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1、Link4A數(shù)據(jù)格式介紹,一、應(yīng)用背景及發(fā)展,目前美國軍方使用的是Link 4A。由于它符合戰(zhàn)術(shù)數(shù)字信息鏈路TADIL-C 規(guī)范，因此在美國國內(nèi)，Link 4A 等同于TADIL-C Link 4A 于50 年代末開始裝備在美國海軍早期的F-4 型戰(zhàn)斗機(jī)中隊(duì)，用作機(jī)載雙向艦對(duì)空系統(tǒng)；用于A-6 攻擊機(jī)時(shí)，則是以航母飛機(jī)慣導(dǎo)系統(tǒng)作為輸入，用該鏈路作為導(dǎo)航系統(tǒng)校準(zhǔn)。 到了60 年代，其它艦載飛機(jī)也安裝了Link 4A單向數(shù)據(jù)鏈，這些飛機(jī)包括電子預(yù)警機(jī)E-2B 和E-2C，巡邏攻擊機(jī)S-3A、A-6、A-7、電子戰(zhàn)飛機(jī)EA-6A、EA-6B 以及F-4 改進(jìn)型戰(zhàn)斗機(jī)。 70 年代，EA-
2、6B 飛機(jī)安裝了Link 4A；同一時(shí)期，F(xiàn)-14A 戰(zhàn)斗機(jī)配置了雙向數(shù)據(jù)鏈，使其能夠向控制臺(tái)下行傳送跟蹤與狀態(tài)數(shù)據(jù)。 80 年代后，Link 4A 的雙向通信能力進(jìn)一步增強(qiáng)，并在F/A-18 飛機(jī)上得以體現(xiàn)。,二、Link4A的主要功能及特點(diǎn),一個(gè)控制員控制多架飛機(jī)，能夠?qū)υ趦蓚€(gè)控制臺(tái)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的飛機(jī)進(jìn)行信息傳輸,同時(shí)能夠引導(dǎo)攻擊機(jī)； 對(duì)在航空母艦和海岸之間執(zhí)行作戰(zhàn)空中巡邏任務(wù)的飛機(jī)進(jìn)行控制； Link 4A 以高可靠性、易于維護(hù)和操作、連接時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn) 抗干擾能力不強(qiáng)。,它的發(fā)送報(bào)文保密性不夠好；盡管Link4A鏈路發(fā)送的報(bào)文是非加密的，但是報(bào)文定義及其執(zhí)行程序是保密的，報(bào)文中的具體信
3、息和控制報(bào)文順序的規(guī)則，可以在美國海軍，美參謀長聯(lián)席會(huì)議和北約組織頒布的下列三個(gè)文件中找到出處： 4A號(hào)鏈路操作規(guī)范OS-404 1； 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)信息鏈路（TADL）報(bào)文標(biāo)準(zhǔn)第JCS PUB6-01 2號(hào)；北約組織（NATO）軍用標(biāo)準(zhǔn)局（MAS）的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議（STANAG）、類目：用于飛機(jī)控制的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈4A號(hào)鏈路，STANAG 5504。所有4A號(hào)鏈路報(bào)文標(biāo)準(zhǔn)文件均是保密的。,表1 三種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)褂玫募夹g(shù)體制對(duì)比,三、Link4A的系統(tǒng)組成,Link4A的基本功能是實(shí)現(xiàn)控制站與受控飛機(jī)間的通信，典型的Link4A系統(tǒng)由控制終端分系統(tǒng)、傳輸分系統(tǒng)和受控站終端分系統(tǒng)組成。,用戶接口設(shè)備,計(jì)算機(jī),
4、數(shù)據(jù)終端機(jī),無線電設(shè)備,用戶接口設(shè)備,無線電設(shè)備,數(shù)據(jù)終端機(jī),計(jì)算機(jī),用戶接口設(shè)備,用戶接口設(shè)備,計(jì)算機(jī),無線電設(shè)備,用戶接口設(shè)備,無線電設(shè)備,計(jì)算機(jī),用戶接口設(shè)備,終端分系統(tǒng),終端分系統(tǒng),終端分系統(tǒng),,,,,,,,,,,,,,,,,控制站,受控站,數(shù)字接口符合MIL-STD-188-144,數(shù)字接口符合MIL-STD-188-144,數(shù)字接口符合MIL-STD-188-144,數(shù)字接口符合MIL-STD-188-144,Link4A的典型系統(tǒng)配置,四、 Link4A的工作模式,Link4A有兩種工作模式：單向鏈路和雙向鏈路，它采用“命令響應(yīng)”式通信協(xié)議支持兩種工作模式 單向鏈路：控制站（如艦
5、艇、預(yù)警機(jī)等）采用廣播方式向受控飛機(jī)（如F14戰(zhàn)斗機(jī)等）發(fā)控制消息，受控飛機(jī)只收不發(fā)。 Link4A用這種模式支持任務(wù)包括空中交通管制、航母自動(dòng)著艦系統(tǒng)、引導(dǎo)對(duì)地攻擊以及航母飛機(jī)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)校準(zhǔn)等。,雙向鏈路：受控平臺(tái)根據(jù)需要向受控飛機(jī)發(fā)送控制消息而受控飛機(jī)則用應(yīng)答消息作為響應(yīng)。受控飛機(jī)發(fā)送的應(yīng)答消息包括飛機(jī)的位置、燃料與武器狀況以及自身傳感跟蹤數(shù)據(jù)等信息。 Link4A的這種雙向鏈路采用的是半雙工模式，即在單一射頻載波上按串行時(shí)分復(fù)用方式進(jìn)行傳輸。 在實(shí)戰(zhàn)中，一個(gè)Link4A控制站根據(jù)任務(wù)的需要，同時(shí)控制多個(gè)不同的Link4A“子網(wǎng)”或者說是多個(gè)工作頻率。在控制的同時(shí)受控飛機(jī)也要將頻率調(diào)到相
6、應(yīng)的頻率上才能正常工作。,五、 Link4A的通信方式,在Link4A鏈路中，雙向通信時(shí)每32ms為一個(gè)消息傳送周期，其中前14ms是控制平臺(tái)發(fā)射，受控飛機(jī)接收；而后18ms是控制平臺(tái)接收，受控飛機(jī)發(fā)送如圖示：,控制站的14ms的發(fā)射期又被等間隔的劃分為70個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙為200um;受控飛機(jī)的18ms接收期則等間隔的劃分為90個(gè)時(shí)隙每個(gè)時(shí)隙也為200um。 需要值得一提的是，應(yīng)答消息的18ms發(fā)射實(shí)際只用了11.2ms，留出的6.8ms時(shí)差用于讓無線電信號(hào)從受控站傳送到飛機(jī)和讓飛機(jī)發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)返回控制站。該時(shí)差電波最遠(yuǎn)距離為550n mile，超過這個(gè)距離可能會(huì)出現(xiàn)重疊干擾現(xiàn)象。,六、
7、Link4A的消息傳輸格式,link4A中傳送消息分為兩種，控制站發(fā)送的消息稱為“控制消息”，而受控站發(fā)送的消息稱為“應(yīng)答消息”，他們分別采用北約標(biāo)準(zhǔn)STANAG 5504定義的V系列和R系列消息格式。如右圖：,link4A中的數(shù)據(jù)傳輸均由五部分組成，它們依次為：同步脈沖串、保護(hù)性間隔、起始位、數(shù)據(jù)、非鍵控發(fā)射信號(hào)。同步脈沖串是link4A鏈路傳輸?shù)钠鹗疾糠?，他有兩個(gè)作用：它為接收機(jī)提供了時(shí)間，確保接收信號(hào)強(qiáng)度不因接收的距離改變而發(fā)生波動(dòng)；數(shù)據(jù)終端接收設(shè)備可利用它來實(shí)現(xiàn)與發(fā)射端設(shè)備的位同步。在同步脈沖串之后是前導(dǎo)碼，它是實(shí)際消息數(shù)據(jù)的開始標(biāo)志。前導(dǎo)碼由保護(hù)性間隔（4個(gè)0位即0000）和起始位（
8、1）組成，共五個(gè)時(shí)隙。緊跟著起始位的就是消息的正文；而消息數(shù)據(jù)之后是非鍵控發(fā)射信號(hào)，它占用消息的最后一個(gè)時(shí)隙。在最后一個(gè)時(shí)隙之后，發(fā)射機(jī)的射頻關(guān)閉，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)入接收狀態(tài)。 數(shù)據(jù)傳輸所包含的時(shí)隙或位數(shù)的多少依其傳送的是控制消息還是應(yīng)答消息而定：傳送控制消息為56位，而傳送應(yīng)答消息時(shí)為42位。,控制消息包括：一個(gè)同步脈沖串（8個(gè)時(shí)隙）、一個(gè)保護(hù)性間隔（4個(gè)時(shí)隙）、一個(gè)起始位（1個(gè)時(shí)隙）、消息數(shù)據(jù)（56個(gè)時(shí)隙）和一個(gè)非鍵控發(fā)射信號(hào)（1個(gè)時(shí)隙），共計(jì)70個(gè)時(shí)隙。,控制消息格式,應(yīng)答消息格式,應(yīng)答消息包括：一個(gè)同步脈沖串（8個(gè)時(shí)隙）、一個(gè)保護(hù)性間隔（4個(gè)時(shí)隙）、一個(gè)起始位（1個(gè)時(shí)隙）、消息數(shù)據(jù)（42個(gè)時(shí)隙）和一個(gè)非鍵控發(fā)射信號(hào)（1個(gè)時(shí)隙），共計(jì)56個(gè)時(shí)隙。,
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