【深度】美国航母研究报告：航母通信系统→数据链系统

数据链群使用视距和卫星通信资源，以提供本地以及网内/网外的通信能力。
航母数据链群包括：大带宽公共数据链舰载终端CHBDLST、Link 4A、LINK 11、LINK 16/JTIDS，军官用战术指挥信息交换子系统（OTCLXS）、战术数据信息交换子系统-A（TADIX-A）以及战术数据信息交换子系统-B（TADLXS-B）的战术接收设备（TRE）。
而未来，美国所在的北约组织正在开发下一代数据链Link22。

海军战术网络概念图

Link 4A 数据链

是一种自动、高速、由计算机控制的通信系统，采用TADIL C型数据格式，通常把战术支援飞机与飞机控制单元连接起来进行飞机控制和目标信息方面的传输，标准传输速率为600～5000bps。
Link 4A 系统一般由控制站/受控站终端系统和传输系统组成。
典型的终端系统由甚高频无线电台、调制解调器、通信保密设备、数据处理器和用户接口设备组成。其中，控制站终端和受控站终端都采用半双工方式进行工作，但控制站终端必须具有全双工通信能力。

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行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、通信保密设备、数据终端、高频或特高频无线电台组成。
Link 11 主要采用高频传播，标准传输速率为1200bps。但在视距范围内可使用甚高频频段实现各种作战平台的互连，标准传输速率为2400bps。
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。典型的Link 11终端有AN/USQ-125（V）。

Link 16数据链

是在Link 11数据链的基础上研发的，是美国和北约部队广泛采用的一种具有扩频、跳频抗干扰能力的战术数据链，也是美军用于指挥、控制和情报的主要战术数据链，具有通信、导航和敌我识别能力，可提供重要的联合互通能力和态势感知信息，主要装备美海军战舰、空军战斗机、预警机以及陆军防御系统等。
此数据链是使用最普遍的态势感知数据链。它是一种先进的通信、导航与识别系统，采用战术数字信息链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最常用的战术数据链之一。
Link16支持战斗群各分队之间的综合通信、导航和敌我识别，用于联合战术信息分配系统。战术数据信息数据链J一般用于把参战的部队互连起来。例如，把海上部队、飞机和岸节点互连起来。它用于交换联合战术数据，使用具有抗干扰能力的特高频无线电设备。

Link16的标准传输速率为28.8Kbps～238Kbps，可以与Link 11或Link 4A互操作。

Link 16的核心是时分多址（TDMA）技术。TDMA技术能实现数百个用户共享并同时使用一个无线电网络，而且不会相互干扰。该网络的每个成员都分配有一个持续数分之一秒的时隙。例如，当战斗机上的终端自动、定期发送飞机状态信息时，信息被加密并被分割为数个数据片段，然后这些片段被混合插入所分配的时隙，并以短脉冲群的方式进行发送。接收终端接收到这些数据片段后对其重新组合、解码，就可以获取完整、准确的信息。

Link16终端包括联合战术信息分发系统（JTIDS）终端和多功能信息分发系统（MIDS）两代产品。MIDS虽是新型终端，但与JTRS以及“软件通信体系结构”（SCA）不兼容，因此，美国JTRS计划已增加新的波形，如2007年开始生产并交付与JTRS兼容的MIDS终端。其中，机载Link 16 系统通常由任务计算机、JTIDS 终端或其后继者多功能信息分发系统（MIDS）终端和天线组成。JTIDS/MIDS是Link 16所独有的设施，它除了可以给Link 16系统提供信息加密、自动入网以及把加密信息高速分发给需要该信息的用户的功能之外，还可以将需要中继的信息自动、高速地转发出去。

Link 16已装备在美国、北约和日本等国的多种平台上。美国海军已装备了Link 16 系统的舰船有航空母舰（CV 和CVN 级）、巡洋舰（CG和CGN级）、驱逐舰（DDG 级）和两栖攻击舰（LHD 和LHA 级）。海军飞机中安装了Link 16 设备的有E-2“鹰眼”预警机、F214“雄猫”战斗机和F/A218“大黄蜂”战斗机。美国空军中E23A 预警4 舰船电子对抗机、E28 联合监视目标攻击雷达系统飞机、空中C3 （ABCCC）飞机和F215 战斗机中使用了Link 16 终端。

目前，美国通过先进战术数据链项目进行Link16网络增量Ⅱ。Link16网络增量Ⅱ支持Link16的动态网络管理（DNM）能力及在海军舰船、岸基和机载Link16终端上实现Link16的动态网络管理。动态网络管理由时隙重置和联合网络参与群组的新的终端协议组成，将提供Link16网络的自动重置能力，进而能对作战人员的紧急需求进行即时响应。同时，动态网络管理能力亦将包含在下一代C2P（NGC2P）中。

2007财年，时隙重分配（TSR）在舰载和JTIDS项目中具备了初始运作能力。
2009年，时隙重分配部署在了海军的E-2C、EA-6B、H-60飞机上，并计划继续部署到其他诸如E-3、E-8等联军平台上。
动态网络管理计划于2013财年达到里程碑C，通过全面研制决议审查（FDDR），并具备初始作战能力。
2014财年则计划具备完全作战能力。增量Ⅱ也支持以下活动：现代化加密和频率图谱重置的研发和执行，以及它们作为一个产品在Link16终端的升级和在岸基、舰船和现役海军JTIDS机载平台的集成；新增多层网络和研究的研发、集成、测试和装备；海军平台现代化的研发测试/作战测试（DT/OT）；在舰载C2P的新的Link16信息数据的实现，以支持Link16网络新的和增强的能力；提供为舰载Link16终端后续产品能力而进行的产品升级。

Link 22

是北约国家共同开发，用以取代Link 11的下一代数据链系统，也称北约改进型Link 11。它是一种保密、抗干扰的超视距战术通信系统，主要应用于海上舰队，可在陆地、水上、水下、空中或太空各平台之间，进行电子战数据交换以及指挥控制指令与情报信息传递。

Link 22 有两大设计目标：取代Link 11，并在信息格式上与Link 16 兼容。为了在信息格式上与Link 16兼容，Link 22采用了由Link 16衍生的信息标准以及Link16的结构和协议。Link 22与Link 16一样也是采用TDMA技术，在高频和超高频频段采用跳频模式以提高抗干扰能力，通过情报自动化网络管理技术提供更好、更优异的性能。按计划Link 22将在2015年前取代Link 11。

Link 22采用TDMA 或动态TDMA 组网控制，最大可以支持不同传输媒介的40个网络同时运行，支持F系列和F/J系列报文的传输与转换。在数据传输方面，Link22 同时支持JTIDS和单音Link 11的数据传输方式，在UHF波段采用JTIDS 体制，传输速率为12.6 Kbps ，在HF波段采用单音Link 11的传输体制，传输速率为500-2600 Kbps。

Link22与其它数据链的参数比较

LINK22的主要特点有：

Ø 动态时分多址

Ø 动态拥塞管理

Ø 多重培养基（射频）

Ø 多网络

Ø 路径和中继

Ø 任务区子网

Ø 后期网络接入

Ø 动态重新配置/初始化

LINK22的技术特性有：

Ø 媒体类型：HF FF、EPM HF、UHF FF和UHF EPM