【智库声音】美军典型通用数据链概述|l-3通信公司|数据链|美军|通信|雷达系统

随着各种先进传感器在战场上的应用越来越广泛，侦察平台获取的情报数据量急剧增加，情报信息的大数据特征越来越明显。美军为获得制信息权，不断发展以通用数据链（CDL）为主的情报侦察数据链，不断提升通用数据链的开放式、可编程、可互操作以及可组网等性能，满足不断增长的战场情报需求。

一、概述

美国防部于20世纪80年代开发出通用数据链，并于1991年命名为ISR标准数据链，作为卫星、侦察机及无人机与地面控制站之间传输图像和信号情报的标准链路。此类数据链用于接收来自各种情报、监视和侦察（ISR）传感器的图像、信号情报数据和测量与特征情报数据。

通用数据链是一种全双工、抗干扰、扩频点对点数字链路，已装备在U2侦察机、“全球鹰”无人机和美陆军固定翼“护栏”信号情报飞机等各种主要的ISR平台上，工作在X或Ku波段（通常地/海面终端会配备双波段工作能力，而机载终端则通常只能工作在X波段或Ku波段），数据输率高达274兆比特/秒，一般在10.71兆比特/秒左右。研发通用数据链的公司主要有：L-3通信公司、BAE系统公司、Cubic公司、哈里斯公司等。

通用数据链共定义了5种类型的链路,分别适用于视距数据传输或不同平台间经由中继进行的超视距数据传输。其中I类、II类、IV和V类通用数据链已进入实用阶段，III类通用数据链正在研制中。

表1：通用数据链定义的5种类型数据链

最初的通用数据链系统仅支持点对点的空地链路传输。经过20多年的发展，通用数据链系统不仅能够支持点对多点的广播模式，还可通过空基平台和国防卫星通信系统（DSCS）等通信卫星系统进行数据中继，实现数据的超视距（BLOS）传输。在此期间，美军先后推出了“标准通用数据链”（STD-CDL）、“先进通用数据链”（A-CDL）、“组网通用数据链”（N-CDL）等共十余种通用数据链波形，并相继发展出“模块化可互操作表面终端”（MIST）、“空基信息传输系统”（ABIT）、“战术通用数据链”（TCDL）、“多平台通用数据链”（MP-CDL）等不同平台、各种类型的通用数据链终端。在此基础上，美军已构建出基于通用数据链的战术ISR网络体系。图1为典型的通用数据链应用装备。

图1：典型的通用数据链应用装备

二、典型通用数据

陆军通用数据链

1.1 战术可互操作陆基数据链终端

战术可互操作陆基数据链（TIGDL）终端是一类从机载平台接收数据的通用数据链互操作地面终端，它是一种已经实用化的I类通用数据链终端，由L-3通信公司生产。战术可互操作陆基数据链终端分为两个功能组：跟踪天线组（TAG）和控制处理组（CPG）。战术可互操作陆基数据链终端工作在X频段（可扩展到Ku频段），还可作为灵活信息分发系统（FINDS）地面站使用，提供安全数据中继传输，例如从飞机将图像中继到便携式移动灵活信息分发系统地面接收机上。其性能参数如表2所示。

表2：战术互操作陆基数据链终端性能参数

1.2 多功能战术通用数据链

多功能战术通用数据链（MR-TCDL）是美军近期重点发展的组网通用数据链，由L-3公司研制。多功能战术通用数据链将机载平台联网，组成基于TCP/IP的枢纽航线网络，运用多功能战术通用数据链的平台可能有机载告警与控制系统和联合监视和目标攻击雷达系统（JSTARS）等指挥控制节点平台以及战场机载通信节点（BACN）等专用通信飞机。该系统的每个平台可支持四个通用数据链（包括卫星链路），每个链路的带宽达274兆比特/秒。诺斯罗普·格鲁曼公司之前已多次对其进行了测试。

据2012年11月报道，诺斯罗普·格鲁曼公司又获得了价值2000多万美元的追加合同，将多功能战术通用数据链集成到美军E-6B飞机上。这种多功能战术通用数据链包括2条Ku频段的视距信道和1条Ka频段的卫通信道。

海军通用数据链

2.1 通用宽频段数据链

通用宽频段数据链（CHBDL-ST），现在叫海基通用数据链（CDL-N），由L-3通信公司研制生产。

通用宽频段数据链是一种图像数据通信链路，在舰船和机载传感器平台间提供宽带、全双工、数字数据通信链路。它工作在X频段和Ku频段，下行链路传输速率为10.71兆比特/秒～274兆比特/秒，上行链路传输速率为200千比特/秒。

通用宽频段数据链除了能与其他通用数据链一起工作外，也支持航母战斗群使用的先进战术机载侦察系统（ATARS）和战斗群无源视距扩展系统（BGPHES）。这些系统可以在半径为300海里的范围内，向航母战斗群提供完整的监视侦察覆盖。

通用宽频段数据链的终端AN/USQ-123/123（V）已装备在部分两栖舰艇，如“黄蜂”级两栖突击舰上。

为适应网络中心战的作战需求，美国海军现积极发展海基通用数据链（CDL-N）。海基通用数据链将替代现役的以模块化互操作地（海）面终端为基础的系统，是支援海军网络中心战的情报、监视和侦察网络的一部分。

2.2 AN/USQ-167通用数据链系统

AN/USQ-167通用数据链系统（CDLS）是一种海军宽带数据链，用于在监视飞机传感器及其相应的水面舰船处理系统之间传输信号和图像情报数据，由Cubic公司研发。工作频段为X和Ku频段，机载终端安装在MH-60R直升机和F/A-18“大黄蜂”战斗机的共享监视吊舱上。系统终端可编程，数据速率范围在200兆比特/秒～274兆比特/秒。

通用数据链系统含两副定向天线，能提供360度、视距定向能力。每一副天线指向接收其下行链路的ISR飞机。当飞越舰只时，飞机从一副天线切换至另一副。通用数据链系统能进行编程，以使用多种波形，包括通用数据链、战术通用数据链和其他数据链波形，能在一套系统中支持所有14种传统数据链波形的系统。

空军通用数据链

3.1 多平台通用数据链

由于通用数据链终端之间存在互操作问题，因此美国空军正在实施多平台通用数据链（MP-CDL）计划，目的是在网络化环境下提供经济可承受且作战有效的视距、宽带、空-空与空-地的数据链路。多平台通用数据链工作在Ku波段，将来可能扩展到X波段和Ka波段，理论传输速率为10兆比特/秒～274兆比特/秒，具有很强的抗干扰能力。它采用“网络广播”和“点对点”工作模式。当采用网络广播方式工作时，可以同时向32个（最多50个）用户发送信息；采用点对点工作模式时，可在2个平台之间进行高速数据交换。多平台通用数据链将在机载与地面ISR平台之间提供网络中心数据链路，成为军方装备的第一个完全网络化的通用数据链。改进的联合监视和目标攻击雷达系统和新的E-10飞机上都将装备该数据链，其地面站将作为全球信息栅格的网关。

无人机数据链

随着无人机的兴起，为其配备一种能够将无人机载传感器获得的侦察情报数据传回地面站的宽带数据链成为无人机发展的重要问题。虽然通用数据链系列数据链能够满足无人机的数据传输需求，但是标准通用数据链终端的重量、体积、功耗及成本都是无人机平台所无法承担的，为此美军专门针对无人机一类的小型平台的应用需求开发了简化版的通用数据链即战术通用数据链。战术通用数据链在适应无人机平台的同时，还保持与通用数据链系列互操作。

战术通用数据链是美军专门针对无人机的列装需求、基于标准型通用数据链发展出来的一种全双工、抗干扰战术宽带数据链。为了降低终端尺寸、重量和功耗，它只能工作在Ku频段，上行链路工作在15.15吉赫兹～15.35吉赫兹频段，下行链路工作在14.40吉赫兹～14.83吉赫兹频段，作用距离最大可达200千米，上行链路数据率为200千比特/秒，而下行链路数据率为10.71兆比特/秒和45兆比特/秒。随着相关技术的快速发展，战术通用数据链的上下行数据率有望提升到与目前的通用数据链相当的水平。战术通用数据链的上下行链路都进行了加密，上行链路用于传输无人机指控数据，具备抗干扰能力，下行链路用于传输无人机载传感器获得各种情报（如图像和视频）和其他相关数据。战术通用数据链衍生自通用数据链，两者可以无缝地互操作，这也促使战术通用数据链系统不仅在无人机上广泛应用，而且也被应用于直升机和固定翼飞机，并发展出了单兵便携式等各型终端。

目前，P-3C巡逻机、RC-12侦察机、AH-64D与UH-60直升机以及“猎人”战术无人机都装有战术通用数据链，“先锋”、“捕食者”、“影子-200”等战术无人机以及MH-60R直升机也将装备战术通用数据链。

除应用于无人机的战术通用数据链系统之外，目前还开发出了可安装在直升机上的战术通用数据链系统，也就是“鹰链”（Hawklink），海军用的战术通用数据链系统（TCDL-N）和供单兵使用的手持式战术通用数据链系统。

据2019年1月9日报道，L-3通信公司在一份价值1260万美元的合同下向美海军MH-60R直升机提供“鹰链”AN/SRQ-4系统，支持直升机与水面舰艇实时共享传感器信息。AN/SRQ-4舰载终端已装备美海军“阿利·伯克”级驱逐舰和“提康德罗加”级巡洋舰，可与AN/SQQ-89“舰载综合反潜战斗系统”以及舰载导航传感器实现互操作。系统采用通用数据链波形，可以通过软件配置，并兼容SAU7000数字报文接口。除了MH-60R直升机，该系统还可用于“火力侦察兵”无人直升机机、P-8“海神”侦察机，以及P-3“猎户座”海上巡逻机。

Cubic公司的“火力侦察兵”战术通用数据链同样也是为“火力侦察兵”无人直升机研制的，包括空中数据终端（ADT）和地面数据终端（GDT），支持直升机与水面控制站之间的无线连接。其工作频段为Ku频段，数据速率为200千比特/秒～44.73兆比特/秒。

据2019年2月19日报道，L-3通信公司又获得一份价值2960万美元的美国海军合同，为近海战斗舰提供控制“火力侦察兵”无人机的战术通用数据链舰载终端（TCDL MST STE）系统，计划2023年9月完成。战术通用数据链舰载终端属于有人/无人侦察机宽带互操作数据链系列，该系列数据链可确保美军飞机与地面控制站的交互性，使近海战斗舰能够远距离操纵“火力侦察兵”无人直升机，并接收其态势感知数据。

除此以外，适用于小型无人机的数据链也已经开发应用，例如Cubic公司的迷你通用数据链终端能提供全双工双向ISR数据通信，数据速率达45兆比特/秒。

三、结语

在过去的几十年中，传感器情报采集能力经历了快速的发展，随着“以平台为中心”向“以网络为中心”作战方式的转变，通用数据链的发展从单点传输到网络化共享，实现多平台协同作战需求。同时随着电子信息技术的不断发展，通用数据链技术规范不断更新，通用数据链波形能力不断改进，促进了通用数据链装备性能的提升，从而有效提高了情报信息共享的时效性、准确性和综合性，适应现代战争的网络中心联合作战需求。

作者：中国电科36所王巍

点一点前情回顾

Ⅰ-杀伤网、SNAI与ISR数据链转型

无论是“杀伤网”理念，还是SNAI理念，对于传统的情报监视与侦察数据链而言，都意味着技术性能需求、应用模式等方面的深刻转型。

【ISR数据链专辑】杀伤网、SNAI与ISR数据链转型

敬请期待后续报道

Ⅲ-美军机载数据调制解调器发展综述

美军共发展了两代数据调制解调器，第一代称为自动目标移交系统（ATHS），第二代称为改进型数据调制解调器（IDM）。目前自动目标移交系统已基本被改进型数据调制解调器取代。

Ⅵ-美军监视和控制数据链综述

AN/ARY-1（美军代号）监视和控制数据链（SCDL）不提供多平台联网功能，只是将侦察机与地面站联成一个独立的网络。

Ⅴ-美军态势感知数据链综述

利用态势感知数据链，作战飞机可以与陆军增强型定位报告系统互通，实现空-空（作战飞机之间）、空-地、地-空态势和目标信息近实时共享，可大大提高战机飞行员的战场态势感知能力，进而提高作战效率，并避免发生友军误伤的情况。态势感知数据链可有效解决长期存在的战斗识别问题。