王 曉

（中國(guó)人民解放軍91913部隊(duì)，遼寧 大連116023)

0 引言

數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)莻鞲衅髋c傳感器、傳感器與信息平臺(tái)、信息平臺(tái)與信息平臺(tái)之間的中介，是實(shí)現(xiàn)信息鏈?zhǔn)竭\(yùn)動(dòng)的橋梁，是獲得信息優(yōu)勢(shì)、提高各參試平臺(tái)快速反應(yīng)能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)指揮自動(dòng)化的關(guān)鍵設(shè)備。沒(méi)有數(shù)據(jù)鏈，就無(wú)法構(gòu)建數(shù)字化靶場(chǎng)，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)從機(jī)械化試驗(yàn)向信息化試驗(yàn)的轉(zhuǎn)型。可以說(shuō)，信息化試驗(yàn)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)前袌?chǎng)測(cè)控能力整體躍升的基石。靶場(chǎng)綜合數(shù)據(jù)鏈應(yīng)與作戰(zhàn)數(shù)據(jù)鏈一致或可以模擬，以便構(gòu)成模擬戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)抗演練和研究。

靶場(chǎng)綜合數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且酝ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)為紐帶，以信息處理為核心，將遍布陸?？仗斓陌袌?chǎng)傳感器系統(tǒng)、指揮自動(dòng)化系統(tǒng)，輔助試驗(yàn)系統(tǒng)和信息中心系統(tǒng)等靶場(chǎng)試驗(yàn)要素連為一個(gè)有機(jī)整體的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由于數(shù)據(jù)鏈能使整個(gè)靶場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)全維感知、實(shí)時(shí)信息傳輸和智能信息處理，為武器裝備試驗(yàn)提供一體化的信息支持，因此它是未來(lái)信息化、智能化和一體化靶場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)控能力的基礎(chǔ)。最終將靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈建設(shè)成為集靶場(chǎng)試驗(yàn)平臺(tái)、測(cè)控傳感器和數(shù)據(jù)中心等單元的全雙工、點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)字信息鏈路，使用有線、無(wú)線及衛(wèi)星信道進(jìn)行傳輸為一體的網(wǎng)絡(luò)化綜合試驗(yàn)場(chǎng)。[1]

1 靶場(chǎng)綜合數(shù)據(jù)鏈的初步構(gòu)想

數(shù)據(jù)鏈已成為現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭(zhēng)必需的一種裝備，信息化戰(zhàn)爭(zhēng)離不開(kāi)數(shù)據(jù)鏈。同樣，信息化靶場(chǎng)也離不開(kāi)數(shù)據(jù)鏈。促進(jìn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，形成適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)、信息化靶場(chǎng)的綜合作戰(zhàn)能力和保障能力，已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事裝備試驗(yàn)領(lǐng)域重要的發(fā)展趨勢(shì)。

1.1 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈的分類

從數(shù)據(jù)終端來(lái)看，主要有傳感器終端、平臺(tái)終端和信息終端三種類型。

第一類用于測(cè)控部隊(duì)，主要解決測(cè)控裝備與測(cè)控裝備、測(cè)控裝備與被試品、測(cè)控裝備與信息平臺(tái)之間的聯(lián)系問(wèn)題；

第二類用于參試飛機(jī)、潛艇或艦艇等武器裝備，主要解決作戰(zhàn)平臺(tái)之間的聯(lián)動(dòng)；

第三類用于信息平臺(tái)，主要作為C4ISR、地面控制站等信息處理中心，解決信息平臺(tái)之間的鏈接問(wèn)題。

1.2 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈的功能

1.2.1 實(shí)時(shí)獲取試驗(yàn)信息在靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的支持下，可以實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)地在更大范圍內(nèi)獲取靶場(chǎng)試驗(yàn)情況，可以加強(qiáng)各參試部隊(duì)之間的彼此協(xié)同，又便于在陸?？仗祀娨惑w化的多維空間中實(shí)施聯(lián)合，使靶場(chǎng)試驗(yàn)空間朝著縱深化、立體化的方向發(fā)展。特別是實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)信息共享的橫向技術(shù)一體化，使得通信網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)成員在滿足對(duì)通信資源要求的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)信息橫向互通。

1.2.2 實(shí)現(xiàn)靶場(chǎng)環(huán)境全透明化

當(dāng)各試驗(yàn)平臺(tái)與信息系統(tǒng)建立起數(shù)據(jù)鏈以后，靶場(chǎng)上的部隊(duì)都能將各種傳感器所獲取的戰(zhàn)場(chǎng)情景信息，通過(guò)縱橫交錯(cuò)的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，傳送到各試驗(yàn)單元顯示設(shè)備上，使各試驗(yàn)單元能及時(shí)看到整個(gè)靶場(chǎng)的畫(huà)面和試驗(yàn)態(tài)勢(shì)，指揮員通過(guò)電子地圖針對(duì)試驗(yàn)態(tài)勢(shì)，指示試驗(yàn)的行動(dòng)方向，將命令直接顯示到各試驗(yàn)平臺(tái)的顯示屏上，使每個(gè)指揮員、試驗(yàn)平臺(tái)及時(shí)了解靶場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)程，真正實(shí)現(xiàn)靶場(chǎng)試驗(yàn)的全透明化。1.2.3 實(shí)現(xiàn)信息共享

靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈的作用是把發(fā)射平臺(tái)、雷達(dá)傳感器、光學(xué)傳感器、數(shù)據(jù)中心、指揮中心、安控中心、靶標(biāo)設(shè)備、靶場(chǎng)警戒情報(bào)中心、輔助裝備的所有信息實(shí)現(xiàn)共享。還可以交叉作業(yè)，實(shí)現(xiàn)相互控制。也就是說(shuō)，當(dāng)進(jìn)行靶場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，發(fā)射平臺(tái)、雷達(dá)傳感器、光學(xué)傳感器、數(shù)據(jù)中心、指揮中心、安控中心、靶標(biāo)設(shè)備、靶場(chǎng)警戒情報(bào)中心、輔助裝備形成一個(gè)天空、水面、陸地、水下的全維信息方陣。

1.3 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈發(fā)展趨勢(shì)

1.3.1 建立戰(zhàn)術(shù)鏈接關(guān)系

靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是利用計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把靶場(chǎng)不同站位的目標(biāo)傳感器、指揮控制系統(tǒng)和武器試驗(yàn)平臺(tái)以及靶場(chǎng)輔助裝備等有機(jī)聯(lián)系起來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)，可使靶場(chǎng)各參試單元以極短的延時(shí)共享各種傳感器獲取的所有數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用可以在參試多軍兵種的不同試驗(yàn)平臺(tái)間，構(gòu)建海、地、空、天、潛立體交叉的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，為試驗(yàn)過(guò)程中多軍兵種的協(xié)同，提供有效的信息保障。

1.3.2 構(gòu)建信息共同體

隨著數(shù)據(jù)鏈的大規(guī)模應(yīng)用，將在靶場(chǎng)上構(gòu)成多個(gè)信息共同體，通過(guò)他們之間的有效鏈接，將出現(xiàn)一個(gè)盤(pán)根錯(cuò)節(jié)的信息神經(jīng)網(wǎng)。而信息神經(jīng)網(wǎng)的末梢，就是靶場(chǎng)上眾多的傳感器平臺(tái)、發(fā)射平臺(tái)和數(shù)據(jù)中心。靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈路應(yīng)具有高質(zhì)量的空對(duì)地傳輸能力和互操作性，可以用于多波束通信、飛行器遙測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸以及在試驗(yàn)校飛演練中傳輸實(shí)時(shí)的視頻流。[2]

1.3.3 C4ISR協(xié)同發(fā)展

靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈和C4ISR協(xié)同發(fā)展，將進(jìn)一步改變部隊(duì)傳統(tǒng)的信息傳輸模式，高速、安全、可靠的作戰(zhàn)情報(bào)信息流及指揮控制信息流，使多軍、兵種的各級(jí)指戰(zhàn)員共享戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息，能夠快速精確地協(xié)同作戰(zhàn)。協(xié)同作戰(zhàn)能力的實(shí)現(xiàn)，對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量、時(shí)延特性和更新周期等都提出了更高的要求，需要寬帶、高速的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將各傳感器、指揮中心和武器平臺(tái)鏈接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)共享和遠(yuǎn)程目標(biāo)協(xié)同動(dòng)作。靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈的信息傳輸率和性能的不斷提高，不僅能夠?yàn)樘峁┌袌?chǎng)態(tài)勢(shì)傳輸戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)，而且可以滿足目標(biāo)指示的精度要求，溝通從傳感器到武器發(fā)射平臺(tái)之間的信息流，應(yīng)用于引導(dǎo)武器發(fā)射，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)的火力協(xié)同，完成從平臺(tái)中心站到網(wǎng)路中心站的變革。

2 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈總體技術(shù)

2.1 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈的基本組成

靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)抢脽o(wú)線信道，在信息化靶場(chǎng)的各級(jí)指揮所、測(cè)控部隊(duì)、武器平臺(tái)之間，按照統(tǒng)一規(guī)定的信息格式構(gòu)成的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，是一種信息處理、交換和分發(fā)系統(tǒng)，主要包含信息標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議和傳輸信道三大基本要素。此外，還包括與信息源、指揮系統(tǒng)（包括信息處理、顯示控制和指令生成）信息、各試驗(yàn)平臺(tái)的連接。

信息標(biāo)準(zhǔn)的功能是用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和方法對(duì)數(shù)據(jù)編碼，確保生成的報(bào)文可以被識(shí)別。通信協(xié)議的功能是確定鏈路的時(shí)隙分配方法，使得每個(gè)網(wǎng)絡(luò)參與成員的報(bào)文在特定一組時(shí)隙里進(jìn)行廣播。傳輸信道的功能是使信息在這里進(jìn)行調(diào)制和變頻后，通過(guò)適當(dāng)?shù)奶炀€被放大、濾波和傳輸，同時(shí)實(shí)現(xiàn)傳輸加密。靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈的基本組成如圖1所示。

靶場(chǎng)通常應(yīng)依據(jù)試驗(yàn)需求選擇其適用的數(shù)據(jù)鏈協(xié)議，再?zèng)Q定采用可相容于所選擇數(shù)據(jù)鏈協(xié)議的端機(jī)。相容于相同數(shù)據(jù)鏈協(xié)議的不同端機(jī)之間雖然可互相通聯(lián)，共同完成數(shù)據(jù)傳輸，但在規(guī)格與功能上卻根據(jù)需求或費(fèi)用而有所差異，因此可根據(jù)需求與預(yù)算來(lái)確定使用方案。

圖1 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈基本組成

2.2 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本文提出的靶場(chǎng)綜合數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的主要部件如圖2所示。試驗(yàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)為其它數(shù)據(jù)鏈路參與者提供數(shù)字信息并接收和處理其它數(shù)據(jù)鏈路參與者發(fā)送的數(shù)字信息。人機(jī)接口由顯示器和鍵盤(pán)組成，使指揮員可以通過(guò)輸入字母數(shù)字的組合發(fā)送指揮控制命令，并從顯示器讀取信息。指揮控制處理器位于靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的中心，為計(jì)算機(jī)和鏈路數(shù)據(jù)終端提供接口，能夠完成接收、分配和轉(zhuǎn)譯報(bào)文，并能轉(zhuǎn)發(fā)鏈路間的數(shù)據(jù)。參考美軍數(shù)據(jù)鏈Link-16終端所使用聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)情報(bào)分配系統(tǒng)(JTIDS)，可以提供保密、抗干擾、大容量與低攔截率數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信，能提供準(zhǔn)確定位與識(shí)別、相對(duì)導(dǎo)航、中繼等功能。

圖2 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的主要部件

靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈中完成信息分配的通信設(shè)備—戰(zhàn)術(shù)情報(bào)分配系統(tǒng)是保證數(shù)據(jù)鏈性能的關(guān)鍵設(shè)備，該系統(tǒng)終端由數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理器組、接收機(jī)/發(fā)射機(jī)和大功率放大器組成，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3所示。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理器提供對(duì)收/發(fā)報(bào)機(jī)和大功率放大器組的控制，并完成發(fā)射和接收情報(bào)分配系統(tǒng)時(shí)分多址信號(hào)所必需的數(shù)據(jù)處理。網(wǎng)絡(luò)接口控制程序是數(shù)據(jù)處理器使用的軟件程序，負(fù)責(zé)與情報(bào)分配系統(tǒng)射頻網(wǎng)絡(luò)的通信，時(shí)分多址報(bào)文發(fā)射與接收的處理。收/發(fā)報(bào)機(jī)提供情報(bào)分配系統(tǒng)時(shí)分多址收發(fā)功能所要求的射頻信號(hào)和中頻信號(hào)處理。大功率放大器把從收/發(fā)報(bào)機(jī)接收的低電平連續(xù)調(diào)制放大。陷波濾波器是一種抑制一定頻率信號(hào)而允許其它信號(hào)通過(guò)的器件；射頻限制器防止接收機(jī)由于附近有發(fā)射機(jī)而產(chǎn)生過(guò)載。

靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)工作時(shí)，要發(fā)射的試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)軍標(biāo)接口從試驗(yàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)傳送給指揮控制處理器。數(shù)據(jù)通過(guò)軍標(biāo)總線從指揮控制處理器傳送給情報(bào)分配系統(tǒng)終端。通過(guò)運(yùn)行在接口設(shè)備中的接口控制程序軟件接收數(shù)據(jù)。用戶接口控制程序通過(guò)全局存儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)接口控制程序軟件。網(wǎng)絡(luò)接口控制程序與明文處理器和密碼電文處理器一起操作，進(jìn)行必要的處理后轉(zhuǎn)換成一系列的連續(xù)相移調(diào)制脈沖。用這些脈沖串調(diào)制75MHz中頻載波并傳送給收/發(fā)報(bào)機(jī)，然后采用預(yù)定載波進(jìn)行調(diào)制，已調(diào)制好的信號(hào)被大功率放大器放大，經(jīng)過(guò)天線接口設(shè)備和陷波濾波裝置傳送給天線。天線將信號(hào)輻射到大氣中。

圖3 情報(bào)分配系統(tǒng)終端設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

在接收的時(shí)候天線將接收到的信號(hào)傳送給收/發(fā)報(bào)機(jī)，收/發(fā)報(bào)機(jī)從跳頻載波中解調(diào)出連續(xù)相移調(diào)制脈沖串，該脈沖串用中頻傳送給數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理器并進(jìn)行適當(dāng)處理，處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)全局存儲(chǔ)器傳送給用戶接口程序，用戶接口程序通過(guò)軍標(biāo)總線發(fā)送給指揮控制處理器，指揮控制處理器再通過(guò)軍標(biāo)接口發(fā)送給試驗(yàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

3 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈關(guān)鍵技術(shù)

決定靶場(chǎng)試驗(yàn)成功的主要因素不僅是武器性能，更需要試驗(yàn)過(guò)程中獲得更好的飛行態(tài)勢(shì)感知能力。靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈關(guān)鍵技術(shù)包括天線技術(shù)、入網(wǎng)技術(shù)、信道接入技術(shù)、時(shí)隙分配技術(shù)、業(yè)務(wù)綜合技術(shù)、信道編碼技術(shù)、直接序列擴(kuò)頻技術(shù)、數(shù)字上變頻技術(shù)等。本文主要研究時(shí)隙分配技術(shù)、業(yè)務(wù)綜合技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)。

3.1 時(shí)隙分配技術(shù)

靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈的時(shí)隙分配要求按照成員需求實(shí)時(shí)而均等地自動(dòng)把時(shí)隙分配給成員，而不能把它們聚束成脈沖串，隨后等待很長(zhǎng)的時(shí)間。當(dāng)平臺(tái)不能在分配給它的時(shí)隙中把所有的信息發(fā)射出去時(shí)，信息就存儲(chǔ)在緩沖器中，準(zhǔn)備在下一個(gè)可用的時(shí)隙中使用。靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈可采取固定時(shí)隙分配和動(dòng)態(tài)分配相結(jié)合的分配方式，動(dòng)態(tài)分配包括預(yù)約分配和爭(zhēng)用分配。[3-4]

3.1.1 固定時(shí)隙分配

固定時(shí)隙分配根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的參與群以及每個(gè)參與群中的接口單元（JU）數(shù)量來(lái)確定。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)參與群的時(shí)隙分配主要是從該功能網(wǎng)所承擔(dān)的任務(wù)考慮的，例如，試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)成員是執(zhí)行任務(wù)的測(cè)控系統(tǒng)，這些成員數(shù)量多，但發(fā)射信息較少，每個(gè)成員要占用的時(shí)隙數(shù)就較少；有些成員是執(zhí)行監(jiān)視、指揮和通信任務(wù)的，這類成員數(shù)量少，但發(fā)射信息頻繁，要占用的時(shí)隙數(shù)較多。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)參與群所需要的時(shí)隙的數(shù)量為每個(gè)成員完成該網(wǎng)絡(luò)功能需要的時(shí)隙數(shù)量與該網(wǎng)絡(luò)參與群內(nèi)接口單元（JU）數(shù)量的乘積。

3.1.2 預(yù)約時(shí)隙分配

當(dāng)信道不繁忙時(shí)，一般可以成功預(yù)約時(shí)隙，當(dāng)信道比較忙的時(shí)候，可以根據(jù)接收到的各個(gè)用戶的位置信息等，計(jì)算出用戶間的距離，選用被遠(yuǎn)方成員預(yù)約到的時(shí)隙，形成一個(gè)時(shí)隙多個(gè)發(fā)送的時(shí)隙復(fù)用，在時(shí)隙復(fù)用中只能接收到距離近的發(fā)射信息。時(shí)隙的預(yù)約分配由各個(gè)參與者計(jì)算，由于它們收到的預(yù)約信息相同，采用的計(jì)算方案相同，故計(jì)算的時(shí)隙預(yù)約分配結(jié)果相同。時(shí)隙的分配不需要網(wǎng)絡(luò)控制站的參與，各個(gè)用戶自發(fā)管理信道時(shí)隙，網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)分配給各個(gè)網(wǎng)絡(luò)參與者。時(shí)隙預(yù)約信息包擴(kuò)周期超時(shí)值和時(shí)隙編號(hào)。周期超時(shí)值指明了當(dāng)前所用的時(shí)隙還要被繼續(xù)預(yù)約使用的幀數(shù)。每經(jīng)過(guò)一幀時(shí)間，周期超時(shí)值減1，當(dāng)周期超時(shí)值為零后釋放當(dāng)前時(shí)隙。如果在一幀中需要多次發(fā)送報(bào)文，成員可以在一幀中預(yù)約多個(gè)時(shí)隙。預(yù)約時(shí)隙分配方案如圖4所示。

圖4 預(yù)約時(shí)隙分配方案

圖5 爭(zhēng)用時(shí)隙分配方案

3.1.3 爭(zhēng)用時(shí)隙分配

靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈除傳輸數(shù)據(jù)外，還可以同時(shí)傳輸話音。話音通信所使用的時(shí)隙不像數(shù)據(jù)傳輸那樣固定，分配給某個(gè)網(wǎng)絡(luò)成員，而是公用的。參與單元有數(shù)據(jù)要在指定為爭(zhēng)用模式的時(shí)隙發(fā)送時(shí)，直接占用該時(shí)隙，無(wú)沖突時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)送成功，有沖突時(shí)，采用專門(mén)的算法計(jì)算出一個(gè)隨機(jī)數(shù)，隨機(jī)延時(shí)若干個(gè)時(shí)隙后重新發(fā)送，直到發(fā)送成功，或消息由于延遲時(shí)間太久失效被丟棄。爭(zhēng)用時(shí)隙分配方案如圖5所示。

3.2 業(yè)務(wù)綜合技術(shù)

試驗(yàn)信息的發(fā)送可由消息結(jié)構(gòu)選擇模塊和資源調(diào)度(即時(shí)隙分配)模塊來(lái)控制，業(yè)務(wù)綜合既包括時(shí)隙的分配，又包括時(shí)隙結(jié)構(gòu)的選擇。信息的實(shí)時(shí)性通過(guò)時(shí)隙分配來(lái)保證，時(shí)隙分配包括帶寬以及訪問(wèn)模式（搶占或非搶占訪問(wèn)）。而容錯(cuò)性、可靠性、丟失率通過(guò)選用合適的時(shí)隙結(jié)構(gòu)來(lái)保證。

3.2.1 消息結(jié)構(gòu)選擇模塊

參考JTIDS系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)協(xié)議規(guī)范，常用的數(shù)據(jù)包格式可分為4種，即標(biāo)準(zhǔn)雙脈沖消息結(jié)構(gòu)（standard double2pulse）、packed-2單脈沖消息結(jié)構(gòu)（Packed-2singlepulse）、packed-2雙脈沖消息結(jié)構(gòu)（Packed-2doublePulse）、packed-4單脈沖消息結(jié)構(gòu)（pakced-4singlepulse），另外還有入網(wǎng)、有源校時(shí)詢問(wèn)和應(yīng)答消息格式。入網(wǎng)消息和有源校時(shí)詢問(wèn)和應(yīng)答消息格式主要用來(lái)完成入網(wǎng)和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步，而標(biāo)準(zhǔn)雙脈沖消息結(jié)構(gòu)、packed-2單脈沖消息結(jié)構(gòu)、packed-2雙脈沖消息結(jié)構(gòu)、packed-4單脈沖消息結(jié)構(gòu)可用來(lái)傳輸試驗(yàn)數(shù)據(jù)消息。[5-6]

由于標(biāo)準(zhǔn)雙脈沖具有跳時(shí)，且每個(gè)數(shù)據(jù)脈沖都是在兩個(gè)頻點(diǎn)上傳輸?shù)?，抗干擾和抗丟失能力大大增強(qiáng)，加上其本身采用RS糾錯(cuò)編碼措施，差錯(cuò)率極低，能夠滿足靶場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的無(wú)差錯(cuò)傳輸。對(duì)于語(yǔ)音圖像以及視頻業(yè)務(wù)，根據(jù)其對(duì)傳輸質(zhì)量要求的不同，可以采用packe-2單脈沖、packet-2雙脈沖、packet-4單脈沖等三種消息結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

圖6 靶場(chǎng)消息結(jié)構(gòu)選擇模塊

3.2.2 資源調(diào)度模塊

在試驗(yàn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中，若僅僅簡(jiǎn)單按照業(yè)務(wù)類型來(lái)劃分優(yōu)先級(jí)，例如規(guī)定語(yǔ)音業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)高于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，那么緊急數(shù)據(jù)如指揮與安控命令將因?yàn)椴荒艿玫郊皶r(shí)傳輸而延誤下達(dá)，因此需要根據(jù)其特點(diǎn)采用合適的資源調(diào)度模式。資源調(diào)度以幀或時(shí)隙為單位，主要包括時(shí)間調(diào)度和份額調(diào)度。時(shí)間調(diào)度決定分組的發(fā)送時(shí)間，即不同成員分組的發(fā)送次序；份額調(diào)度決定不同分組或成員應(yīng)得的資源份額，即時(shí)隙多少。

根據(jù)業(yè)務(wù)特性選擇合適的打包方式，生成從高到低的調(diào)度優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，然后綜合考慮各個(gè)成員的帶寬要求，對(duì)所有消息進(jìn)行綜合排隊(duì)并分配適當(dāng)?shù)馁Y源，形成綜合業(yè)務(wù)流?？蓪?shí)現(xiàn)方案如圖7所示。

圖7 業(yè)務(wù)綜合實(shí)現(xiàn)方案

3.3 靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)

靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈基本同步控制方法可采用準(zhǔn)同步方式、主從同步方式、互同步方式、混合同步方式四種。

3.3.1 準(zhǔn)同步方式

網(wǎng)內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)上設(shè)立具有統(tǒng)一標(biāo)稱頻率和頻率容差的高精度獨(dú)立時(shí)鐘，產(chǎn)生的滑動(dòng)能夠滿足指標(biāo)要求。該方式簡(jiǎn)單靈活，但對(duì)始終性能要求高，成本高，且存在周期性的滑動(dòng)。

3.3.2 主從同步方式

網(wǎng)內(nèi)設(shè)置基準(zhǔn)時(shí)鐘和若干從時(shí)鐘，以主基準(zhǔn)時(shí)鐘控制從時(shí)鐘的信號(hào)頻率，同步信號(hào)可以從傳送業(yè)務(wù)的數(shù)字信號(hào)或?qū)Ｓ面溌分械亩〞r(shí)信號(hào)中提取。該方法在正常情況下不存在周期性滑動(dòng)，且對(duì)從時(shí)鐘性能要求低，建網(wǎng)費(fèi)用低；存在的缺點(diǎn)是傳輸鏈路的不可靠會(huì)影響時(shí)鐘傳送。

3.3.3 互同步方式

不設(shè)立主基準(zhǔn)時(shí)鐘，各時(shí)鐘相互作用，每個(gè)時(shí)鐘接受其它節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘送來(lái)的定時(shí)信號(hào)，將自身頻率鎖定在所有接收到的定時(shí)信號(hào)頻率的加權(quán)平均值上，選取適當(dāng)參數(shù)使得全網(wǎng)的時(shí)鐘趨于穩(wěn)定的系統(tǒng)頻率，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)時(shí)鐘同步。該方式的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高且對(duì)時(shí)鐘性能要求不高，缺點(diǎn)是穩(wěn)態(tài)頻率取決于網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變化容易引起系統(tǒng)性能變化，甚至進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)。

3.3.4 混合同步方式

將試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)同步區(qū)，在區(qū)內(nèi)設(shè)置主基準(zhǔn)時(shí)鐘，各同步節(jié)點(diǎn)配置從時(shí)鐘，同步區(qū)內(nèi)為主從同步網(wǎng)，同步區(qū)間為準(zhǔn)同步方式。該方式可以減少時(shí)鐘級(jí)數(shù)，縮短定時(shí)信號(hào)傳送距離，克服了主從同步在定時(shí)相互傳送距離很長(zhǎng)時(shí)受傳輸鏈路和外界干擾使得網(wǎng)絡(luò)性能下降的缺點(diǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

信息技術(shù)的高速發(fā)展給軍事通信帶來(lái)了深刻的影響和重大的變革，數(shù)據(jù)鏈的出現(xiàn)勢(shì)必大大增強(qiáng)了試驗(yàn)單元的態(tài)勢(shì)感知能力。靶場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈的可行性研究是在兼容現(xiàn)有裝備的基礎(chǔ)上，積極開(kāi)發(fā)新的頻率資源，提高數(shù)據(jù)傳輸速率，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增大系統(tǒng)信息容量，提高抗干擾和抗截獲能力，不斷提升數(shù)據(jù)分發(fā)能力，從戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)終端向聯(lián)合信息分發(fā)系統(tǒng)演變；在與各種指揮控制系統(tǒng)及試驗(yàn)平臺(tái)連接的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)與全軍戰(zhàn)略網(wǎng)的大數(shù)據(jù)流、強(qiáng)實(shí)時(shí)性、高可靠性的互通。

［1］孫翱.以信息技術(shù)為主導(dǎo)的一體化系統(tǒng)試驗(yàn)[J].

［2］鄭德芳.數(shù)據(jù)鏈技術(shù)文集[M].西安:信息產(chǎn)業(yè)部電子第二十研究所,2002.

［3］孫義明.信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈[M].北京:郵電大學(xué)出版社,2005.

［4］孫繼銀,付光遠(yuǎn),等.戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)與系統(tǒng)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2007.

［5］郝威,武斌.美海軍數(shù)據(jù)鏈透析[J].船舶電子對(duì)抗,2006(6).［6］林燕,等.美軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈信息標(biāo)準(zhǔn)[J].國(guó)防科技,2004(2).