战术通用数据链（TCDL）计划。然而，面对网络中心战所提出的全球信息栅格（GIG）理念，早期开发的及目前装备的数据链都难以满足要求。美军于20世纪后期开始着力打造适应现代战争需求的无人机数据链，以确保各种无人机能够实时地与控制站及其它终端设备之间进行信息交换。
随着无人机系统的拓展和优化，及其于伊拉克战争中展现出的显著优势，在战术级联合作战中开发和利用无人机数据链是提高信息传输、处理、应用能力乃至提高战场感知、指挥控制和协同作战能力的重要保障。
作为无人机系统的神经部位，无人机的测控与信息传输系统构成了其数据链的基本形式，通过地／海面控制站到无人机的上行链路和无人机到地／海面控制站的下行链路承担起战场双向通信数据传输的关键任务。
无人机数据链一般包括地面控制站部分和机载部分。其中，地面控制站部分包括地面数据终端和若干副接收／发送天线，机载部分包括射频接收／发射机、调制解调器和全向天线（如图1）。
图1 无人机数据链的基本构成
无人机数据链的基本作用原理是利用本地数据连线连接地／海面指挥控制站处理器、接口和地面天线车，再由上行链路天线传输地面站向无人机机载终端发出的遥控指令，由下行链路传输无人机向地面站传递的遥测侦查数据，其中下行链路的传输速率往往要远高于上行链路（如图2）。目前，由于无人机遂行任务的多样化，当超出无线电视距范围时，还会采用中继传输技术，在指挥控制站和无人机之间搭设地面中继设备或在空中搭建空中中继平台，与任务无人机群构成超视距通信网。
图2 无人机数据链的基本作用原理
在战术级联合作战中，无人机数据链是实现网络中心战的主要手段，根据上、下行链路的双向通信特征，承担着指挥官、指控单元、武器系统和支援平台之间的多向协同任务。
作为连接地／海面指挥控制站与实际作战单元之间的纽带，无人机数据链一方面要接收和应答来自上级控制单元的作战命令，包括战备等级、起降控制、请求支援以及交战等，另一方面还要协同其他同级作战单元传递和分配作战指令，将上级的作战命令及时传输给地面、海面和空中武器系统，再向上级控制单元反馈实时战场态势和作战需求，等待新的作战命令。随着无人机系统的智能化程度继续深入，无人机数据链的协同部署任务正在不断向同级间倾斜，此时无人机本身亦可视作兼具指控能力和作战能力的独立单元。
无人机应用在作战领域的显著优势就是擅于实施侦察，美国国家安全中心将支持无人机执行这一任务的性能特点概括为远作战距离、高持久性能和低风险系数。特别是在伊拉克战争中，美军率先采用了空军的“全球鹰”和“捕食者”、海军陆战队的“龙眼”和“先锋”以及陆军的“指针”等机型，载荷有多种图像系统和强大的通信链路，完成了战区近实时、高精度和长时间的情报目标搜索、侦察、监视任务。
无人机数据链在其中发挥着情报信息发布与共享的作用。首先，对无人机搜集拍摄到的原始视频、图像信息进行数字压缩编码，以适应不同带宽和存储容量的传输方式。然后，应用DS-BPSK（上行）和2CPFSK（下行）调制技术完成对扩频、编码后信息的伪码编制，利用干扰传输技术进行数字加密，确保情报信息在通信过程中的安全。就目前而言，无人机数据链不仅能够被动地传输情报，而且可以智能地处理发布和分配问题，由于具备向上级指控站和同级作战单元高速共享情报的能力，在很大程度上节约了作战过程中信息传输的时间，加快了联合作战不同环境的反应速度。
基于无人机数据链的数据传输功能，在一定的作战目标有效区域内能够通过现有网络技术对各作战单元进行组网，共同构建联合作战动态网络，在作战过程中为地面、海上和空中作战平台之间提供实时信息交换和处理服务，在指挥控制站与作战单元的协同之外，实现作战单元之间的高质量协同。
就无人机数据链在战术级联合作战中承担的三项主要任务来说，实现协同作战的难度最大。据《美军无人机系统发展路线图（2010-2035）》（U.S. ArmyUnmanned Aircraft Systems Roadmap 2010-2035）报告分析，目前除“全球鹰”使用了多平台通用数据链MP-CDL外，其他无人机数据链很少使用机间数据链系统，而MP-CDL数据链也仅能对战场态势进行传输，还无法有效支持武器协同和联合攻击任务，这表明，进一步拓展无人机数据链的协同作战能力，在联合作战任务中充分发挥组网作战效能将是未来的重点发展方向。
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钧心
2016年第32期 总第43期
作 者 陈方舟
编 辑 吴 溦
图 文 马寅源
校 对 汪洁滢
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