高超声速飞行器数据链关键技术分析及展望

数据链技术随着武器装备、作战理念及通信技术的发展而不断更新换代,在“无链不成导”“无导不成战”的空中作战趋势下占有重要地位。高超声速飞行器独有的高速、跨域等特点使得其成为空战体系中的制高点。数据链技术为高超声速飞行器作战效能最大化提供技术保障,反过来高超声速飞行器的发展也拓宽了数据链技术的边界,在不同的作战任务中对数据链指标参数的要求(传输速率、吞吐量、丢包率、延时等)不尽相同。近年来,5G、物联网、云计算、人工智能等新兴技术的飞速发展加速了战场态势感知形式从物理域、信息域向认知域的变革。本文简要回顾了美军数据链技术的发展特点,详细分析了高超声速飞行器由大包线飞行特性引发的数据链技术设计挑战,探讨了高超声速飞行器数据链的顶层需求及关键技术。     

航空数据链网络中的TCP机制

在航空数据链网络中,由于飞行器移动速度极快,通信网络的拓扑结构呈高动态变化,现有的移动自组网不能满足航空数据链网络的需求。根据以MANET为基础的AANET网络结构的特征,研究了AANET中TCP所面临的问题,并针对性地提出了相应的解决方案。     

一种基于数据链的网络规划系统设计

以战术数据链网络规划作为研究对象,对数据链网络规划系统的需求进行了分析,并以需求分析作为依据,设计了数据链网络规划保障系统。首先采用分层设计的方法,按照网络规划系统的用户和构成对规划系统进行了层次划分,明确了系统框架;接着按照硬件构成对系统结构进行了梳理和设计;然后以参与网络规划的部门为基础,对数据链网络规划的流程进行了规范;最后针对系统的功能设计进行了阐述,提出功能实现方案。     

数据链的发展与网络中心战

首先介绍了网络中心战体系概念、数据链的原理和数据链在网络中心战中的作用,然后着重阐述了美军数据链发展现状,并结合未来网络中心作战的需求,指出数据链"体系一体化、组网无中心化、终端软件化"的几个重要发展趋势。     

基于5G的数据链关键技术研究

数据链是现代战场中作战能力的倍增器。面对武器装备体系化和协同作战能力的不断发展,针对现有数据链传输带宽小、延时大以及组网能力弱等问题,分析了大规模多输入多输出天线技术、先进调制编码、超密集组网等5G关键技术并进行了性能仿真,研究了美军数据链发展现状,提出了基于5G技术的数据链在武器作战中的应用方法。研究认为,武器数据链可借鉴5G通信的网络架构和关键技术,支撑武器提升节点容量和组网管理的灵活性,进而增强协同作战能力。     

弹载数据链技术应用及其发展趋势

弹载数据链是提高导弹武器打击精度的重要手段。在分析了弹载数据链的作战功能基础上,重点研究了美军典型导弹数据链吊舱装备,介绍了弹载数据链在精确制导武器中的应用,最后对弹载数据链的发展趋势给出了说明。     

机载雷达与数据链融合设计

现代空战的主要模式由近距格斗向中远距拦射变化,由以平台为中心向以网络为中心发展,对空空导弹数据链提出了更高要求。本文对机载数据链传输系统进行了初步分析计算,综合考虑机载航电设备的发展状况和发展趋势,提出了利用机载雷达的高增益实现数据链双向传输,以及数据链与雷达的融合设计方案。     

反舰导弹协同攻击近岸目标数据链组网研究

为实现攻击近岸目标过程中数据链网络高效运行,依据反舰导弹协同攻击的模型,构建了分级网络体系结构。由于建立分级网络的关键在于网络节点的分簇及其维护,为此,提出了一种基于节点地理位置信息的网络管理分簇算法;通过比较簇内节点被赋予的权值,选取分簇簇首;针对数据链网络拓扑经常变化的特点,设计了考虑作战实际的网络管理分簇维护方案。仿真实验表明,与其它分簇算法比较,该算法提高了数据链网络的稳定性和运行效率。     

战术数据链发展现状及其对战略投送信息化建设的启示

介绍战术数据链相关概念及其发展现状的基础上,通过对国内外战术数据链发展现状的分析,重点论述了其对我军战略投送信息化建设的启示,分析了数据链在战略投送信息化建设中发挥的重要作用及建设我军战略投送数据链需要注意的问题。     

巡航导弹飞控数据链图像压缩编码方案及算法实现

针对巡航导弹飞控数据链系统中“人在回路”末制导方式图像传输特点,设计了飞控数据链图像压缩编码方案,并对基于小波变换的SPIHT算法进行改进,实现了算法的并行化。仿真结果表明,该方法压缩效率相对较高,更易于硬件的实现,在满足飞控数据链大于15倍压缩率要求的情况下,恢复图像人眼主观判图效果好,峰值信噪比PSNR达到约35dB。     

基于灰色层次分析法-BP神经网络的数据链系统效能评估

为进一步提高效能评估的可信性及智能化水平,提出了一种基于灰色AHP理论的数据链系统BP神经网络效能评估模型.从数据链系统性能结构出发,针对数据链信息优势的特点,建立了数据链系统作战效能评估指标体系.通过专家组依据标准打分的方式,采用AHP确定指标的权重向量,考虑借助灰色理论白化指标,最后与不同灰类分效能值聚合生成综合效能评价值从而建立了效能输出模型.构造三层BP神经网络模型,以专家的知识与经验作为输入,以灰色AHP综合效能评价值作为输出训练网络.最后通过实例验证,由于该模型运用BP神经网络非线性拟合的优势继承并有效聚合了专家的知识与经验,结果与专家评定一致,从而论证了模型的有效性及可靠性,为数据链系统效能评估提供了智能化的算子,在数据链的发展和应用中发挥重要作用.     

舰艇编队协同反导作战网络效果度量方法研究

网络条件下海上舰艇编队协同反导是"网络中心战"理论研究的难题之一。为了度量其网络效果,本文在分析海上编队协同反导过程、原理和网络化组织特性的基础上,采用图论和网络特征值有关理论与方法,建立网络化组织作战效果的度量模型;并结合一个运用案例,对有或无数据链2种条件下网络效果进行仿真分析。结果表明:舰艇编队的协同反导作战网络中,作战节点的战损直接影响网络的最大期望特征值,有数据链条件下的协同反导效果是无数据链条件下协同反导效果的3～5倍。     

制导数据链技术

针对高科技条件下的战争需要多兵种、多平台、全方位的联合作战体系的要求,提出了将武器弹药融入联合作战网络的需求,介绍了制导数据链的概念和特征.然后,通过结合外军现有的装备,介绍了制导数据链的优点和用途,阐明了研究制导数据链的必要性和紧迫性,最后简要介绍了制导数据链的研究现状.     

空空导弹数据链仿真实现技术研究

在空空导弹复合制导系统中数据链系统用于中段制导,要对空空导弹复合制导过程进行仿真,就必须研究数据链系统的仿真技术。针对数据链系统仿真需求,研究了空空导弹复合制导半实物仿真系统的组成、数据链仿真原理及其实现方法、数据链模拟器的设计方案、数据链信息计算模型等内容,并提出了利用数据链模拟器实现数据链仿真的试验方法,在空空导弹复合制导系统半实物仿真应用中具有较高工程应用价值。     

武器装备技术发展“整合”的“四大趋势”

从当前来看，武器装备技术的发展正在进入一个“整合”时代，即将武器装备的技术合成一个高精尖技术整体。它主要表现在“信息流、数据链、结构力、综合化”4个方面。     

基于Simulink的战术数据链纠错编码仿真

战术数据链作为C4ISR系统的重要组成部分,是当今军事信息技术的核心技术之一。为保证数据链信息安全可靠地交换,实现战场作战信息资源共享,其消息格式采用了RS编码、交织等编码技术。通过分析RS编码原理,利用Simulink进行数据链RS编码技术仿真,分析了RS码在高斯白噪声下的纠错性能,验证了数据链信息使用RS编码技术在有干扰的情况下能提高纠错能力。     

国外信息化装备数据链发展综述

数据链是获得信息优势、提高导弹快速反应能力和彼此之间协同作战能力,实现导弹智能化的关键技术。介绍了信息化战争中数据链的发展情况,论述了国外数据链的研究现状,分析了国外数据链的发展趋势。     

美军战术目标瞄准网络技术分析与启示

战术目标瞄准网络技术(TTNT)是美军先进的战术数据链系统,为美军战机提供高吞吐量、高传输速率、低传输时延的数据传输支持,实现不同平台的数据传输和态势实时共享。首先分析了TTNT技术特性,介绍了TTNT技术研究与验证的进展情况,分析了TTNT与Link 16数据链、机载数据链之间的关系,最后总结了美军TTNT战术数据链系统建设的经验与启示。     

信息化条件下指挥控制系统中战术数据链的应用

信息化武器的一个重要特点是武器平台之间实现横向组网,并融入信息网络系统,做到信息资源共享,从而最大程度提高武器平台的作战效能。探讨战术数据链概念、发展情况及其在指挥控制系统中的体系结构、信息流程,重点突出战术数据链与现代化作战模式相适应的环节,并分析指挥控制系统中专用战术数据链所涉及的一些关键技术。     

差错控制编码技术应用研究

在某型号数据链传输过程中,应用适当的差错控制编译技术在编译软件算法中显得尤为重要。文章首先简要论述了差错控制编码技术的概念,并结合在数据链传输中的应用,介绍了一种比较经典的编码方法——汉明码的编码原理,讨论了目前该算法存在的不足,提出一种改进意见。