link4A數(shù)據(jù)格式介紹ppt課件

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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Link4A 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) Link4A等同于TADIL CLink4A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 用作機(jī)載雙向艦對空系統(tǒng) 用于A 6攻擊機(jī)時 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Link4A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 6B飛機(jī)安裝了Link4A 同一時期 F 14A戰(zhàn)斗機(jī)配置了雙向數(shù)據(jù)鏈 使其能夠向控制臺下行傳送跟蹤與狀態(tài)數(shù)據(jù) 80年代后 Link4A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) 1 二 Link4A的主要功能及特點 一個控制員控制多架飛機(jī) 能夠?qū)υ趦蓚€控制臺間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的飛機(jī)進(jìn)行信息傳輸 同時能夠引導(dǎo)攻擊機(jī) 對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 Link4A以高可靠性 易于維護(hù)和操作 連接時間短等優(yōu)點抗干擾能力不強(qiáng) 2 它的發(fā)送報文保密性不夠好 盡管Link4A鏈路發(fā)送的報文是非加密的 但是報文定義及其執(zhí)行程序是保密的 報文中的具體信息和控制報文順序的規(guī)則 可以在美國海軍 美參謀長聯(lián)席會議和北約組織頒布的下列三個文件中找到出處 4A號鏈路操作規(guī)范OS 4041 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)信息鏈路 TADL 報文標(biāo)準(zhǔn)第JCSPUB6 012號 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號鏈路 STANAG5504 所有4A號鏈路報文標(biāo)準(zhǔn)文件均是保密的 3 表1三種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)褂玫募夹g(shù)體制對比 4 5 三 Link4A的系統(tǒng)組成 Link4A的基本功能是實現(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 計算機(jī) 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) 計算機(jī) 用戶接口設(shè)備 用戶接口設(shè)備 計算機(jī) 無線電設(shè)備 用戶接口設(shè)備 無線電設(shè)備 計算機(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 6 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 航母自動著艦系統(tǒng) 引導(dǎo)對地攻擊以及航母飛機(jī)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)校準(zhǔn)等 7 雙向鏈路 受控平臺根據(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分復(fù)用方式進(jìn)行傳輸 在實戰(zhàn)中 一個Link4A控制站根據(jù)任務(wù)的需要 同時控制多個不同的Link4A 子網(wǎng) 或者說是多個工作頻率 在控制的同時受控飛機(jī)也要將頻率調(diào)到相應(yīng)的頻率上才能正常工作 8 五 Link4A的通信方式 在Link4A鏈路中 雙向通信時每32ms為一個消息傳送周期 其中前14ms是控制平臺發(fā)射 受控飛機(jī)接收 而后18ms是控制平臺接收 受控飛機(jī)發(fā)送如圖示 9 控制站的14ms的發(fā)射期又被等間隔的劃分為70個時隙 每個時隙為200um 受控飛機(jī)的18ms接收期則等間隔的劃分為90個時隙每個時隙也為200um 需要值得一提的是 應(yīng)答消息的18ms發(fā)射實際只用了11 2ms 留出的6 8ms時差用于讓無線電信號從受控站傳送到飛機(jī)和讓飛機(jī)發(fā)出的應(yīng)答信號返回控制站 該時差電波最遠(yuǎn)距離為550nmile 超過這個距離可能會出現(xiàn)重疊干擾現(xiàn)象 10 六 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)STANAG5504定義的V系列和R系列消息格式 如右圖 11 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 同步脈沖串是link4A鏈路傳輸?shù)钠鹗疾糠?他有兩個作用 它為接收機(jī)提供了時間 確保接收信號強(qiáng)度不因接收的距離改變而發(fā)生波動 數(shù)據(jù)終端接收設(shè)備可利用它來實現(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0位即0000 和起始位 1 組成 共五個時隙 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 它占用消息的最后一個時隙 在最后一個時隙之后 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)答消息時為42位 12 控制消息包括 一個同步脈沖串 8個時隙 一個保護(hù)性間隔 4個時隙 一個起始位 1個時隙 消息數(shù)據(jù) 56個時隙 和一個非鍵控發(fā)射信號 1個時隙 共計70個時隙 控制消息格式 13 應(yīng)答消息格式 應(yīng)答消息包括 一個同步脈沖串 8個時隙 一個保護(hù)性間隔 4個時隙 一個起始位 1個時隙 消息數(shù)據(jù) 42個時隙 和一個非鍵控發(fā)射信號 1個時隙 共計56個時隙 14