李光輝

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，西安 710068）

0 引言

聯(lián)合作戰(zhàn)是指兩個(gè)以上軍兵種或兩支以上軍隊(duì)的作戰(zhàn)力量，在聯(lián)合指揮機(jī)構(gòu)統(tǒng)一指揮下共同實(shí)施的作戰(zhàn)，主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容：一是在力量構(gòu)成上多元化，通常由兩個(gè)以上軍種或兩支以上作戰(zhàn)力量構(gòu)成；二是在指揮上集中統(tǒng)一，通常由聯(lián)合指揮機(jī)構(gòu)統(tǒng)一指揮；三是在行動(dòng)上強(qiáng)調(diào)整體聯(lián)動(dòng)。

現(xiàn)代聯(lián)合作戰(zhàn)是信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)，包含陸、海、空、天、電多維空間，作戰(zhàn)單元種類多、數(shù)量大，信息聯(lián)合是實(shí)現(xiàn)諸軍兵種協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)的必然手段，因此，奪取信息控制權(quán)將是現(xiàn)代和未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的核心[1][2]。

數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且浴靶畔⒘鳌睘橹行?，采用?biāo)準(zhǔn)化的信息編碼和消息格式、高效的組網(wǎng)和傳輸交換協(xié)議、保密抗干擾的數(shù)字信道，將分布于不同平臺(tái)的指控單元、武器單元、傳感器單元作為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)緊密交鏈，集信息獲取、信息處理、信息分發(fā)與共享、信息應(yīng)用橫向一體化，是形成信息優(yōu)勢(shì)與決策優(yōu)勢(shì)的核心手段，成為了敵方電子干擾、電子截獲和電子侵入的主要對(duì)象，因此，如何增強(qiáng)數(shù)據(jù)鏈的電子防御能力已成為作戰(zhàn)信息系統(tǒng)發(fā)展的核心問(wèn)題之一。目前，數(shù)據(jù)鏈電子防御是用于保障己方數(shù)據(jù)鏈設(shè)備與設(shè)施不受敵方干擾、壓制和摧毀，主要體現(xiàn)在電子技術(shù)手段和網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同方式兩個(gè)方面。

圖1 數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用示意圖

1 電子技術(shù)手段

隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境變得愈加復(fù)雜，電子防御需求更加迫切，數(shù)據(jù)鏈需進(jìn)一步借助電子技術(shù)手段來(lái)提升其電子防御能力。

1.1 抗干擾波形

目前，數(shù)據(jù)鏈主要是使用無(wú)線傳播的手段實(shí)現(xiàn)信息的交互，面臨著敵方利用電磁能量限制、剝奪、減弱己方作戰(zhàn)能力的威脅，抗干擾波形體制的設(shè)計(jì)使用是各方普遍使用的最基本防御方式。

Link-16數(shù)據(jù)鏈波形是被美國(guó)海軍、空軍、陸軍、聯(lián)合部隊(duì)和北約部隊(duì)廣泛采用的一種大容量、保密、抗干擾的波形[3]，采用先進(jìn) RS分組級(jí)聯(lián)碼和交織技術(shù)，具有較強(qiáng)糾檢錯(cuò)能力；支持CCSK擴(kuò)頻，大幅降低波形解調(diào)信噪比，具有很強(qiáng)的信號(hào)隱蔽性；支持76923跳/s的跳頻速率，可以有效對(duì)抗跟蹤式干擾；采用數(shù)據(jù)和波形多級(jí)加密方式，使得交互信息的具有很強(qiáng)的抗提取特性，因此，Link-16數(shù)據(jù)鏈波形設(shè)計(jì)思想成為了各方爭(zhēng)先效仿的對(duì)象。

然而，隨著電子干擾、電子截獲和電子提取技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)鏈抗干擾波形的演進(jìn)也在加速。美軍TTNT武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈采用了先進(jìn)高效的Turbo碼，獲取了較大的編碼增益，降低了波形信號(hào)的檢測(cè)信噪比，具有較大的干擾容限。另外，民用、衛(wèi)星通信的LDPC碼、CPM調(diào)制等先進(jìn)技術(shù)也在逐漸被引入到軍用數(shù)據(jù)鏈波形體制，用于提升數(shù)據(jù)鏈電子防御能力。

1.2 干擾抑制

數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)盏降母蓴_主要分為兩種：敵方蓄意干擾和己方同頻干擾，均可以通過(guò)干擾規(guī)避和干擾消除的方法來(lái)抑制數(shù)據(jù)鏈信號(hào)接收的干擾，保障數(shù)據(jù)鏈信息的可靠交互。

近年來(lái)，電磁頻譜資源變得愈發(fā)緊張，為了提升頻譜利用率，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，特別是在民用通信領(lǐng)域[4]。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)建立在對(duì)電磁頻譜的偵察認(rèn)知基礎(chǔ)上，在軍事數(shù)據(jù)鏈領(lǐng)域，更多地被用于對(duì)電子干擾的認(rèn)知和規(guī)避，通過(guò)建立統(tǒng)一的電磁感知態(tài)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)敵方電子干擾的頻域規(guī)避消除和降低己方信號(hào)的頻率碰撞概率[5]。

美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局（DARPA）提出的XG項(xiàng)目技術(shù)，以認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)最大限度的時(shí)域、頻域和空域等信息的利用。自適應(yīng)調(diào)零天線已被美軍應(yīng)用于通信系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)敵方干擾電磁頻譜的偵察認(rèn)知，己方平臺(tái)信號(hào)接收過(guò)程對(duì)干擾源方向形成零陷角度，大幅抑制敵方干擾，從而保證了己方數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)目煽啃?。干擾對(duì)消技術(shù)在對(duì)干擾信號(hào)特征進(jìn)行分析提取的基礎(chǔ)上，消除進(jìn)入數(shù)據(jù)鏈接收機(jī)的干擾，從而保證了正常的通信過(guò)程，美軍EA-18G電子戰(zhàn)飛機(jī)施放電子干擾的同時(shí)進(jìn)行通信的能力就是干擾對(duì)消技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈領(lǐng)域的最典型例子，開(kāi)啟了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的新思路。

最近，認(rèn)知無(wú)線電的思想被從頻域認(rèn)知進(jìn)一步擴(kuò)充到空域和碼域的認(rèn)知，其中空域認(rèn)知技術(shù)已有了很大突破，能夠建立統(tǒng)一的空域干擾態(tài)勢(shì)，通過(guò)采用定向窄波束協(xié)同傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)了空域干擾規(guī)避。碼域干擾規(guī)避由于認(rèn)知復(fù)雜度和破譯能力的限制，目前還停留在理論研究階段。在頻域和空域資源日漸緊張的情況下，碼域干擾規(guī)避也將是未來(lái)電子防御發(fā)展的一個(gè)重要方向。

1.3 信號(hào)增強(qiáng)

影響數(shù)據(jù)鏈誤碼性能的最關(guān)鍵指標(biāo)為接收信干噪比，在敵方靈巧式精準(zhǔn)干擾時(shí)，信號(hào)增強(qiáng)手段將是提高己方接收信干噪比的最有效手段。

俄羅斯先后研制了兩代抗強(qiáng)干擾指揮引導(dǎo)數(shù)據(jù)鏈：彩虹 SPK-75和彩虹-SVPK。彩虹地空數(shù)據(jù)鏈抗強(qiáng)干擾的措施是提高發(fā)射功率（脈沖功率達(dá)到兆瓦級(jí)），提高天線增益（達(dá)到數(shù)十分貝），大幅提升了數(shù)據(jù)鏈接收端的信干噪比，從而保證了數(shù)據(jù)鏈抗強(qiáng)干擾的電子防御能力。

有源相控陣天線技術(shù)使得通過(guò)信號(hào)增強(qiáng)方式提升數(shù)據(jù)鏈電子防御能力的思想得到了實(shí)現(xiàn)，結(jié)合智能功率控制技術(shù)，定向波束在信號(hào)增強(qiáng)提升電子防御能力的同時(shí)，定向窄波束和戰(zhàn)區(qū)功率控制也極大地降低了數(shù)據(jù)鏈信號(hào)被檢測(cè)和截獲的概率。據(jù)美國(guó)《航空周刊與航天技術(shù)》報(bào)道：F/A-22平臺(tái)已經(jīng)完成了機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)實(shí)現(xiàn)寬帶通信功能的演示驗(yàn)證工作，以雷達(dá)通信一體化的方式推動(dòng)了有源相控陣天線在通信領(lǐng)域的應(yīng)用。

圖2 雷達(dá)通信一體化應(yīng)用

1.4 新概念技術(shù)

無(wú)線光通信技術(shù)具有極窄的傳輸光徑和隱蔽性，抗干擾性能也非常好，是未來(lái)數(shù)據(jù)鏈取得更強(qiáng)電子防御的能力的一種新手段。

量子通信技術(shù)具有量子特性，能夠使得數(shù)據(jù)鏈信號(hào)具有非常好的安全性，在數(shù)據(jù)鏈領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

2 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同方式

美軍于20世紀(jì)90年代率先提出了“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”概念，定義了聯(lián)合規(guī)劃網(wǎng)、聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)和聯(lián)合復(fù)合跟蹤網(wǎng)。聯(lián)合計(jì)劃網(wǎng)是以美軍的全球指揮控制系統(tǒng)（GCCS）中的非實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)建的高級(jí)指揮控制網(wǎng)絡(luò)[6]，用以支持戰(zhàn)略級(jí)作戰(zhàn)計(jì)劃和情報(bào)分發(fā)；聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)是一種基于Link-16數(shù)據(jù)鏈的近實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)，用于提供態(tài)勢(shì)感知和武器協(xié)同信息；聯(lián)合復(fù)合跟蹤網(wǎng)是一個(gè)概念上的傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將戰(zhàn)區(qū)內(nèi)的所有傳感器鏈接成網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)成員之間實(shí)時(shí)地傳輸、共享精確的傳感器數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)鏈作為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中實(shí)時(shí)互聯(lián)各作戰(zhàn)單元的最重要手段，從網(wǎng)絡(luò)化防御角度分析，分布式、無(wú)中心組網(wǎng)是提升網(wǎng)絡(luò)防御能力必然手段。典型例子為L(zhǎng)ink-16數(shù)據(jù)鏈，網(wǎng)絡(luò)中不存在中心節(jié)點(diǎn)，采用時(shí)分多址接入方式，根據(jù)作戰(zhàn)單元特性和作戰(zhàn)任務(wù)的不同，對(duì)時(shí)域資源和頻域資源進(jìn)行分配，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)協(xié)同完成作戰(zhàn)行動(dòng)。無(wú)論是硬摧毀還是軟殺傷，網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的損毀不會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，保證了數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的抗毀性。網(wǎng)絡(luò)安全加密和認(rèn)證技術(shù)的運(yùn)用能夠有效防止敵方以信息侵入為主的“軟干擾方式”，提升了數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)的防侵入性。

隨著信息化條件下戰(zhàn)爭(zhēng)節(jié)奏的加快和不確定性增多，為了提升數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)化防御能力和作戰(zhàn)力量的機(jī)動(dòng)性，數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)在分布式無(wú)中心組網(wǎng)方式的基礎(chǔ)上也將向智能化自組織方向發(fā)展。Link-16數(shù)據(jù)鏈采用時(shí)隙二次分配的方式組建動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，一定程度上允許作戰(zhàn)單元隨遇接入、快速動(dòng)態(tài)調(diào)整以及自組織數(shù)據(jù)鏈交互網(wǎng)絡(luò)。然而，隨著戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)的瞬息萬(wàn)變，數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)緊密鉸鏈聯(lián)合作戰(zhàn)任務(wù)的指控單元、武器單元、傳感器單元，對(duì)于敵方威脅能夠及時(shí)構(gòu)建自組織網(wǎng)絡(luò)，如自適應(yīng)傳輸鏈路選擇等方式，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)智能輔助決策，協(xié)助決策人員快速建立應(yīng)對(duì)方式，提高應(yīng)機(jī)反應(yīng)速度，盡可能降低網(wǎng)絡(luò)損失，從而在整體上提升了數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)的電子防御能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

以體系對(duì)抗為核心的“信息中心戰(zhàn)”將在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)處于主導(dǎo)地位，信息控制力將成為決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝敗的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)鏈作為最關(guān)鍵的作戰(zhàn)信息交互手段，其電子防御能力的提升將是奪取信息控制力的關(guān)鍵之一。

面對(duì)新形勢(shì)下敵方電子干擾威脅和爭(zhēng)奪信息控制力的激烈角逐，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)以電子防御的需求為牽引，積極研究探索新的電子技術(shù)手段，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)應(yīng)用來(lái)推動(dòng)數(shù)據(jù)鏈波形體制抗干擾能力的提升，從而保證復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下作戰(zhàn)信息的可靠傳輸與應(yīng)用；同時(shí)以“平臺(tái)中心戰(zhàn)”向“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”的轉(zhuǎn)變?yōu)楸尘?，充分利用不同種類、不同層次、不同領(lǐng)域作戰(zhàn)要素的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，提升高強(qiáng)度對(duì)抗下數(shù)據(jù)鏈信息交互網(wǎng)絡(luò)的頑存性和作戰(zhàn)效能的發(fā)揮，形成基于信息系統(tǒng)的體系優(yōu)勢(shì)和作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。

[1]徐小巖.信息作戰(zhàn)學(xué)[M].北京:解放軍出版社,2002.

[2]蔣盤(pán)林.從傳統(tǒng)電子戰(zhàn)走向信息戰(zhàn)——電子戰(zhàn)發(fā)展簡(jiǎn)史及信息戰(zhàn)的定義與內(nèi)涵[J],電子對(duì)抗技術(shù),2005(4).

[3]梅文華,蔡善法.JTIDS/Link 16數(shù)據(jù)鏈[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社.2007.

[4]李艷春,淺談?wù)J知無(wú)線電的關(guān)鍵技術(shù)[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò),2009,18:202-203.

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