C2链路与传统空管的关系

文摘   2025-01-15 10:50   广东  

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C2与ATC

前文介绍了C2链路,通常指“指挥和控制链路”(Command and Control Link),是无人机、导弹、卫星和其他远程操控系统中的关键通信链路,用于实现指挥控制信息的传输。

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说到这些,未免要将C2链路和传统的空中交通管制进行一番联系与对比,因为确实在无人机、载人飞行器共享空域的管理方面都有一定的相似与关联。但是实际上,这完全是两个概念或者两个系统。

C2链路与传统空中交通管制(ATC)在性质、功能和技术实现上有显著区别;C2链路侧重于指挥&控制,而空中交通管制的核心是空域管理和飞行安全。

下面从专业角度详细分析二者的区别和关系,并探讨我国C2链路建设现状及面临的主要难点与挑战。
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一、C2链路与空中交通管制的区别

 1. 通信内容的差异


  • C2链路是指挥控制链路,主要用于无人机、导弹或卫星等系统的实时操控和状态反馈传输,其通信内容涵盖指令数据和回传的实时信息。操作员通过C2链路下达航向、速度、位置等控制指令,并接收无人系统的反馈信息。

  • 而空中交通管制则注重飞行器间的空域协调,保障所有空域用户的安全,主要通信内容是飞行路径、飞行高度等信息的通告、修正或警告,通常只包含位置、速度等飞行状态信息。

 2. 控制权的分配


  • 在C2链路中,无人系统的控制权集中于远程指挥者或地面控制站,其控制范围可以涵盖无人机的具体操作指令。

  • 空中交通管制则不会直接控制飞行器的具体操作,而是引导飞行器遵循特定航路和高度,以实现空域内不同飞行器间的协调。

  • 无人系统中的C2链路是指挥中心直接掌握控制权,而空中交通管制的权力仅限于引导和管理。

 3. 通信频段和方式的不同


  • C2链路往往采用专用的频段和加密通信方式,如卫星链路、微波链路或射频通信,保障通信链路的稳定性和抗干扰性。

  • 而空中交通管制使用的频段较为公开,常用VHF频段,以方便民航和其他空中交通用户进行空域信息的共享。

 4. 信息安全性要求


  • C2链路在军事应用中对信息安全要求较高,链路信息通常经过严格加密,防止指令数据被截获或干扰,特别是在军事无人机和卫星系统中,C2链路需要高级别的防窃听、防干扰保护。

  • 空中交通管制的通信虽有一定的安全性保障,但信息公开程度较高,安全性要求相对较低。尽管安全性低,但是想要“违法犯罪”,那成本就是非常高了。

二、C2链路与空中交通管制的关系

 1. 空域协调的必要性


随着无人机数量的增加,尤其是在低空空域中的频繁活动,C2链路与传统空中交通管制间的关系越来越紧密。

空中交通管制需要监测并协调无人机与载人飞行器的空域使用,避免冲突。

这意味着C2链路不仅要负责无人系统的控制,还要符合空中交通管制的要求,适应空域协调需要。

 2. 信息共享与互通


在低空空域或高密度空域中,无人机的C2链路系统可能需要与空中交通管制系统共享信息,例如飞行器的实时位置、速度和高度等,以便管制员能对潜在的冲突做出快速反应。

因此,C2链路在实现远程操控的同时,需要设计出与空管系统的信息共享和互通机制。

 3. 通信标准和规范的对接


为了确保无人机与传统飞行器在空中安全运行,C2链路的通信方式逐渐受到空管通信标准的约束。

在我国和国际上,相关机构正在制定无人机通信的统一标准,以保证C2链路和空中交通管制系统能够兼容。尤其是在无人系统应用于物流、监控等民用领域时,C2链路的通信必须与空中交通管制系统实现标准化、规范化的对接。

三、我国C2链路建设的现状

在我国,无人机和其他无人系统的广泛应用推动了C2链路建设。

当前,我国C2链路的建设重点主要集中在以下几个方面:

 1. 低空空域管理体系的建设


随着低空经济的发展,我国逐步推动低空空域的开放和管理。为适应这一趋势,C2链路的建设逐渐纳入空域管理体系,以保证无人机在低空飞行时受到有效的监控和指挥。

我国在部分试点城市如广州、深圳等地建立了低空空域监控和管理系统,初步形成了“人机管控一体化”C2链路结构。

 2. 军民两用C2链路的融合


在国家战略需求下,我国的C2链路建设正在推动军用和民用系统的融合发展,尤其是在救援、消防、应急等领域。

军用无人系统的C2链路技术逐渐应用于民用领域,同时民用无人机的C2链路也日益标准化,以适应国家对低空空域管控的需求。

 3. 高安全性C2链路的研发


我国无人系统在军事和特殊领域的应用带来了高安全性需求。

国内相关研究机构和企业积极研发具有高抗干扰性、强加密能力的C2链路技术,确保其在复杂环境中具备可靠的通信能力。


四、我国C2链路建设的难点和困难

 1. 空域开放与管控之间的矛盾


我国的空域资源由军方掌控,开放程度有限,低空空域的开放尚处于探索阶段。

C2链路的建设和应用面临着空域管控严格的限制,如何在保障空域安全的前提下开放低空空域,使无人机能有效通信,是一项难点。

 2. 技术标准的缺乏


目前我国C2链路的技术标准尚未完全形成,尤其是在多链路冗余、抗干扰、加密通信等方面,与国际标准存在差距。

这一问题使得不同无人系统之间难以实现互联互通,也给C2链路的设备制造和系统开发带来了技术瓶颈。

 3. 通信资源的限制


C2链路需要占用特定频段进行通信,而我国通信频谱资源有限,在频段划分和使用上需与其他行业协调。

同时,C2链路在通信过程中会受到电磁干扰的影响,特别是在高密度城市和复杂地形中,链路稳定性难以保障。

 4. 链路安全的挑战


在军事和应急领域,C2链路的安全性至关重要。由于信息安全面临严峻的网络攻击和信号干扰威胁,我国的C2链路建设需要解决链路加密、身份认证和抗干扰等方面的难题。

当前虽然具备一定的技术能力,但要全面实现高安全性链路仍需技术突破。

 5. 复杂环境下的链路覆盖问题


我国幅员辽阔、地形复杂,不同地域的无人系统任务环境千差万别。

C2链路在海洋、山区、森林等复杂环境中的覆盖问题尚未完全解决,这限制了无人系统的应用范围。为了在不同环境中都能保证链路的稳定和可靠性,C2链路的建设需要不同通信手段的灵活组合。

写在最后

总之,C2链路和空中交通管制在通信内容、控制权分配和安全性上有显著区别,但在空域管理上存在一定的协调需求。

在我国,无人系统的C2链路建设在低空经济的推动下逐步发展,但也面临空域管控限制、技术标准不完善、频谱资源有限、安全性要求高等多重挑战。

要进一步推进C2链路建设,我国需要在空域开放、技术标准化和链路安全性提升方面持续发力,以适应无人系统日益广泛的应用需求。

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