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TTNT数据链系统发展分析

2008年5月13日，首架安装TTNT数据链的F-22A“猛禽”战斗机参加了在内华达州内利斯空军基地举行的2008年美军联合远征部队第三阶段试验演习(JFEX—08—3),表现出了极强的战场态势感知能力和网络中心战能力。演习表明:F-22不仅具备超强的信息采集能力，而且还能通过机载先进战术瞄准网络数据链系统(TTNT)将海量的战场情报信息和态势图像对其他作战平台进行高速传输和实时共享。可以说，TTNT是美军下一代战术数据链系统中一颗冉冉升起的新星，是其网络中心战的中枢系统。本文将从数据链的基本介绍开始，着重剖析TTNT系统，以达到初步掌握其本质的目的。

美军的战术数据链自20世纪50年代开始发展，至今已经形成了一个庞大的作战体系，从Link4，Link11到Link16以及即将装备的Link22和TTNT，每一步发展都会迅速改变现有的作战格局。近十年来，战术数据链系统更是经历了战争的考验，海湾战争、阿富汗战争、科索沃战争、 伊拉克战争，每次战争中的成功应用使数据链系统赢得了 “战争中作战能力的倍增器”的美誉。那什么是战术数据链呢,引用美国国防部对其下的定义:“战术数据链是用于传输机器可读的战术数字信息的标准通信链路”。战术数据链通过单一网络体系结构和多种通信媒体，将两个或多个指挥和控制或武器系统连接在一起，从而进行战术信息的交换。战术数据链系统的一般组成结构如下图所示:

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下面我们将对美军目前的通用数据链Link16进行一个简单介绍。TADIL J(北约称之为Link16)研制于20世纪70年代，较其前任而言，是一种保密、大容量、抗干扰的数据链路，采用J序列报文格式。Link16工作在960~1215MHz频段，传输速率为115.2kbps-238kbps，采用TDMA方式组网，具有跳扩频相结合的抗

以下是Link16机载数据链干扰方式，跳频速率为76900次,秒。

的组成图示:

由于受到机内空间和载荷量的限制，原有的一些组件被整合成三大任务模块。任务计算机主要是处理信息数据以及对数据加密;，联合收发系统则集成了数据终端机和RF设备中的射频设备的功能，负责对数据的调制解调以及生成波形;接收,发射天线主要收发无线电信号。

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Link16数据链虽然先进，但毕竟是上世纪70年代的产物，那时的雷达和各类光电设备的分辨率还不高，Link16尚能胜任其数据传输的任务。但随着各种探测技术的发展，现代战斗机(如F-35)上的机载小型有源相控阵雷达(AESA)在合成孔径模式下测绘的数字地图分辨率已经达到了250毫米量级，其光电传感器的探测距离和红外成像分辨率也在成倍提高。Link16已经无法满足如此巨大的信息传输需求了。于是美军在2001年便启动了新数据链的研发工作，TTNT应运而生。

TTNT全称是Tactical Targeting Network Technology,直译为战术目标指向网络技术。TTNT是Rockwell Collins公司为了解决从'传感器到射手'的数据链接问题而提出的一种传输量大、反应时间短的解决方案。它以互联网络协议(IP)为基础，这种高速、动态的专设网络可使美军能够迅速瞄准移动及时间敏感目标。2毫秒内TTNT数据链在185.2千米(100海里)距离的数据传送速率能够达到2兆比特/秒，这一技术可使网络中心传感器能够在多种平台间建立信息联系，并对时间敏感目标进行精确定位。JEFX试验证明TTNT几乎能够使用包括语音、文本对话、视频流以及静止图像在内的各种类型IP应用，并且可以支持200位以上的用户在高速互联网络传输下安全、抗干扰地传送数据。综上及其他资料，我们总结出TTNT的四大特点:(1)基于IP的网络格局。这点完全有别于原有的Link16系统的TDMA机制;(2)高速，宽带，低时延。根据JEFX演习资料，TTNT支持的网络容量高达10Mb/s，信息延迟为

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1.7毫秒;(3)快速自组网。TTNT的网络结构简单，可以自动组网,新用户进入更新协议并注册的时间约为3秒。而Link16组网则需要手工加入，一般需要1,2天时间; (4)支持用户数量多。TTNT网络可以支持200个成员，每个成员都有自己的独立IP，相比Link16的20个成员高出了一个数量级。

TTNT如此先进，其工作原理是怎样的呢,下面我们将从天线及频率选择、高速传输、快速组网这几个关键技术方面对其进行剖析。

一(TTNT的频率选择。

如下图所示，TTNT的成型产品是集成于Link16的联合收发系统(JTIDS)之中的，并未在其基础上添加其他射频单元。

另外，TTNT的单节点传输半径至少要达到100海里(185.2千米)，由此我们可以推断出TTNT的数据传输频段约为900MHZ至

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1500MHZ之间。

二(TTNT系统的天线选择

如下图所示，一般机载数据链天线多采用全向天线，以保证战机翻滚机动时信号不因机身遮挡，反射造成衰减。

但是采用全向天线收发数据最大的缺陷就是容易被敌方探测到其电子信号特征，从而暴露目标。科索沃战争中，一架F-117A隐形战斗机在塞尔维亚上空被南联盟的SAM-3防空导弹击落，就是因为数据通信的电子信号泄的密。而TTNT号称是一种低可截获的通信系统，必然不会采用全向天线通信。目前美国研制了一种可以高速切换方向的多波束天线(MBA)，再配合特殊的天线对准及跟踪算法，能够在快速机动中保持天线波束对准。TTNT极有可能就是采用这种天线模块。

三(TTNT的高速率

TTNT的定向天线的窄波束不仅能够提高系统的低截获性和抗干扰性，更有利于实现高数据传输率。另外TTNT是集成到原有的通信组件之中的，数据加密也是采用的原有的加密系统。要达到高通量高速率，就得在调制上做文章，采用较高阶的调制方式和

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