前言
数据链是按照规定的消息格式和通信协议,以面向比特的方式实时传输格式化数字信息的战术无线数据通信系统。
数据链作为数字化战场作战的“黏合剂”和“倍增器”,对空中预警、指挥引导及空中拦截等作战效能的提升作用,已在大量飞行试验和实战演习中逐渐得到验证和体现,并逐步向战斗力生成转化。
数据链的应用和发展,需要相关通信理论与通信技术的支撑,更需要对通信理论与技术的应用研究以及通信技术与系统的集成,对技术和工程应用的综合要求较高。本书从培养应用型复合人才的角度出发,在数据链基本概念和基本原理介绍的基础上,重点围绕航空数据链的关键通信技术以及航空数据链的典型应用系统进行全面和系统的论述。
全书共10章,可分为两部分:第一部分为数据链理论与技术,包括第1章~第6章;第二部分为数据链系统,包括第7章~第10章。其中各章的主要内容如下:
第1章数据链概述,从定义、作用、类型及组成要素等方面介绍数据链的概念内涵,重点分析航空数据链的系统组成、特点、参考模型、业务、关键技术以及性能指标,并列出典型航空数据链系统的性能和功能。
第2章数据链的传输信道,主要介绍数据链通信信道的相关知识和理论。首先从电磁波传播的角度,介绍数据链的电波传播相关理论;然后从天线的角度,介绍相关天线理论和数据链使用的天线;最后,分析三种主要数据链通信信道的传输特点。
第3章数据链的信息传输技术,介绍数据链系统中使用的调制技术、信息编码技术、差错控制技术的原理、性能,以及在相应数据链通信系统中的应用。
第4章数据链的多址接入,首先介绍无线网络、移动自组织网络以及数据链的典型多址接入类型,对比各类MAC协议的特点;然后重点分析说明Link-11数据链的轮询协议和Link-16数据链的TDMA协议以及协议的性能、CSMA协议的概念;最后概括数据链MAC协议的发展需求,并介绍两种新型的数据链MAC协议。
第5章数据链的抗干扰,主要从频域角度介绍数据链的抗干扰技术。在简要介绍通信抗干扰技术的基础上,重点叙述数据链中主要的扩频抗干扰技术。
第6章数据链的网络管理,主要对通用网络管理技术进行概略性的介绍,重点讨论网络管理在数据链系统中的应用;为了使读者能够理解数据链中的网络管理,对Link-11战术数据链和Link-16战术数据链系统中的网络管理进行详细的分析。
第7章Link-4A/Link-11数据链系统,主要介绍Link-4A和Link-11美军航空数据链的系统组成、系统功能、网络结构、消息帧结构、消息标准、性能特点以及系统应用。
第8章Link-16数据链系统,主要介绍Link-16美军航空数据链的系统组成、系统功能、网络结构、消息帧结构、消息标准、性能特点以及系统应用。Link-16数据链交换战术信息的概念与Link-4A/Link-11数据链类似,但它对数据链的通信体制进行了较大改进,集通信(C)、相对导航(N)、网内识别(I)三大功能于一体,系统通信性能和战术功能有重大提升,使战术数据链更加适用于联合协同作战。另外,在很多资料中,Link-16与JTIDS(联合战术信息分发系统)/MIDS(多功能战术信息分发系统)是通用的,或者说是混用的。实际上,JTIDS/MIDS通常指Link-16数据链的通信终端,是Link-16数据链通信标准的一种具体实现设备,可生成和处理Link-16数据链波形,组建Link-16数据链通信网络。
第9章Link-22数据链系统,主要介绍Link-22美军航空数据链的系统组成、系统功能、网络结构、消息帧结构、消息标准、性能特点以及系统应用。Link-22数据链是美军和北约为提高对抗能力、通信传输能力、与Link-16数据链的兼容能力以及与盟军的互操作能力而设计和改进的Link-11数据链通信系统。Link-22数据链系统支持Link-11数据链系统的战术功能,但在通信网络和通信传输体制上有较大变化,系统性能显著提高。
第10章数据链的发展,介绍机间数据链、武器数据链网络、航空网络以及相关的移动自组织网和隐身通信技术等,内容紧贴机械化向信息化的转型发展,军事和时代特色明显。
本书第1、4、10章由吕娜编写,第5、7章由杜思深编写,第6、8、10章由张岳彤编写,第2、3、9章由王文艺和刘娜编写,王翔、段荣、王安、张秋林、张东伟、康志斌、李建朋、杨益欢、田晓飞、杨栋参与了部分编写工作;全书由杜思深统稿。
在本书的编写过程中,编者所在单位的领导和同事给予了大力支持,并提出了很多宝贵的建议;另外,本书的编写还参考和引用了大量技术文献资料。在此,向为本书的编写、出版工作作出贡献的所有人员表示衷心感谢!
最后需要说明的是,数据链的内涵和外延随数字化战场的深化而不断发展,由于编者水平有限,加之时间仓促,书中难免有谬误和不当之处,敬请读者批评指正。
编者邮箱:du2877@163.com;Lvnn2007@163.com
编者
2011年3月