武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈發(fā)展趨勢及關鍵技術

余福榮，張 艷，蔣 雪，邱金娜

（航天恒星科技有限公司，北京 100194）

0 引言

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭從平臺中心戰(zhàn)向網(wǎng)絡中心戰(zhàn)轉變，未來戰(zhàn)爭由單一軍兵種、單一武器裝備之間對抗逐步轉向武器裝備體系與體系之間對抗，作戰(zhàn)空間由單一領域向陸、海、空、天、電多域拓展，需要信息化戰(zhàn)場中各域武器裝備能互聯(lián)互通、信息共享。而武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈是連接各類武器裝備的信息紐帶，完成各類戰(zhàn)術信息實時傳輸和分發(fā)的標準化通信裝備，實現(xiàn)武器裝備協(xié)同探測、協(xié)同定位、協(xié)同突防、協(xié)同攻擊，最大發(fā)揮武器裝備作戰(zhàn)效能，在體系化作戰(zhàn)中發(fā)揮著不可或缺的作用。

隨著信息技術發(fā)展，產生許多新型作戰(zhàn)模式，對武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈提出新的更高能力需求，武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈向彈性可重構、低時延高動態(tài)組網(wǎng)、抗強干擾、抗截獲、智能化方向發(fā)展，需要開展數(shù)據(jù)鏈彈性可重構及異構通信、大規(guī)模低時延高動態(tài)組網(wǎng)、基于認知的智能抗干擾、低截獲信號傳輸、數(shù)據(jù)鏈多源信息融合等關鍵技術研究。

1 武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈現(xiàn)狀

武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈從最早的點對點彈載武器數(shù)據(jù)鏈發(fā)展而來［1］，具有較高帶寬、強實時、高動態(tài)、高可靠等特點［2］。美軍最早開展武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈研究，主要有協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)（Cooperative Engagement Capability，CEC）、機間數(shù)據(jù)鏈（Intra-Fight Data Link，IFDL）、戰(zhàn)術目標瞄準網(wǎng)絡技術（Tactical Targeting Network Technology，TTNT）、五度網(wǎng)絡技術（Quint Networking Technology，QNT）。

1.1 協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)

協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)（CEC）是美國海軍開發(fā)的一種武器平臺之間協(xié)同作戰(zhàn)的系統(tǒng)［3］，用于海上、空中和岸基作戰(zhàn)單元中傳感器和武器系統(tǒng)的直接交鏈，以增強對目標的協(xié)同探測和識別能力，支持火控級的復合跟蹤，實現(xiàn)對威脅目標的協(xié)同打擊。

協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)于20 世紀70 年代提出，初衷是為解決近海地區(qū)因復雜地形造成的目標識別困難問題，以及常規(guī)電子系統(tǒng)難以探測對抗現(xiàn)代化低可觀測目標，如掠海飛行巡航導彈。經(jīng)過20 多年的研制，在多次試驗、演習和實際作戰(zhàn)行動中充分驗證了其協(xié)同作戰(zhàn)能力，目前已經(jīng)裝備于美國海軍主力艦艇和航母編隊。

1.2 機間數(shù)據(jù)鏈

美軍機間數(shù)據(jù)鏈主要是針對隱身戰(zhàn)機作戰(zhàn)而設計，實現(xiàn)戰(zhàn)機編隊間高速、抗干擾、低時延、低截獲的定向組網(wǎng)通信［3］，實時傳輸敵我瞬間態(tài)勢、友機狀態(tài)機武器控制參數(shù)等信息，實現(xiàn)火控級協(xié)同，提高武器的精確打擊能力。美軍機間數(shù)據(jù)鏈有IFDL（Intra-Fight Data Link）和MADL（Multifunction Advanced Data Link）。其中，IFDL 是專門為F-22 戰(zhàn)機研發(fā)，供其在飛行中傳輸態(tài)勢信息，自動共享目標與系統(tǒng)數(shù)據(jù)，具有較低的被截獲概率。IFDL 數(shù)據(jù)鏈最多可支持16 架F-22 戰(zhàn)機，在同一編隊內組網(wǎng)通信，實現(xiàn)編隊內戰(zhàn)術信息共享。為了進一步增強隱身性能，美軍把IFDL 升級為MADL，MADL 主要裝備于F-35 隱形戰(zhàn)斗機。不論是IFDL 還是MADL 都是有限的機間組網(wǎng)，組網(wǎng)能力相對較弱。

1.3 戰(zhàn)術目標瞄準網(wǎng)絡技術

戰(zhàn)術目標瞄準網(wǎng)絡技術（TTNT）是一種高速、動態(tài)、基于IP 的Adhoc 數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡技術，數(shù)據(jù)速率達2 Mb/s，支持組網(wǎng)節(jié)點1 000 個以上［3］，具有數(shù)據(jù)傳輸速度快、組網(wǎng)結構靈活、高動態(tài)適應能力強等特點。能夠將作戰(zhàn)單元快速接入美軍全球信息柵格，大大縮短了C4KISR 系統(tǒng)的殺傷鏈反應時間，提高了美軍打擊對手時間敏感目標的能力，為美空軍由“平臺中心戰(zhàn)”向“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”轉型提供了部分網(wǎng)絡基礎設施。目前該技術已通過飛行演示驗證。

圖1 具備TTNT 波形的數(shù)據(jù)鏈端機

1.4 五度網(wǎng)絡技術

五度網(wǎng)絡技術（Quint Networking Technology，QNT）是為作戰(zhàn)飛機、無人飛機、導彈武器、戰(zhàn)術無人機和單個地面作戰(zhàn)單元之間互通開發(fā)的一種小型網(wǎng)絡化武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈?？捎糜谥慰焖倜闇屎痛驌魰r敏、活動目標，并能支撐武器制導交接、無人機控制、戰(zhàn)場態(tài)勢感知、毀傷評估［4-5］。其波形符合JTRSSCA 波形，并支持IPv6 以便融入GIG。QNT 技術應用示意圖如圖2 所示。

圖2 QNT 技術應用示意圖

2 新型協(xié)同作戰(zhàn)及其對武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的能力需求

隨著信息技術發(fā)展，武器裝備信息化、網(wǎng)絡化水平不斷提升，作戰(zhàn)模式由傳統(tǒng)的單平臺武器作戰(zhàn)轉變?yōu)檠b備體系對抗，產生了許多新型協(xié)同作戰(zhàn)概念與作戰(zhàn)樣式，對武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈提出了更高的能力需求。新型協(xié)同作戰(zhàn)概念主要有：多兵種跨域協(xié)同作戰(zhàn)、網(wǎng)電空間協(xié)同對抗、布式協(xié)同作戰(zhàn)。典型協(xié)同作戰(zhàn)對武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈能力需求分析詳見表1。

表1 典型協(xié)同作戰(zhàn)對武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈能力需求分析

2.1 多兵種跨域協(xié)同作戰(zhàn)

多兵種跨域協(xié)同作戰(zhàn)是指根據(jù)作戰(zhàn)任務需要，綜合運用陸、海、空、天各兵種的武器裝備，進行協(xié)同探測、協(xié)同定位、協(xié)同打擊，彌補單一兵種、單一裝備作戰(zhàn)能力不足，實現(xiàn)作戰(zhàn)效能最大化。2014 年3 月，美國國防部提出將“全球一體化作戰(zhàn)”構想［6-8］，通過“全球信息柵格”與戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，綜合陸、海、空、天各種作戰(zhàn)資源，實時生成全域戰(zhàn)場態(tài)勢，實現(xiàn)全球范圍的跨域協(xié)同作戰(zhàn)。

典型的多兵種跨域協(xié)同作戰(zhàn)樣式有陸空協(xié)同反導作戰(zhàn)［9］與?？諈f(xié)同對艦作戰(zhàn)。以陸空協(xié)同反導作戰(zhàn)為例，其利用陸軍地基雷電系統(tǒng)對敵空中目標進行探測跟蹤，通過天基武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈將目標位置信息發(fā)送空軍戰(zhàn)斗機，戰(zhàn)斗機發(fā)送空空導彈，并通過機彈間武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈打擊空中目標。

多兵種跨域協(xié)同作戰(zhàn)具有多域作戰(zhàn)、裝備數(shù)量巨多、傳輸信息大、通信距離遠等特點。由于參與作戰(zhàn)單元多，需要武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈具備大規(guī)模低時延組網(wǎng)、自主網(wǎng)絡規(guī)劃能力；并且需要多兵種跨域協(xié)同，因各兵種不同裝備通信系統(tǒng)采用的通信體制大都不同，為實現(xiàn)裝備間互聯(lián)互通，需要武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈具備多鏈兼容、異構通信、自適應鏈路規(guī)劃、波形重構等能力。

2.2 網(wǎng)電空間協(xié)同對抗

網(wǎng)電空間協(xié)同對抗是指綜合運用網(wǎng)絡與電子對抗裝備，采用協(xié)同電子干擾、網(wǎng)絡攻擊等手段，侵入敵方網(wǎng)電空間，竊取、修改或破壞敵方信息，從而降低或破壞敵方的網(wǎng)電系統(tǒng)作戰(zhàn)效能［10］。美軍研發(fā)的“舒特”系統(tǒng)［11-12］是典型網(wǎng)電對抗系統(tǒng)，主要由電子偵察機、電子干擾機、戰(zhàn)斗機、導彈武器構成，通過數(shù)據(jù)鏈實時傳輸與分享信息，實現(xiàn)戰(zhàn)場偵查、電子干擾、網(wǎng)絡攻擊、精確打擊一體化協(xié)同作戰(zhàn)。

典型的網(wǎng)電空間協(xié)同對抗樣式有“偵抗打”協(xié)同攻擊、地空協(xié)同電磁干擾等。以“偵抗打”協(xié)同攻擊為例，首先電子偵察機對敵方目標輻射源進行信號偵察和高精度定位，然后通過數(shù)據(jù)鏈將目標信息傳遞給電子干擾機，電子干擾機向敵方雷達或通信系統(tǒng)發(fā)送強電磁干擾信號，進行電磁攻擊；同時，通過數(shù)據(jù)鏈將偵察與定位信息傳遞給戰(zhàn)斗機，戰(zhàn)斗機發(fā)射導彈對目標實施反輻射攻擊。

網(wǎng)電空間協(xié)同對抗具有裝備機動性高、電磁干擾強、隱蔽性高、通信環(huán)境差等特點。要實現(xiàn)強電子對環(huán)境下大量裝備互聯(lián)互通、實時戰(zhàn)術信息傳輸與共享，需要武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈具備低時延高動態(tài)組網(wǎng)、波形重構、強抗干擾（干擾感知與識別）、高抗截獲、抗毀傷等能力。

2.3 分布式協(xié)同作戰(zhàn)

分布式協(xié)同作戰(zhàn)是指多個作戰(zhàn)單元通過數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)通信，進行分工合作，實現(xiàn)協(xié)同探測、協(xié)同定位、協(xié)同突防、協(xié)同攻擊，共同完成作戰(zhàn)任務。為了提升體系作戰(zhàn)能力，美國國防部高級研究計劃局（DARPA） 已開展了“體系集成技術與試驗”（SOSITE）項目，探索分布式空戰(zhàn)，把空戰(zhàn)能力分散部署于大量互操作的有人和無人作戰(zhàn)平臺，形成作戰(zhàn)體系。

典型分布式協(xié)同作戰(zhàn)樣式有無人機集群對海打擊、有人分布式協(xié)同偵查。以海上大型目標打擊任務為例，多架加掛導彈的無人機可采用“蜂群”戰(zhàn)術，集群突防，通過武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈獲得同一目標的坐標等信息，集中對海上目標進行飽和攻擊，形成一個可遮蔽一定空域的火力群，從而完成對海上大型目標的垂直打擊任務［13］。

分布式協(xié)同作戰(zhàn)具有裝備數(shù)量多、實時性強、動態(tài)性高、傳輸信息量大等特點，要實現(xiàn)大量高動態(tài)武器裝備組網(wǎng)通信、強實時的信息交互與信息融合，需要武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈具備低時延高動態(tài)組網(wǎng)，高速率、抗干擾、抗截獲、抗毀傷通信，以及多源信息處理與融合等能力。

3 武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈發(fā)展趨勢

為適應新型協(xié)同作戰(zhàn)模式、越來越復雜的戰(zhàn)場環(huán)境以及高效能實戰(zhàn)化武器裝備的發(fā)展需求，武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈向全球覆蓋、彈性可重構、低時延高動態(tài)組網(wǎng)、抗強干擾、抗截獲、智能化方向發(fā)展，以便支持未來復雜電磁對抗環(huán)境下大規(guī)模、網(wǎng)絡化、體系化作戰(zhàn)。

3.1 全球覆蓋

現(xiàn)有的武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈只支持區(qū)域作戰(zhàn)，難以實現(xiàn)全球覆蓋。通過建設支持遠程通信的天基武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，構建全球覆蓋的天空地一體化通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)全球的戰(zhàn)術信息共享。美國已開始構建全球信息柵格（GIG）［14］，通過整合數(shù)據(jù)鏈等各種通信信息資源，建立一個供美國陸、海、空三軍通用的全球通信網(wǎng)絡。

3.2 彈性可重構

現(xiàn)有武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈大多基于單一武器平臺研制，硬件架構與通信體制固定，可擴展性、可重構性差，裝備不同數(shù)據(jù)鏈的作戰(zhàn)單元難以互聯(lián)互通。通過采用彈性可重構、波形動態(tài)加載技術，武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈終端具備不同通信體制、通信協(xié)議、消息格式的信息傳輸能力，可實現(xiàn)武器裝備與偵察預警系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、電子對抗裝備等各類作戰(zhàn)單元的互聯(lián)互通，支持跨域協(xié)同作戰(zhàn)、網(wǎng)電一體化作戰(zhàn)。并且在系統(tǒng)故障與鏈路異常時通過鏈路重構，恢復數(shù)據(jù)鏈通信，增強了武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的可靠性。

3.3 低時延高動態(tài)組網(wǎng)

隨著網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的發(fā)展，參與協(xié)同作戰(zhàn)單元越來越多，網(wǎng)絡規(guī)模越來越大；同時，作戰(zhàn)單元的運動速度越來越快，機動性越來越高，對作戰(zhàn)網(wǎng)絡節(jié)點傳輸時延、動態(tài)適應性要求越來越高。并且協(xié)同作戰(zhàn)任務由打擊靜止或慢速移動目標擴展到打擊高速高機動時敏目標，需要武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈具備實時動態(tài)組網(wǎng)能力。現(xiàn)有武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈支持的網(wǎng)絡規(guī)模小、傳輸時延大、高動態(tài)適應性弱。為了支持陸、海、空、天、電全域下協(xié)同探測、協(xié)同定位、協(xié)同突防、協(xié)同打擊，武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈必須向大規(guī)模、低時延、高動態(tài)組網(wǎng)發(fā)展。

3.4 智能化

隨著人工智能技術發(fā)展，武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈將在環(huán)境感知、智能抗干擾、智能決策與自主鏈路規(guī)劃等方面實現(xiàn)智能化，將極大提升武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的抗干擾、鏈路規(guī)劃、信息分發(fā)等能力。現(xiàn)有的武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈智能化能力不足，難以滿足新的無人機蜂群作戰(zhàn)、多彈協(xié)同作戰(zhàn)等需求。

3.5 抗強干擾

隨著網(wǎng)電一體化作戰(zhàn)的發(fā)展，戰(zhàn)場電子對抗越來越強，要求武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈必須具備抗復雜電磁環(huán)境干擾能力?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)抗干擾能力不足，難以適應未來強電子對抗戰(zhàn)場應用。2019 年7 月，美軍最先進的高空長航時戰(zhàn)略無人機“全球鷹”被伊朗擊落，據(jù)報道是由于受電子干擾飛入伊朗領空被擊落。

3.6 抗截獲

隨著未來戰(zhàn)爭電子對抗的增強，數(shù)據(jù)鏈信息傳輸?shù)陌踩悦媾R著嚴峻的挑戰(zhàn)，在信息傳輸時可能被敵方偵查、截獲，導致武器裝備被定位與攔截?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)鏈安全性考慮不夠，存在被截獲風險。需要綜合采用猝發(fā)隱蔽通信、混合擴跳頻、自適應功率控制、相控陣天線波束控制、自適應高速跳頻，以及基于加權類分數(shù)階傅里葉變換的信號處理技術等技術，提升數(shù)據(jù)鏈傳輸安全性。美軍的F-22、F-35隱身戰(zhàn)斗機以及BLOCK-4 隱身轟炸機具有較好的抗截獲能力。

4 武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈關鍵技術

依據(jù)武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈功能與作戰(zhàn)需求，武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈關鍵技術主要分為：數(shù)據(jù)鏈互聯(lián)互通技術、數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)技術、數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術、數(shù)據(jù)鏈抗截獲技術、數(shù)據(jù)鏈信息融合與分發(fā)技術。武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈關鍵技術與參考模型功能層關系見圖3。

圖3 武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈關鍵技術與參考模型功能層關系

4.1 數(shù)據(jù)鏈互聯(lián)互通技術

未來信息化戰(zhàn)場下多兵種聯(lián)合協(xié)同作戰(zhàn)，參與作戰(zhàn)的武器裝備越來越多，網(wǎng)絡規(guī)模越來越大，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)作為鏈接各作戰(zhàn)單元的“神經(jīng)網(wǎng)絡”，必須增強數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)健壯性、可靠性與互聯(lián)互通能力，需深入開展數(shù)據(jù)鏈彈性可重構及異構通信技術研究。

1）數(shù)據(jù)鏈彈性可重構技術。現(xiàn)有數(shù)據(jù)鏈大多基于單一武器平臺研制，硬件架構與通信體制固定，系統(tǒng)的兼容性、可擴展性與魯棒性差，不同體制的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)難以通信，鏈路異常時重構困難。數(shù)據(jù)鏈彈性可重構技術采用軟件無線電技術與基于軟件通信架構（SCA）的武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈端機，設計不同通信體制、不同消息格式的波形模塊，根據(jù)任務需求自適應動態(tài)加載相應的波形模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈波形與功能重構，支持不同武器裝備通信應用。并且可在面臨系統(tǒng)故障、環(huán)境干擾或敵方攻擊時通過鏈路重構，可恢復系統(tǒng)功能，增強了系統(tǒng)健壯性、環(huán)境適應性、抗干擾能力。數(shù)據(jù)鏈彈性可重構采用的技術包括：軟件無線電技術、多通信體制波形模塊設計技術、數(shù)據(jù)鏈波形重建技術、波形自適應加載技術。

2）天基異構數(shù)據(jù)鏈通信技術。未來信息化戰(zhàn)爭中，將是陸、海、空、天、電五維空間的聯(lián)合作戰(zhàn)，而目前武器裝備體系中存在多類數(shù)據(jù)鏈并存、鏈間互聯(lián)互通困難、缺乏統(tǒng)一消息格式標準規(guī)范。天基異構數(shù)據(jù)鏈通信是通過構建天基骨干網(wǎng)，天基骨干網(wǎng)節(jié)點上裝有武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈消息轉發(fā)器，不同的戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈都能隨遇接入天基骨干網(wǎng)，當武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)需要與其他類數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)通信時，通過武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈消息轉發(fā)器進行高速消息格式轉換處理，再進行信息分發(fā)與共享，實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)鏈間的互聯(lián)互通。天基異構數(shù)據(jù)鏈通信采用的技術包括：衛(wèi)星組網(wǎng)通信技術、異構數(shù)據(jù)鏈隨遇接入技術、高速異類消息轉換處理技術、實時信息分發(fā)與共享技術。

4.2 數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)技術

現(xiàn)有數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)容量較低、傳輸能力有限、組網(wǎng)不靈活、高動態(tài)適應性不夠、網(wǎng)絡規(guī)劃能力不足，難以滿足未來信息化戰(zhàn)場下大規(guī)?？缬騾f(xié)同作戰(zhàn)、高動態(tài)分布式協(xié)同作戰(zhàn)要求，需要深入開展大規(guī)模低時延高動態(tài)組網(wǎng)、數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡最優(yōu)規(guī)劃及云協(xié)同網(wǎng)管技術研究。

1）大規(guī)模低時延高動態(tài)組網(wǎng)技術。在現(xiàn)代戰(zhàn)場環(huán)境下，戰(zhàn)場態(tài)勢瞬息萬變，為了及時收集和分發(fā)相關戰(zhàn)術信息，要求在作戰(zhàn)單元之間建立高速率、高動態(tài)、高可靠、低時延的數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡。數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡建立時間由10 s量級減少到秒級，端到端傳輸時延由秒級提升至毫秒級。大規(guī)模低時延高動態(tài)組網(wǎng)技術通過采用一發(fā)多收通信（TxRxN），增加數(shù)據(jù)傳輸能力，實時大規(guī)模、高帶寬組網(wǎng)；采用基于統(tǒng)計優(yōu)先級的多址接入（SPMA），減少接入等待時延，實現(xiàn)快速入網(wǎng)；采用目標序列距離矢量路由協(xié)議（DSDV），最優(yōu)路由路徑，減少傳輸時延。大規(guī)模低時延高動態(tài)組網(wǎng)技術通過采用包括：一發(fā)多收通信技術、基于統(tǒng)計優(yōu)先級的多址接入技術與目標序列距離矢量路由技術。

2）數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡最優(yōu)規(guī)劃技術。數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡最優(yōu)規(guī)劃［15］是指在作戰(zhàn)任務、作戰(zhàn)環(huán)境、裝備配置、傳輸距離、傳輸時延以及鏈路特性等約束條件下，采用作戰(zhàn)任務規(guī)劃、數(shù)據(jù)鏈鏈路規(guī)劃算法，設計數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡的連接與互通關系，使所有作戰(zhàn)單元都可以直接或通過中繼站、網(wǎng)關與其他數(shù)據(jù)鏈裝備相互通信；并通過信息鏈路選擇、傳輸帶寬以及鏈間轉發(fā)等傳輸控制，充分合理利用信道資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)傳輸時延最小、可靠性最高。數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡最優(yōu)規(guī)劃采用的技術包括：多任務協(xié)同與規(guī)劃技術、數(shù)據(jù)鏈多鏈路規(guī)劃技術、數(shù)據(jù)鏈傳輸控制技術、信道資源最優(yōu)配置技術。

4.3 數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術

現(xiàn)行數(shù)據(jù)鏈抗干擾手段主要有直接序列擴頻技術、跳頻技術、混合擴跳頻技術、自適應天線技術等［16-17］，擴跳頻信號特征固定（如跳頻脈沖間隔和脈沖持續(xù)時間等）且缺少變化，通信抗干擾能力較弱，故易被敵偵收或干擾。為了提高數(shù)據(jù)鏈抗干擾能力，需要采用干擾感知與識別技術、基于認知的智能抗干擾技術等新技術。

1）多域聯(lián)合抗干擾技術。多域聯(lián)合抗干擾是指綜合運用了時域、頻域、碼域和空域等信號處理手段，構造了低檢測、低偵收、低截獲和抗干擾無線傳輸信號，實現(xiàn)了多維特征聯(lián)合捷變。文獻［17］提出了一種基于多維特征聯(lián)合捷變的數(shù)據(jù)鏈抗干擾方法，該方法采用了于變時寬構架的預編碼窄帶直擴/跳頻技術，綜合運用了碼、直擴、跳頻及變時手段，實現(xiàn)了時域、頻域和碼域特征的聯(lián)合捷變；同時結合基于差分空時分組編碼的跳頻技術，引入多天線MIMO 技術，提高通信系統(tǒng)容量和頻譜利用率，結合空時編碼技術，同時獲得空間、時間分集和編碼增益，大幅提升抗干擾能力。

2）基于認知的智能抗干擾技術。基于認知的智能抗干擾通過采用干擾檢測、干擾模式識別以及機器學習方法，對電磁環(huán)境進行感知，并采用智能抗干擾決策算法，自適應選取最佳抗干擾技術與方式，大幅提高系統(tǒng)的抗干擾能力和頻譜利用率，實現(xiàn)復雜電磁干擾環(huán)境下高可靠的信息傳輸。文獻［18］提出基于發(fā)送-感知- 接收（T-S-R）工作模式的同時收發(fā)認知抗干擾（SCAJ）技術，通過在感知/接收周期內動態(tài)分配感知、接收時隙而實現(xiàn)實時抗干擾；文獻［19］提出一種基于馬可夫決策流程（MDP）法的認知抗干擾方法；文獻［20］提出基于分布式概率協(xié)議的干擾對消方法，它將分布式、概率協(xié)議引入頻譜配對的網(wǎng)絡中，使得每個節(jié)點可以動態(tài)地發(fā)現(xiàn)匹配的目標并在一個隨機可用的頻率上實現(xiàn)同步?；谡J知的智能抗干擾相關的技術有：基于能量檢測的干擾感知技術、機器學習與智能決策技術、基于馬可夫決策流程法的認知抗干擾技術、基于分布式概率協(xié)議的干擾對消技術等。

4.4 數(shù)據(jù)鏈抗截獲技術

數(shù)據(jù)鏈通信過程中易被敵方偵測，可能造成通信信號被敵方干擾、截獲，甚至導致武器裝備被定位、攔截。隨著電子對抗技術的發(fā)展，對武器裝備通信安全性提出了更高的要求，需要數(shù)據(jù)鏈具備強抗截獲能力。

數(shù)據(jù)鏈抗截獲技術是通過在時域、頻域、能量域、空域、變換域對數(shù)據(jù)鏈傳輸信號進行控制、處理，或其他抗截獲技術手段，使傳輸信號難以被截獲，實現(xiàn)高安全信號傳輸。現(xiàn)行的抗截獲方法主要有：在時域上采用猝發(fā)跳時通信，在頻域上采用擴頻、跳頻、混合擴跳頻技術，在空域上采用波束控制、多入多出（MIMO）天線技術，在能量域上采用自適應功率控制技術，在變換域上采用加權類分數(shù)階傅里葉變換（WFRFT）。

目前，單一的抗截獲技術已難以滿足作戰(zhàn)應用的需求，需要綜合采用多域抗截獲技術。文獻［21］提出了一種采用加權類分數(shù)階傅里葉變換（WFRFT）與MIMO 技術相結合的衛(wèi)星抗截獲通信方法，通過多層WFRFT 調制，提高抗截獲能力。低截獲信號傳輸技術采用的技術主要有：猝發(fā)隱蔽通信技術、混合擴跳頻技術、波束控制技術、自適用功率控制技術、基于加權類分數(shù)階傅里葉變換的信號處理技術等。

4.5 數(shù)據(jù)鏈信息融合技術

隨著作戰(zhàn)模式向體系對抗轉變以及信息技術的發(fā)展，參與作戰(zhàn)的信息化武器裝備越來越多，傳遞的戰(zhàn)術信息種類也越來越多，需傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)量成倍增長，如果不進行信息融合處理，在相同的傳輸帶寬條件下會增加系統(tǒng)傳輸時延，影響作戰(zhàn)響應。并且對分布式協(xié)同作戰(zhàn)，各作戰(zhàn)單元傳感器只能獲得部分戰(zhàn)術信息，必須進行信息融合處理，才能有效利用信息。

數(shù)據(jù)鏈信息融合技術是指通過采用信息加工處理、信息對比分析、信息深度挖掘、多源信息合成、目標信息識別等技術手段，對從多途徑（傳感器、知識庫、專家?guī)欤?、多傳感器得到的?zhàn)術信息進行融合處理［22］，剔除無關的或重復冗余的信息，獲得精確的、高信息含量的有用信息，增強了目標識別、抗干擾、打擊精度以及戰(zhàn)術決策能力；同時，降低了信息傳輸開銷，減少系統(tǒng)傳輸時延。隨著新信息技術發(fā)展，產生了基于云計算的數(shù)據(jù)鏈信息融合技術，該技術采用分布式云計算與大數(shù)據(jù)分析手段，對來自“云端”各作戰(zhàn)單元的多源信息進行融合處理，生成高價值的戰(zhàn)術信息。2013 年，美空軍提出“作戰(zhàn)云”的概念，并提出基于云計算的戰(zhàn)場信息跨域融合［23］。數(shù)據(jù)鏈信息融合相關的技術主要有：實時多源信息處理技術、大數(shù)據(jù)分析與信息挖掘、基于云計算的多源信息融合技術等。

5 結論

為適應未來體系化、多域化、一體化、分布式協(xié)同作戰(zhàn)需求，武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈向全球覆蓋、彈性可重構、低時延高動態(tài)組網(wǎng)網(wǎng)絡、強抗干擾、高抗截獲、智能化方向發(fā)展。需要深入開展數(shù)據(jù)鏈彈性可重構及異構通信、大規(guī)模低時延高動態(tài)組網(wǎng)、基于認知的智能抗干擾、低截獲信號傳輸、數(shù)據(jù)鏈多源信息融合等關鍵技術研究，更好地支持全球跨域協(xié)同作戰(zhàn)、網(wǎng)電一體化協(xié)調作戰(zhàn)、分布式協(xié)同作戰(zhàn)等新型協(xié)同作戰(zhàn)。