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?zhǔn)窃鯓拥摹?/p>
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(jìn)行了較大的改進(jìn),集通信、相對導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(biāo)準(zhǔn),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(qiáng)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(qiáng),不會更弱。
這讓我想起昨天看的一個視頻,科學(xué)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(xué)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(qiáng)大的緣由,強(qiáng)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(jìn)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(jī)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(hù)器件,但也不只有保護(hù)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(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)
參考文獻(xiàn)
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(jìn)行糾錯編碼、加密、交織以及直接序列擴(kuò)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(bǔ)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(hù)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(kuò)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(dāng)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(dāng)然是標(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)格式,即K系列消息標(biāo)準(zhǔn),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(biāo)識符號,標(biāo)識符號是計算機(jī)認(rèn)識的基礎(chǔ)
軟擴(kuò)頻怎么理解呢,可以看作一個是軟件進(jìn)行,一個是硬件進(jìn)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(xiàn) 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(jìn)行規(guī)劃,各個作戰(zhàn)單元根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流程下的規(guī)劃文件,迅速的完成初始化設(shè)置,進(jìn)行組網(wǎng),有著極強(qiáng)的靈活性。
在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段,建立了一套標(biāo)準(zhǔn)流程,參與端根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化要求提出需求,規(guī)劃員只需要在輔助軟件上輸入標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jìn)行功能角色定位,建立起各個指標(biāo)的參考基準(zhǔn)
不同平臺根據(jù)定位加載早已預(yù)制好的文件,還可以根據(jù)需求進(jìn)行局部調(diào)整
這里大概介紹了一些基準(zhǔn),包括時間,視距外中繼,相對導(dǎo)航,輔助相對導(dǎo)航,不同系統(tǒng)中繼等
當(dāng)角色分配之后,對不同群組之間打上標(biāo)識符用以區(qū)分
初始化是第三步,當(dāng)一切工作準(zhǔn)備到位,便將這些默認(rèn)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(hù)工作,保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的運(yùn)行。 信息化時代的聯(lián)合作戰(zhàn),很難想象這是上世紀(jì)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(xiàn) 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(xì)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(fù)利用,使用的方法就就是信息加密和傳輸加密進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔絕。但這里有個問題就是,當(dāng)資源被反復(fù)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(yán)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(zhǔn)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(xiàn)
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(jī)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(rèn)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(kuò)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(biāo)準(zhǔn)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?fù)浣Y(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(dāng)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(yù)警機(jī)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(jìn)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(jìn)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
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