本书介绍了数据链的基本概念、发展历程和趋势，重点分析了Link-4、Link-11、Link-16和Link-22数据链的系统组成、工作模式、技术特点等内容，并以Link-16数据链为重点，全面阐述了该数据链的信道共享机制、时间同步技术、传输消息类型、封装结构、信号波形等内容，给出了多网、导航、中继、距离扩展等功能实现方法；以数据链关键技术为主线，详细论述了数据链的消息格式、信息传输、网络协议、通信安全等方面相关知识，剖析了数据链的本质。

数据链是以通信网络为纽带，以信息处理为核心，将遍布陆海空天的战场感知系统、指挥自动化系统、火力打击系统和信息攻击系统等作战要素联为一个有机整体的信息网络系统，是传感器、指挥控制系统与武器平台综合一体化建设和数字集成的基础，是实现战场信息共享、缩短指挥决策时间、快速实施打击的保障。数据链作为“现代信息化作战的神经网络”，在多种平台间构建了“交叉”式传输网络，变革传统的树杈式信息传输模式为扁平化传输模式，使诸军兵种的各级指战员能在第一时间共享各种战术信息，实现信息传输的实时性。 数据链在军事上的应用水平在很大程度上决定着信息化战争的水平和能力。所以，加紧研究数据链的消息格式、信息传输、网络协议、通信安全等关键技术刻不容缓。战场信息的实时多维感知、战场信息的实时共享及目标的实时打击是数据链发展的方向，数据链是未来信息化战争取得战场主动权的有力保障。各国越来越重视对数据链的研究，尤其是美军/北约对数据链的研究和应用最为广泛，且在各种数据链研制方面尚处于领先地位。 该书紧跟数据链的发展趋势，及时、全面反映数据链的最新技术，力求语言精练、图文并茂，所述内容能够深入浅出、全面准确地反映当前数据链的新技术、新体制和未来的发展趋势。 该书共11章。第1章数据链的基本概念，主要介绍数据链的定义、类型、基本组成、特征，以及数据链在指挥控制系统、ISR系统和武器系统中的应用。第2章数据链的发展历程，主要介绍数据链的兴起背景、外军战术数据链和宽带数据链的发展历程，分析外军数据链的发展特点和趋势。第3章Link–4、Link–11和Link–22数据链，主要介绍Link–4、Link–11和Link–22三种典型战术数据链的系统组成、系统特性、组网方式等内容。第4章Link–16数据链，主要从TDMA多址方式、传输消息类型、时隙分配、时间同步、传输波形、射频信号、消息封装结构等方面介绍了Link–16数据链的系统特性，从通信加密、多网、网络角色、精确参与定位与识别、相对导航、话音通信、中继、网络参与组功能等方面详细介绍了Link–16数据链的功能。第5章无人机数据链，主要介绍无人机测控系统及其关键技术，并以TCDL、HIDL、QNT数据链为例，介绍了无人机数据链的技术特点，分析无人机数据链的发展趋势。第6章数据链的消息格式，主要介绍Link–16和Link–22数据链的消息格式，分析消息格式的描述方法和数据元素字典的概念。第7章数据链的信息传输，分别从信道特性、调制技术和编码技术三个方面，详细分析数据链系统所采用的信息传输技术。第8章数据链的网络协议，主要介绍网络互联的基本概念，分析数据链网络的拓扑结构和网络协议栈，并以Link–16数据链为对象，深入剖析了数据链网络协议体系结构；最后，分析无线网络的MAC协议的类型及其在典型战术数据链中的应用。第9章数据链的通信安全，从通信抗干扰与抗干扰技术的理论基础出发，分析通信干扰与抗干扰的类型、准则和特点，详细阐述数据链系统中采用的扩频抗干扰技术，并以外军典型的战术数据链Link–16为对象，重点分析它的抗干扰和保密措施。第10章典型数据链系统的作战运用，介绍Link-11数据链的装备应用、网络管理和组网运用情况，以及Link-16数据链的装备应用、网络管理和在飞机指挥权交接中的运用情况。第11章数据链的新发展，主要从数据链端机设计、网络协议及新兴数据链系统三个方面介绍数据链技术的新发展。 本书由赵志勇、毛忠阳、张嵩和刘锡国编著，也得到了教研室王瑞同志的大力支持。在本书的编写过程中，作者所在单位的领导和同事给予了很多帮助，在此对他们表示衷心的感谢！ 由于作者水平有限，书中难免还存在一些错误和疏漏之处，希望广大读者批评指正。 编著者 2021.09

第1章 数据链的基本概念 1 1.1 信息化战争中的数据链 1 1.1.1 数据链在近几场局部战争中的运用 1 1.1.2 数据链对信息化作战的影响 2 1.2 数据链的定义 4 1.3 数据链的类型 6 1.4 数据链的基本组成 8 1.5 数据链的特征 9 1.6 数据链的应用 11 1.6.1 在指挥控制系统中的应用 11 1.6.2 在ISR系统中的应用 15 1.6.3 在武器系统中的应用 20 小结 21 思考题 21 参考文献 21 第2章 数据链的发展历程 23 2.1 数据链的兴起背景 23 2.2 战术数据链的发展历程 23 2.2.1 酝酿和产生 23 2.2.2 单一功能数据链的产生和发展 24 2.2.3 协同与整合 25 2.2.4 完善和综合 25 2.3 宽带数据链的发展历程 26 2.3.1 产生背景 26 2.3.2 从各军兵种专用到标准统一 26 2.3.3 基于CDL标准的宽带数据链 27 2.4 外军数据链发展特点和趋势 28 2.4.1 外军数据链的发展特点 28 2.4.2 数据链的发展趋势 29 小结 30 思考题 31 参考文献 31 第3章 Link-4、Link-11和Link-22数据链 32 3.1 Link-4数据链 32 3.1.1 Link-4A数据链 32 3.1.2 Link-4C数据链 33 3.2 Link-11数据链 33 3.2.1 Link-11数据链的系统组成 33 3.2.2 Link-11数据链的调制技术特点 34 3.2.3 Link-11数据链的组网方式与工作模式 35 3.2.4 Link-11数据链的消息格式 38 3.3 Link-22数据链 40 3.3.1 Link-22数据链的系统特性 40 3.3.2 Link-22数据链的系统组成 42 3.3.3 Link-22数据链的网络结构 43 3.3.4 Link-22数据链报文 45 小结 48 思考题 48 参考文献 49 第4章 Link-16数据链 50 4.1 Link-16数据链的发展历程 50 4.2 Link-16数据链的TDMA接入方式 51 4.2.1 时隙划分 52 4.2.2 时帧 52 4.2.3 时隙块 53 4.2.4 时隙互斥 54 4.3 传输消息类型 55 4.3.1 报头 55 4.3.2 固定格式消息 55 4.3.3 可变格式消息 59 4.3.4 自由文本消息 59 4.4 时隙分配 59 4.4.1 网络参与组 59 4.4.2 单元类型 61 4.4.3 时隙访问方式 61 4.5 时间同步 61 4.5.1 粗同步 62 4.5.2 主动式精同步 63 4.5.3 被动式精同步 65 4.5.4 时间同步保持 65 4.6 传输波形 67 4.6.1 CCSK与码片序列 67 4.6.2 伪随机噪声 67 4.6.3 载波调制 68 4.6.4 单脉冲与双脉冲 68 4.7 射频信号 69 4.7.1 通信模式 69 4.7.2 工作频段 69 4.8 消息封装格式 70 4.8.1 时隙的构成 70 4.8.2 消息封装格式 72 4.9 格式化消息发射信号产生过程 75 4.10 多网 75 4.10.1 多个网络 75 4.10.2 重叠网 76 4.10.3 多重网 76 4.11 网络角色 77 4.12 精确参与定位与识别 80 4.13 导航 81 4.13.1 相对导航 81 4.13.2 地理导航 82 4.14 话音通信 82 4.15 中继 83 4.15.1 配对时隙中继 83 4.15.2 再传中继 85 4.15.3 寻址中继 85 4.16 网络参与组功能 86 4.17 距离扩展技术 88 4.17.1 卫星战术数据链 89 4.17.2 卫星战术数据链 J 89 4.17.3 卫星数据链的作用和特点 90 小结 92 思考题 93 参考文献 94 第5章 无人机数据链 95 5.1 无人机测控系统及其关键技术 95 5.1.1 无人机测控系统 96 5.1.2 关键技术 96 5.2 典型无人机数据链 99 5.2.1 TCDL数据链 99 5.2.2 HIDL数据链 99 5.2.3 QNT数据链 100 5.3 无人机数据链发展趋势 101 小结 103 思考题 103 参考文献 104 第6章 数据链的消息格式 105 6.1 数据链的消息标准 105 6.2 Link-16数据链的消息格式 106 6.2.1 字类型 106 6.2.2 初始字 107 6.2.3 扩展字 108 6.2.4 继续字 109 6.3 Link-22数据链的消息格式 109 6.3.1 F系列字结构 109 6.3.2 FJ系列字结构 110 6.4 消息描述 111 6.4.1 消息摘要 111 6.4.2 发送/接收规则 113 6.4.3 字表达形式 113 6.5 数据元素字典 119 6.5.1 格式化消息的句法与语义 119 6.5.2 数据链数据元素字典 120 小结 121 思考题 121 参考文献 122 第7章 数据链的信息传输 123 7.1 数据链的传输信道 123 7.1.1 电磁波的空间传输 123 7.1.2 典型数据链的传输信道 125 7.2 数据链的调制技术 132 7.2.1 Link-11数据链的?/4–DQPSK调制 132 7.2.2 Link-16数据链的MSK调制 137 7.2.3 Link-22数据链的8PSK调制 140 7.3 数据链的编码技术 141 7.3.1 差错控制技术原理 141 7.3.2 Link-11数据链的汉明码 142 7.3.3 Link-16数据链的RS码 146 7.3.4 Link-22数据链的卷积码 147 小结 150 思考题 150 参考文献 151 第8章 数据链的网络协议 152 8.1 网络互联的基本概念 152 8.1.1 基础知识 152 8.1.2 网络协议 154 8.2 数据链的网络拓扑结构 155 8.3 数据链的网络协议体系结构 156 8.3.1 数据链网络协议栈 157 8.3.2 Link-16数据链的网络协议 158 8.4 无线MAC协议及其在数据链中的应用 161 8.4.1 无线通信网络的MAC协议 162 8.4.2 战术数据链的MAC协议 168 小结 171 思考题 172 参考文献 172 第9章 数据链的通信安全 173 9.1 通信对抗 173 9.1.1 通信干扰 173 9.1.2 抗干扰通信 178 9.2 抗干扰理论基础 181 9.2.1 理论公式 181 9.2.2 处理增益和干扰容限 182 9.3 扩频抗干扰技术 183 9.3.1 扩频技术的特点 183 9.3.2 直接序列扩频技术 184 9.3.3 跳频技术 186 9.3.4 跳时技术 191 9.3.5 线性调频 192 9.4 Link-16数据链的通信安全 192 9.4.1 抗干扰措施 192 9.4.2 通信加密 196 小结 197 思考题 197 参考文献 197 第10章 典型数据链系统的作战运用 199 10.1 Link-11数据链的装备情况 199 10.1.1 舰载Link-11数据链系统 199 10.1.2 机载Link-11数据链系统 200 10.1.3 陆基Link-11数据链系统 202 10.2 Link-11数据链的网络管理 204 10.2.1 主站选择 205 10.2.2 网络效率 205 10.3 Link-11数据链的组网运用 205 10.3.1 卫星Link-11数据链网络 205 10.3.2 多频Link-11数据链网络 207 10.3.3 级联Link-11数据链网络 207 10.4 Link-16数据链的装备情况 208 10.4.1 舰载Link-16数据链系统 209 10.4.2 机载Link-16数据链系统 210 10.5 Link-16数据链网络管理系统 211 10.6 Link-16数据链在飞机指挥权交接中的运用 212 10.6.1 指挥权交接条件 213 10.6.2 指挥权交接涉及的消息 213 10.6.3 指挥权交接流程 214 小结 216 思考题 216 参考文献 216 第11章 数据链的新发展 218 11.1 软件无线电技术及其在数据链端机中的应用 218 11.1.1 软件无线电的基本概念 218 11.1.2 软件无线电提出的背景 218 11.1.3 软件通信体系结构 220 11.1.4 软件无线电技术在数据链中的应用 224 11.2 移动自组织网络技术 225 11.2.1 数据链的动态组网 225 11.2.2 移动自组织网的关键技术 226 11.2.3 移动自组织网的MAC协议 228 11.2.4 移动自组织网的路由协议 231 11.3 TTNT数据链 235 11.3.1 TTNT数据链提出的背景 235 11.3.2 TTNT数据链的技术特点 237 11.3.3 TTNT数据链的信道接入机制 239 11.3.4 TTNT与Link-16数据链的关系 243 小结 244 思考题 245 参考文献 245