美军航母编队通信网络发展探究

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1、美军航母编队通信网络发展探究摘要：航母编队通信网络是航母编队作战的中枢神经，是实现航母编队作战整体优势、统一指挥及资源共享的关键环节。在阐述美军航母编队通信网络组成及三层联合作战网络结构的基础上，分析了航母编队通信网络的发展趋势，并给出了航母编队通信网络发展的若干建议。关键词：网络结构；航母编队；CEC；自组织中图分类号：TN927734文献标识码：A文章编号：10047373X(2013)21?0027?040引言航母编队通信网络是航母编队作战的中枢神经，横向连接整个编队内各舰艇的传感器、信息处理与决策部门、武器打击力量

2、，纵向实现与海军岸基各级指挥所、国家最高作战指挥机关的互联，综合传输航母编队内部和外部的各类语音、数据、图像等作战应用信息，是实现作战整体优势、统一指挥、资源共享的关键环节。航母编队通信网络的传输能力、抗干扰能力、安全性、时效性、可靠性以及顽存性将直接决定海军航母编队综合指挥信息系统的作战效能。1航母编队信息网络基础设施按照网络结构层次，美军航母编队信息网络［1］由编队网络骨干网、舰艇内部通信网和编队专用网络组成。骨干网承载着编队各舰艇间、编队与舰载机之间、编队与岸基各作战力量间的通信流量；舰艇内部通信网实现舰艇内部各C4

3、ISR作战要素的信息接入，并提供舰艇内部局域网络的互联互通功能；编队专用网络一般为实现某种特定的功能而设计，如美国海军“协同作战系统⑵（CEC）”,其实质是一种物理的传感器组网专用网络通道。1.1航母编队骨干网航母编队的移动性决定了骨干网必须由无线通信承载。国外航母编队通信系统使用卫星通信系统和短波电台组网[3],与岸基指挥部、友邻编队通信，使用超短波、电台和数据链与编队内舰艇、飞机通信；母舰与舰载机间设有专用数据链。卫星通信是美航母和其他舰艇现使用的主要远程通信手段，包括特高频（UHF）、超高频（SHF）、极高频（EHF

4、）卫星通信手段。目前，UHF/FO系统已取代较落后的UHF舰队卫星；军事战略/战术与中继的EHF频段MILSTAR卫星通信系统可在2GHz频段上使用扩频和跳频，具有极强的抗干扰性、顽存性，在核战争中亦能有效工作；美海军还探索使用商用卫星进行编队骨干网的组网探索。战术数据链是舰舰、舰机间传输战术数据的专用通信线路，Link4A用于舰载机的精密全天侯着舰，Linkll供特混舰队成员间通信，Linkl4半自动数据链用于与未装配海军战术数据链的舰艇进行通信，Linkl6是美第二代三军通用数据链，以JTIDS通信协议为基础，提高通信

5、通用性和协同能力。短波通信是美军航母和其他水面舰艇远距离通信的重要手段，因传输带宽低而日益成为备用系统。1.2舰艇内部通信网航母编队内部通信网一般由承载不同功能的子网组成，包括综合航空管制、情报、指控、补给、行政等部门，综合舰船上的各种工作，使其成为统一的战斗实体。为满足舰载指挥控制系统的高速传输，目前外军舰艇内部广泛使用光纤数据总线和光纤局域网，美国“小鹰”号航母采用“哥白尼”结构的光纤综合内部通信和控制系统，使航母通信高度自动化，安全、可靠、顽存、联络畅通，具有足够的标准接口和网络管理能力，通用性、互操作性大大加强。舰

6、艇内部通信网络广泛采用双环形分布式光接入技术，通信控制管理方式为集中管理、分布控制、分散使用，同一类型的用户设备均可采用物理上分集的方式和骨干网的不同网络单元相连，网络部件、用户设备的局部损坏或故障对整个系统的影响很小，因此通信系统的可靠性高，顽存性好,特别适合恶劣作战环境，如图1所示。1.3协同作战能力网络协同作战系统（CEC）是美海军信息网络一种专用的信息基础设施，可在传感器之间近乎实时地共享数据，每个平台将本地雷达数据与其他平台发来的雷达数据融合，生成精确统一的目标合成航迹。CEC具有极高的速率、极强的定向性和实时性

7、，其装载的数据订阅分发系统（DDS）采用相控阵通信天线和大功率行波管发射机，能可靠、近实时地交换分配群体数据，传输能力比通常的战术数据链高几个数量级。CEC联合合成航迹网络如图2所示。以CEC单元为基础的联合合成航迹网络通过DDS系统，接收来自CEC单元或非CEC平台的目标航迹，由数据融合引擎分拣多重航迹并与来自CEC的目标合成航迹进行融合，在消除目标航迹的多重性的同时，提高航迹精度。目标航迹亦可通过数据链、卫通等手段发送到非CEC系统用户，扩展CEC能力的使用范围。CEC网络系统起初应用在防空系统方面，它的研制成功被认为

8、是编队通信系统的重大革命，美海军计划对其应用范围逐步扩展到反潜、反舰作战、对陆攻击等方面，最终实现整个海军作战网络化，全面增强航母战斗群的作战能力。目前，美海军一直在对现有的CEC系统进行技术改进，包括使用单片微波集成电路技术，制造出性能好、重量轻、成本低、功耗小的相控阵通信天线；使用专用集成电路技术，