Link-16數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)詳解

前面都是零零碎碎講的數(shù)據(jù)鏈的部分信息，接下來將以Link16為模版，介紹一個完整的數(shù)據(jù)鏈是怎樣的。

Link16數(shù)據(jù)鏈交換戰(zhàn)術(shù)信息概念與Link4a/Link11數(shù)據(jù)鏈類似，但它對數(shù)據(jù)鏈通信體制進行了較大的改進，集通信、相對導航、網(wǎng)內(nèi)識別三大功能于一體，系統(tǒng)通信性能和戰(zhàn)術(shù)功能有重大提升，使戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈更加適用于聯(lián)合協(xié)同作戰(zhàn)

很多資料中，Link16與JTIDS（聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)）/MIDS（多功能戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)）是通用的，或者說是混用的。實際上，JTIDS/MIDS通常指Link16數(shù)據(jù)鏈的通信終端，是Link16數(shù)據(jù)鏈通信標準的一種具體實現(xiàn)設(shè)備，生成和處理Link16數(shù)據(jù)鏈波形，組件Link16數(shù)據(jù)鏈通信網(wǎng)絡(luò)。

妥妥的上世紀產(chǎn)物，但到現(xiàn)在依然在用，但是要明確的是，它是一系列滿足聯(lián)合作戰(zhàn)理念的數(shù)據(jù)交換標準，作為實現(xiàn)的載體設(shè)備隨著技術(shù)的發(fā)展也是在升級換代的。其強大之處在于模塊化設(shè)計，只要接口協(xié)議不變，模塊組件可以無限制升級。

這里的很多信息應(yīng)該過時了，但現(xiàn)在只會是更強，不會更弱。

這讓我想起昨天看的一個視頻，科學革命為啥發(fā)生在西方，實驗論證并對結(jié)果定量定性分析才是科研科學的起點，而不是西方話語體系下所謂的希臘與希伯來的兩希文化，甚至附帶西方偽史考這個廣泛爭議的議題。正本清源的目的不是僅僅揭露西方的本來面目，更重要的是找到正真強大的緣由，強大起自身。不管如何，我們要看得見現(xiàn)實差距，要看他們怎么做的，而不是光聽他們怎么說的，一個驗證，一萬架次的數(shù)據(jù)分析，可見其底色。

裝備情況這圖本不想添加進來的，因為對系統(tǒng)了解沒多大意義，但想想還是弄一下，因為裝備本身就是數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的延伸，可以有個更完整的了解

JTIDS終端系統(tǒng)，是數(shù)據(jù)鏈通信的核心，后面介紹的組成模塊都是屬于第二類

接口單元是干啥的呢，實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的交互

整個JTIDS的核心，信道編碼在這，還控制著收發(fā)信機和功率放大器

關(guān)于消息加密和傳輸加密注意看圖2，有解釋

中頻和射頻的相互轉(zhuǎn)換在這實現(xiàn)，功率居然能有200W

功率放大器，為啥要放大呢，因自然環(huán)境下存在功率損耗

保護器件，但也不只有保護功能，還有消除雜波的效果

前面說過組件可以升級，這就是升級版，也就是美軍現(xiàn)在真正用的，可惜沒找到具體資料，只能有個大概參考

Link16設(shè)備包括主設(shè)備和輔助保障設(shè)備。主設(shè)備有數(shù)據(jù)終端、人機接口與顯示；輔助保障設(shè)備有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工具、JTIDS網(wǎng)絡(luò)庫、通信規(guī)劃工具、戰(zhàn)術(shù)空中任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)和密鑰加載設(shè)備等。它們共同確保數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)有效和靈活運轉(zhuǎn)

參考文獻

數(shù)據(jù)鏈理論與系統(tǒng)——呂娜

上一篇整體介紹了一下Link16數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的整體組成，由JTIDS終端構(gòu)成的核心傳輸層和輔助設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)層。那么今天就來深入了解一下，JTIDS這個傳輸層中，波是怎么變化的

在JTIDS終端中，通過對戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)信息進行糾錯編碼、加密、交織以及直接序列擴頻、跳頻、跳時，形成JTIDS波形。同時，采用脈沖冗余，提高JTIDS波形的抗干擾能力；采用不同數(shù)據(jù)封裝形式，根據(jù)信道質(zhì)量調(diào)整傳輸速率，提高JTIDS波形的傳輸可靠性。

對比加密的差別，以及實現(xiàn)的基礎(chǔ)設(shè)備，只能說老美真有錢

我們自己的碼知不道，看看別人老美的碼型構(gòu)成還是可以的嘛。這里沒有構(gòu)思好，關(guān)于多次涉及到的時隙應(yīng)該提前說一下的，下一篇補上。

戰(zhàn)術(shù)消息的時隙結(jié)構(gòu)包括抖動時間段、信息傳輸段和保護時間段

抖動時間段是干啥的呢，前面的傳輸保密作用在這，這里需要注意這種消息結(jié)構(gòu)的應(yīng)用擴頻模式

四種不同的消息幀封裝模式，應(yīng)用不同的場景，注意這里的同步是時鐘同步哦

這里就得回顧一下多址接入技術(shù)和MAC協(xié)議了，思考一下，這用的是什么協(xié)議

這里的設(shè)計思路沒想明白，按理說戰(zhàn)術(shù)消息有同步了，如果需喲啊時間同步，直接加在戰(zhàn)術(shù)消息幀里就行，這里卻還單獨建立個時隙結(jié)構(gòu)

這里可以當成未經(jīng)糾錯的明文模式就行，主要用于話音中繼，其實直接用電臺就行，老美直接集成到數(shù)據(jù)終端去了，這里只能繼續(xù)說老美真有錢。

我們知道時間在通信中是一種類似頻率的資源，那么Link16是怎么將時間資源劃分的呢？上一篇多次使用的時隙將在本篇找到答案

將一天的時間分時元、時幀、時隙三個檔位，通過不同的組合可以定位每一天的每一時刻

時隙是最小的單位，每個時隙要發(fā)完所有消息，關(guān)于所有的消息具體指什么，當然是標準格式下的字節(jié)了，本接下來也將介紹

這里主要度量時隙消息重復發(fā)送的時間間隔

為什要用時元單位呢，主要在于跳時和時分多址

J系列消息最初由規(guī)定消息格式FMF和可變報文格式VMF組成。固定格式消息由美空軍和海軍使用，VMF由陸軍使用。但隨著VMF概念的發(fā)展，VMF發(fā)展成獨立的消息標準格式，即K系列消息標準，目前美陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊使用

這里的消息結(jié)構(gòu)格式就是上面指的完整消息

很容易看出，報頭這種本身帶著檢錯編碼性質(zhì)

消息字的結(jié)構(gòu)本身依然帶有著各種標識符號，標識符號是計算機認識的基礎(chǔ)

軟擴頻怎么理解呢，可以看作一個是軟件進行，一個是硬件進行

跳頻作為主要的方式，怎么說呢，羨慕嫉妒恨，純硬件差距，我輩還需努力

犧牲信息傳輸量，提高了抗干擾性

跳時的描述想起了什么，傳輸加密像不像 至此傳輸層的有意思的東西完事了，下一篇開始網(wǎng)絡(luò)層的東西

參考文獻 數(shù)據(jù)鏈理論與系統(tǒng)——呂娜

在平時的鏈路連接時，基本只有少數(shù)幾個單元之間構(gòu)成聯(lián)系，如果是上百個單元或上千個單元一起使用呢？如果沒有統(tǒng)一的管理規(guī)劃，那就是一群雜牌軍，都不需要別人主動干擾，我們自身就可能把自己干擾到。這是一個現(xiàn)代信息化軍隊聯(lián)合作戰(zhàn)面臨的很現(xiàn)實的問題，那么作為對手，美軍成熟的Link16是怎么解決這個問題的呢？

他們有一套完善的軟件輔助系統(tǒng)，可以及時的根據(jù)作戰(zhàn)需求，臨時對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，對通信進行規(guī)劃，各個作戰(zhàn)單元根據(jù)標準流程下的規(guī)劃文件，迅速的完成初始化設(shè)置，進行組網(wǎng)，有著極強的靈活性。

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段，建立了一套標準流程，參與端根據(jù)標準化要求提出需求，規(guī)劃員只需要在輔助軟件上輸入標準化需求，軟件會自動化輸出網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃文件，其中還可以通過設(shè)計文件選項進行微調(diào)。將過程交給了工具，只要保證工具的可靠性，就極大的簡化了操作流程。

規(guī)劃是對組成網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點進行功能角色定位，建立起各個指標的參考基準

不同平臺根據(jù)定位加載早已預制好的文件，還可以根據(jù)需求進行局部調(diào)整

這里大概介紹了一些基準，包括時間，視距外中繼，相對導航，輔助相對導航，不同系統(tǒng)中繼等

當角色分配之后，對不同群組之間打上標識符用以區(qū)分

初始化是第三步，當一切工作準備到位，便將這些默認設(shè)置加載到各個單元中

網(wǎng)絡(luò)控制則是一個動態(tài)的維護工作，保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的運行。 信息化時代的聯(lián)合作戰(zhàn)，很難想象這是上世紀的產(chǎn)物，而互聯(lián)網(wǎng)這個東西還是這個東西的民用化產(chǎn)品。

參考文獻 數(shù)據(jù)鏈理論與系統(tǒng)——呂娜

上一篇中主要介紹的是Link16的網(wǎng)絡(luò)管理，本篇將細致的介紹其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成及其功能

Link16是時分多址，所以網(wǎng)絡(luò)的劃分對時間要求高，反而頻率要求不高

按時間劃分的資源是有限的，所以需要構(gòu)建起多重網(wǎng)絡(luò)將資源重復利用，使用的方法就就是信息加密和傳輸加密進行網(wǎng)絡(luò)隔絕。但這里有個問題就是，當資源被反復利用是，使用的信道難道不會被自己干擾嗎

所謂不同的網(wǎng)絡(luò)參與組可以看成是用途不同的局域網(wǎng)，從這也可以看出Link16的多網(wǎng)和棧網(wǎng)不是隨意編排的，而是按照任務(wù)和功能需求有著嚴格的分配。

每個局域網(wǎng)里都有著不同定位的角色，而作為參考基準的角色就顯得相對更重要

前面說過，由于Link16的時分多址模式，對時間的精確把握就顯得十分重要了，為此特意還弄了個消息格式用于精同步。這里需要注意的是這里是時間同步，也就是頻率發(fā)送的起點保持一致，相對而言時鐘同步的要求就沒那么高，在頻分多址模式下，只需要時鐘同步就夠了。

這里是介紹了幾個比較重要的局域網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)參與組）其功能，也可看作是Link16的基本功能。

參考文獻

數(shù)據(jù)鏈理論與系統(tǒng)-呂娜

Link16與Link4/Link11性能對比有什么區(qū)別？在艦載和飛機的硬件組成是怎樣的？用Link16能干些啥事？這些將是本篇介紹的內(nèi)容，也是書內(nèi)關(guān)于Link16最后的內(nèi)容。

如果沒經(jīng)過前幾篇的認識，看這幾個表格應(yīng)該是沒啥感覺的。首先在傳輸部分的比較，通信頻段是我們需要使用的信道，傳輸速率決定著傳輸?shù)哪芰?，調(diào)制方式就是改變波形的方式，有模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。編碼（這里特指信道編碼）用于檢錯糾錯；用擴頻抗干擾，也就是犧牲信道保證誤碼率，即可靠性。用于防止被截獲的傳輸加密，用于防止泄密的信息加密；便于傳輸識別構(gòu)建的統(tǒng)一消息標準格式；通信組網(wǎng)方面，也就是滿足多用戶溝通的協(xié)調(diào)方法，獲取信道方式的無線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議，即組網(wǎng)方式；多用戶間同時的收發(fā)方式，即工作方式；各節(jié)點間通信連線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，即拓撲結(jié)構(gòu)。用戶容納量的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。這里還有許多支持硬件和輔助設(shè)備沒有介紹。

這里需要注意的是，消隱系統(tǒng)是一套濾波系統(tǒng)，因為Link16跟敵我識別一個頻段，經(jīng)常需要用到它來去除敵我識別的干擾。靜音系統(tǒng)就相當于一個總開關(guān)，因為有多套通信設(shè)備

與艦載系統(tǒng)大同小異，不過美國佬的系統(tǒng)集成做的確實好，多個設(shè)備搞在一起，提高了設(shè)備利用率的同時，節(jié)省了空間

預警機的減配版本，也不好說減配，因為模塊化設(shè)計，只要設(shè)計留有接口，可以根據(jù)需求進行加減設(shè)備

基本上都是建立在抗干擾性和實時性的可靠鏈路信息交互的基礎(chǔ)上，進行的一系列信息集成再利用，所以關(guān)鍵還是通信鏈路的可靠性和有效性

書本內(nèi)容大概結(jié)束了，接下來將做一個系統(tǒng)梳理，形成大概的一個脈絡(luò)，若是光看完沒有思考形成自己的東西，那跟看無營養(yǎng)的短視頻沒多少區(qū)別