解读双航母姿势(3)数据链(上)

文摘   2024-11-10 23:56   日本  
解读双航母姿势(中1上)J15T,说5个小白片。大概其说明白了得两篇,剩下的再下篇再说了。

再下篇包括根据珠海飞的J15T/D相关临时更新,以及雷达和总结等。

这回珠海的全部飞机见【军情】第15届珠海航展我军参展战机阵容

这两篇又是很粗糙地说点干货,有点不好懂,希望大家尽量看吧。先把结论摆了。

上篇啰嗦半天的小白片,我认为是一种高端数据链的降级版。真高端版只出现在F35和(一般认为)J20上,F22有早期版。降级版只有本次珠海的J15T和(外贸)J35。

1. 数据链简介

这事还是头回正经说,所以就写长了。

1.1 电磁波

先贴个波段表,给后面的内容参考用。框里的3行不用管,是大范围概括的波段。
从上到下,频率越来高,波长越来越短,收发天线尺寸按波长比例变小。同时带宽和信息量越来越大,但在空气中的衰减也越来越大。

HF及部分更低频率(表中更靠上)可被电离层和地表反射,从而实现全球无线电通信。
但因这些比较长的波信息量太小,现在无线远程通信主要还是用卫星。

VHF及上表更靠下的波段不会被电离层反射,被地表反射也衰减/扭曲很大,可以认为无法利用地表反射通信。即只能与可直线连接的对象通信。

1.2 数据链

数据链干的是信号处理,现在主要是软件了。用途是把不同装备都联通,互相发的信息都能计算机读写。比如一架飞机发现的目标自动显示在另一架飞机的座舱屏幕上。

即把第一架飞机的目标雷达数据转换成数据链标准格式发出,友机收到后再转换成本机航电可读的数据显示出来。以上发前和收后转换是数据链终端干,发和收是终端控制天线干。

要光为了传信息,那应该传的越多越好,连得上的所有友机座舱里都实时显示所有这些机获得的所有信息。但还要考虑不要被敌人或第三方截获和干扰,也不要电磁干扰本方等等。

为了扬长避短,现有3类数据链。在战斗机上具体是

战术数据链,收发用刀片。
通用数据链,基本就是卫星数据链。
牛逼数据链,收发用多个专用天线,类似J15T的5个小白片。

2. 战术级数据链

这个级别的特点是:

内容:相当于大表格,如X时X分X秒战术态势。每个装备自己也需要这种基于自身获得的敌我信息的总结性的信息,通过数据链大家共享,战斗力倍增。也可由指挥类装备发综合信息。也可不鼓捣数据链的格式,就当普通通信装置用,传语音等。

通信:收发由整个通信系统分配,一般没有专用天线,用传统的广播式全向发送。

安全:靠脉冲通信,频繁迅速的跳频,改变加密方式和通信协议参数等,实现保密,抗干扰,电磁兼容。

2.1 link16

这个级别数据链代表为90年代北约推出的link16数据链。采用时分多址TDMA技术,大伙在同一频道时间上错开,插空发脉冲,所以一个频道可以同时连多个终端。最大传输码率238k/s。

link16本身信号的频率是L波段。地面(距离近)海面(功率大)一般就用L波段天线。

如舰艇上非常常见的短粗竖棍

可连link16终端的单兵电台
https://www.l3harris.com/all-capabilities/battlefield-awareness-and-targeting-system-dismounted-bats-d

2.2 机载link16

战斗机数据链通信不直接用L波段。飞机通信距离远但发射功率有限,所以使用不被反射(即不容易被截获)且损耗尽量小的VHF/UHF波段。

link16本身的L波段信号要经过编码+降频由天线发出,接收端升频解码,所以还是用机背上的刀片天线。

F18E/F研发正赶上link16推出,框里的北约标准战斗机机载link16终端MIDS-LVT(1)占了直连刀片的位置。
https://www.l3harris.com/all-capabilities/mids-lvt-terminals

link16也历经升级,组网最大200来个终端,一个终端也可以在数个网里。但是组网要提前设置。可用51个频道用于跳频或并行。51个频道加一起最大码率2M/s,只用1个频道最大1M/s。不过这都是用无损压缩编码传输实现的,真实码率还是238k/s。这主要是为了电磁兼容,全向广播的玩意不能发那么多码。

90年代的MIDS-LVT在2010年代已升级为
https://www.baesystems.com/en-us/product/mids-jtrs
这是BAE官网。

美帝数据链厂家有两个,日常竞争合同。一个是BAE和雷声旗下柯林斯的合资公司。另一个是上面出现的L3,2022年收购了卫讯(Viasat)的这块业务。卫讯为(利用)卫星(提供)服务业巨头,自己也造卫星,就是告spaceX不环保那公司。

2.3 台海问题

卫讯在中国有长期广泛的业务。一般认为其卖掉数据链业务是因为兔子开始制裁售台军工企业。不过还是因为其参与了2023年12月台湾其他单子于2024年1月被官宣制裁,停止全部在华业务。7月“鉴于采取反制措施所依据的情形发生变化”制裁取消。

美帝自2003年起售台90年代版的MIDS-LVT。源自国军上世纪末的“博胜案”,经克林顿批准销售。后该案腐败共谍等变故一堆,美帝借口台湾泄密,管卖(几百万刀1个)不管教,说是实际没有用。

去年台湾炒作了快一年购入link22全面升级指管通情系统云云
最后于今年2月签了7500万刀「Link-16系統提升先期規劃」合同,估计是买个ppt。说实在这ppt我都能写。

2.4 link 22

台湾捧上天的link22是2010年代北约推出官网 http://www.link22.org/

用于替换1970年代的link11,所以叫22。和link11一样工作于HF或UHF波段。HF部分似乎是只允许电离层反射一次,地表不反射。无间隔覆盖最远1000海里。

link22是纯软件,装在link16终端里。其码率(k/s)比link16低得多。

因为其内容完全要求符合link22专用的北约ATDLP-5.22标准格式,都是字符,其他都不传。传的是关键战术信息,强在安全性大有提高。link16的即时加密和协议参数等安全相关配置也包括在关键战术信息内,所以link22实际是link16的安全性补丁。不过一般说的link22指打完补丁的整个系统。

因HF天线基本只有舰艇上有,所以目前为止公开的只在舰艇升级link22。沙特是北约以外第一个用户,见星座级项目和美帝海军建设
据说打这补丁每艘舰算了1亿来刀。

3. 通用数据链

“通用”和“数据链”这俩词他就不挨着。数据链本来说的是各种不同装备的不同系统的专业数据互联互通。

通用数据链指传输视频,合成孔径雷达数据(类似于视频),大量原始数据等等,并没有特殊的“链”的操作。主要是数据链这词显牛逼。

对于战斗机,全向广播发视频那肯定是不合适了。所以实际上都是朝卫星发,战斗机上的通用数据链功能就是卫星数据链承担。

4. 牛逼数据链

叫这么个笼统的词因为他确实都不一样。这是洋军迷多年前画的图,美帝几种数据链的使用范围,言简意赅。还有各数据链全称。
最左边,普通的link16,普通机大家用。
往右TTNT,专用于与预警机深度交流。
往下IFDL,F22专用。
最右边MADL,F35专用。

中间一架F15帶Gateway node中转几种数据链(的可中转少部分内容),画这图时还没实现。实际是2021年用一架U2帶专门设备飞行测试成功。
https://www.airforce-technology.com/news/usaf-in-flight-communication-f-35-f-22-jets/

牛逼数据链牛逼在传输更密集,更及时,当然更多的信息。同时更安全。思路是提高码率,定向发送。

伪牛逼数据链

提高码率最简单,随便用点现代IT技术就行。

见柯林斯官网
https://www.collinsaerospace.com/what-we-do/industries/military-and-defense/communications/tactical-data-links/tactical-targeting-network-technology

这玩意也是纯软件,用上面说过的升级版link16终端装上就行。
https://www.baesystems.com/en-us/product/mids-jtrs
网页里有写。

相对于link 16的TDMA技术,TTNT用了统计优先级多址(SPMA),不用管他是啥,反正真实码率1M/s以上。且只要一打照面就可瞬间组网。

这些用现代IT技术实现都是小菜一碟,关键是怎么兼顾安全性。这方面语焉不详。理论上TTNT是比link16数据量大得多的准实时战术数据链,可用于全军各种场景。而目前只有海军计划用于E2D分发数据,而且还没有推开。回头说美帝舰载机时再说。

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szbd的嘴炮
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