link4A数据格式介绍

介绍link4A数据链

Link4A数据格式介绍一、应用背景及发展 目前美国军方使用的是Link 4A。由于它符合战术数字信息链路 TADIL-C 规范，因此在美国国内，Link 4A 等同于TADIL-C Link 4A 于50 年代末开始装备在美国海军早期的F-4 型战斗机中队， 用作机载双向舰对空系统；用于A-6 攻击机时，则是以航母飞机惯导系 统作为输入，用该链路作为导航系统校准。 到了60 年代，其它舰载飞机也安装了Link 4A单向数据链，这些飞机 包括电子预警机E-2B 和E-2C,巡逻攻击机S-3A、A-6、A-7、电子战飞机 EA-6A、EA-6B 以及F-4 改进型战斗机。 70 年代，EA-6B 飞机安装了Link 4A;同一时期，F-14A 战斗机配置 了双向数据链，使其能够向控制台下行传送跟踪与状态数据。 80 年代后，Link 4A 的双向通信能力进一步增强，并在F/A-18 飞机 上得以体现。

介绍link4A数据链

二、Link4A的主要功能及特点 的主要功能及特点 一个控制员控制多架飞机，能够对在两个控制台间进行 转换的飞机进行信息传输,同时能够引导攻击机； 对在航空母舰和海岸之间执行作战空中巡逻任务的飞机 进行控制； Link 4A 以高可靠性、易于维护和操作、连接时间短等优 点 抗干扰能力不强。

介绍link4A数据链

它的发送报文保密性不够好；尽管Link4A链路发送 的报文是非加密的，但是报文定义及其执行程序 是保密的，报文中的具体信息和控制报文顺序的 规则，可以在美国海军，美参谋长联席会议和北 约组织颁布的下列三个文件中找到出处：① 4A号 链路操作规范OS-404 1; ② 战术数据信息链路 (TADL)报文标准第JCS PUB6-01 2号；③北约组织 (NATO)军用标准局(MAS)的标准化协议 (STANAG)、类目：用于飞机控制的战术数据 链——4A号链路，STANAG 5504。所有4A号链路报 文标准文件均是保密的。

介绍link4A数据链

表1 三种战术数据链使用的技术体制对比链路名称结构

Link 4A时间分址多路传输

Link 11网状结构

Link 16时间分址多路存取

协议 组网方式

指令/响应 有节点组网 VHF(225— 399.975MHZ) 25KHZ 话音；数据业务

轮询呼叫 有节点组网

预定时隙 无节点组网；可以 组成多个网

工作频段 信道间隔 业务类型

HF(2—30 MHZ) Lx (960--1215 MHZ) UHF(225—400 MHZ) 3KHZ 话音；数据业务 呼叫报文；响应报 文；控制报文 M 序列 3MHZ 数字保密话音；数 据业务 非编码自由电文； 固定格式；RTT 报 文；编码自由电文 J 序列

消息类型

控制报文；应答报文 V 序列(控制报文) R 序列(应答报文)

报文标准

介绍link4A数据链

抗干扰方式

无 每帧为32ms(同步 脉冲串；保护性间 隔；起始位；数据) 200μs 3.06 FSK 无 舰对空：170 海里 空对空：300 海里 保密性差

无 快数据率帧13.3ms 慢数据率帧22ms 无固定时隙结构

多

种抗干扰方式结 合 每帧12s; 包括1536 个时隙 7.8125ms

帧结构 时隙长度 数据率 (Kbit/s) 调制方式 编码方式

快数据率帧：2.25 标准结构帧：28.8 慢数据率帧： 组合帧包2:57.6 1.364 组合帧包4:115.2 HF:AM;UHF:FM 差分正交相移键控 /奇偶校验编码 MSK RS/奇偶校验编码

作用距离 保密性能

HF: 300 海里 250 海里(舰对空) UHF:25 海里(舰 300 海里(视距) 对舰) 接力时500 海里 保密性较好 保密性好

介绍link4A数据链

三、Link4A的系统组成 的系统组成Link4A的基本功能是实现控制站与受控飞机间的通信，典型的Link4A系统 由控制终端分系统、传输分系统和受控站终端分系统组成。终端分系统 数字接口符合MIL-STD-188-144 终端分系统 终端分系统 数字接口符合MIL-STD-188-144

用户 接口 设备

计算 机

数据 终端 机控制站

无线 电设 备

用户接 口设备

无线 电设 备

数据 终端 机

计算 机受控站

用户 接口 设备

用户 接口 设备

计算机

无线 电设 备

用户接 口设备

无线电 设备

计算机

用户 接口 设备

数字接口符合MIL-STD-188-144

数字接口符合MIL-STD-188-144

Link4A的典型系统配置 Link4A的典型系统配置

介绍link4A数据链

四、 Link4A的工作模式 的工作模式

Link4A有两种工作模式：单向链路和双向链路， 它采用“命令—响应”式通信协议支持两种工作 模式 单向链路：控制站(如舰艇、预警机等)采用广 播方式向受控飞机(如F14战斗机等)发控制消息， 受控飞机只收不发。 Link4A用这种模式支持任务 包括空中交通管制、航母自动着舰系统、引导对 地攻击以及航母飞机惯性导航系统校准等。

介绍link4A数据链

双向链路：受控平台根据需要向受控飞机发送控制 消息而受控飞机则用应答消息作为响应。受控飞机 发送的应答消息包括飞机的位置、燃料与武器状况 以及自身传感跟踪数据等信息。 Link4A的这种双向 链路采用的是半双工模式，即在单一射频载波上按 串行时分复用方式进行传输。 在实战中，一个Link4A控制站根据任务的需要，同 时控制多个不同的Link4A“子网”或者说是多个工 作频率。在控制的同时受控飞机也要将频率调到相 应的频率上才能正常工作。

介绍link4A数据链

五、 Link4A的通信方式 的通信方式 在Link4A链路中，双向通信时每32ms为一个消息传送 周期，其中前14ms是控制平台发射，受控飞机接收； 而后18ms是控制平台接收，受控飞机发送如图示：14ms 18ms 14ms 18ms 14ms 18ms 14ms 18ms 14ms 控制台 发射 接收 发射 接收 发射 接收 发射 接收 发射

应答 飞机

接收 发射 32ms

接收 发射 32ms

接收 发射 32ms

接收 发射 32ms

接收

31.25个消息/S

介绍link4A数据链

控制站的14ms的发射期又被等间隔的划分为70个 时隙，每个时隙为200um;受控飞机

的18ms接收期 则等间隔的划分为90个时隙每个时隙也为200um。 需要值得一提的是，应答消息的18ms发射实际只 用了11.2ms,留出的6.8ms时差用于让无线电信号 11.2ms 6.8ms 从受控站传送到飞机和让飞机发出的应答信号返 回控制站。该时差电波最远距离为550n mile,超 过这个距离可能会出现重叠干扰现象。

介绍link4A数据链

六、 Link4A的消息传输格式 的消息传输格式 link4A中传送消 息分为两种， 控制站发送的 消息称为“控 制消息”,而 受控站发送的 消息称为“应 答消息”,他 们分别采用北 约标准STANAG 5504定义的V系 列和R系列消息 格式。如右图：V. 0A V. 0B V. 1 V. 2 V. 3 V. 5 V V. 6 序 V. 9 列 V. 18 报 V. 19 文 V. 31 V. 3121 MCM -1 MCM -2 UTM -3A UTM -3B R R. 01 序 R. 1 列 R. 3A 报 R. 3B 文 R. 3C 有地址的样本报文 无地址的样本报文 目标数据交换报文(海军) 飞机引导报文 引导与具体控制报文 交通管制报文 自动着舰控制报文 引导与具体控制报文 精确指挥最终报文 精确指挥初始阶段报文 惯导系统校准报文 突击控制报文 测试报文 测试报文 通用测试报文 通用测试报文 飞机应答报文(海军) 飞机应答报文(海军) 应答报文(战术数据) 应答报文(位置报告) 应答报文(目标速度探测报告)

介绍link4A数据链

link4A中的数据传输均由五部分组成，它们依次为： 同步脉冲串、保护性间隔、起始位、数据、非键控 发射信号。同步脉冲串是link4A链路传输的起始部分， 他有两个作用：①它为接收机提供了时间，确保接 收信号强度不因接收的距离改变而发生波动；②数 据终端接收设备可利用它来实现与发射端设备的位 同步。在同步脉冲串之后是前导码，它是实际消息 数据的开始标志。前导码由保护性间隔(4个0位即 0000)和起始位(1)组成，共五个时隙。紧跟着起 始位的就是消息的正文；而消息数据之后是非键控 发射信号，它占用消息的最后一个时隙。在最后一 个时隙之后，发射机的射频关闭，系统将转入接收 状态。 数据传输所包含的时隙或位数的多少依其传送的是 控制消息还是应答消息而定：传送控制消息为56位， 而传送应答消息时为42位。

介绍link4A数据链

控制消息格式

控制消息包括：一个同步脉冲串(8个时隙)、一个保护性间隔(4 个时隙)、一个起始位(1个时隙)、消息数据(56个时隙)和一 个非键控发射信号(1个时隙),共计70个时隙。

介绍link4A数据链

应答消息格式

应答消息包括：一个同步脉冲串(8个时隙)、一个保护性间隔(4 个时隙)、一个起始位(1个时隙)、消息数据(42个时隙)和一 个非键控发射信号(1个时隙),共计56个时隙。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jt71.html