战术数据链

战术数据链2目录Link-11数据链123数据链的简单介绍Link-16数据链数据链的简单介绍3定义用于传输机器可读的战术数字信息的标准通信链路。要素传输通道、通信协议、标准的格式化消息。类型战术数据链：应用于战术级作战区域，传输数字信号宽带数据链：专门用于分发对带宽要求高的侦察情报专用数据链：应用于某个特殊战术领域特征信息传输实时性、可靠性、安全性，信息格式的一致性、通信协议的有效性、系统的自动化运行数据链的简单介绍4数据链系统构成接口控制处理器数据链端机战术数据系统传感器、武器设备等显示系统无线收/发TDS：格式化消息转换不同数据链的接口和协议转换密码设备、通信规程、消息协议数据链的简单介绍5战术数据链的发展历程Link-4C2→飞机20世纪60年代Link-11C2→C2C2→机载C2Link-4A舰艇→飞机Link-4C飞机→飞机Link-22改进的Link-1170年代80年代21世纪90年代Link-16三军武器平台数据链名称主要特性Link-4ALink-11Link-16Link-22工作频段UHFHF/UHFLHF/UHF数据传输速率5kb/s1364/2250b/s238kb/s最高12.6kb/s组网方式点对多点轮询TDMATDMADTDMA最大通信距离（nmile）200HF：300UHF：25（舰-舰）、250（舰-空）300（视距）500（中继）HF：1000（中继）UHF：300（中继）消息标准V、R序列M序列J序列F、FJ序列Link-11数据链6系统组成保密设备数据终端设备（DTS）战术数据系统（TDS）HF发射机接收机UHF发射机接收机M序列报文汉明(30,24)多音调制SSBFMLink-11数据链7多音调制01203...2829当前帧与上一帧相位差...当前帧相位当前帧相位当前帧相位935Hz载波1045Hz载波2915Hz载波......605Hz载波当前帧与上一帧相位差当前帧与上一帧相位差当前帧信号Link-11数据链8网控站前哨站12网控站前哨站16网控站前哨站18网控站NCS前哨站PU1地址（09）前哨站PU2地址（12）前哨站PU3地址（16）前哨站PU4地址（18）工作模式轮询、网络同步、网络测试、广播和无线电静默网控站前哨站1前哨站2前哨站3发送时隙接收时隙轮询周期轮询周期Link-11数据链9消息格式前导码5帧相位参考帧1帧地址码2帧网控站呼叫报文格式前导码5帧相位参考帧1帧起始码2帧数据帧若干帧前哨终止码2帧前导码5帧相位参考帧1帧起始码2帧数据帧若干帧控制终止码2帧地址码2帧前哨站应答报文格式网控站报告报文格式Link-11数据链10发射机00.020.040.060.080.10.120.140.160.18-15-10-5051015Link-11时域波形05001000150020002500300000.20.40.60.811.2Link-11频谱Link-11数据链11接收机多普勒单音频率测量：FFT-DTFT联合测频思路：FFT确定频谱范围，DTFT提高测量精度00.010.020.030.040.050.060.07-10-50510前导码时域波形05001000150020002500300002000400060008000前导码频谱5855905956006056106150500010000Link-11数据链12接收机帧同步：载波相干检测算法cossynsynsynstmtAtcoscos2cos2synsynsynsynAsttmttcos2synArtmt带通滤波器s(t)ssyn(t)cos(ωsynt+θ)低通滤波器门限检测器r(t)00.010.020.030.040.050.060.07-4-202400.010.020.030.040.050.060.07-1-0.500.5100.010.020.030.040.050.060.0700.51Link-11数据链13接收机基于FFT的解调思路：对每帧信号分别进行FFT运算，求出各单音对应的调制相位，和上一帧信号的相位相减，再减去线性相位分量。0010sin2jnjnleesnnj000000sin2jnTjnTleesnnTj01jTllSkSke01jTllsnsneLink-16数据链14系统组成战术数据系统（TDS）JTIDS/MIDS端机JTIDS/MIDS端机战术数据系统（TDS）Net0Net1Net2Link-16数据链15格式化消息产生过程消息字(70bit)消息字(70bit)消息字(70bit)报头字(35bit)消息字(75bit)消息字(75bit)消息字(75bit)奇偶校验报头字(7sym)消息字(15sym)消息字(15sym)消息字(15sym)报头字(16sym)消息字(31sym)消息字(31sym)消息字(31sym)RS编码字符交织32bitCCSK序列32bitPN序列XORMSK频率合成器发射伪随机选取-10-9-8-7-6-5-410-210-1100Link-16数据链在AWGN信道下的性能SNR误比特率Link-16数据链16时隙划分011112……1天=112.5时元……A-0B-0C-0…A-1B-1C-1C-32767B-32767A-327671时元=98304时隙时隙被分为A、B、C三组时帧1时元=64时帧，1时帧=12s=1536时隙时隙排列顺序：A-0,B-0,C-0,A-1,B-1,C-1,…,A-511,B-511,C-511时隙块表示形式：时隙组-起始时隙号-时隙重复率，例如：A-5-3Link-16数据链17时隙分配首先分配给NPG（NetworkParticipationGroups），再分配给加入NPG的用户。网络管理NPG4电子战NPG10监视NPG7交战协同NPG21话音NPG12JU1JU4JU2JU3JU5JU6JU7JU8JU9Link-16数据链18时隙分配方式指定方式时隙分配给某一JU单元使用。不会发生信息碰撞，但利用率低。竞争方式时隙分配给多个JU单元使用。简化网络设计，减轻网络管理负担，但不能保证所发送的时隙成功接收。时隙再分配方式每个JU单元定期根据其需求，从共享时隙池中给自己分配时隙。含义：战术数据消息从产生到发射至无线信道的时间。实质：消息在发送缓冲队列中的排队时延。Link-16数据链19时隙分配指标响应时间待发送消息发送时隙到达时发送缓冲队列3×215-RRN×0.0078125消息产生时刻等待服务时隙的时延Link-16数据链20时隙分配指标响应时间22211=210121212121212等效数据传输速率服务速率，服务时间，其中，其中iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiinCCmCCbitCXCWnCCmmTCnC00.10.20.30.40.50.60.70.80.91051015负荷率平均等待时延/s平均等待时延与负荷率的关系ni=2ni=4ni=8负荷率过小，时隙资源浪费；负荷率过大，时延急剧恶化。负荷率相同时，时隙数增大，时延减小。分配的时隙数一定时，负荷率增大，时延增大。Link-16数据链21时隙分配指标跟踪容量6212RRNSTRSTCII含义：某一成员能够同时报告的运动目标数C：跟踪容量，单位：跟踪目标个数R：时隙速率，单位：时隙/秒，即每秒用于跟踪的时隙个数S：时隙消息容量，单位：消息/时隙，即每个时隙发送消息的个数I：跟踪信息容量，单位：消息/跟踪目标，即跟踪一个目标要发送消息的个数T：表示两次相继的目标跟踪报告之间的时间间隔051015202530354001020304050607080时隙个数跟踪容量跟踪容量与时隙个数的关系22Thankyou