本论文由候选人论文委员会主席、航空科学系 Lance Erickson 博士指导撰写,并已获得其论文委员会成员的批准。论文已提交给研究生院,并被接受,部分满足航空科学硕士学位的要求。
摘要 — 面向遥控飞机系统 (RPAS) 飞行员的管制员-飞行员数据链通信 (CPDLC) 接口是作为旨在测试 NtoM 作战概念 (ConOps) 的合成任务环境的一部分而实施的。该 ConOps 旨在支持非隔离空域中的多 RPAS 驾驶。考虑到长期实施,它假设未来广泛使用 CPDLC,充分利用其潜力,尝试减少与无人机相关的通信流延迟以及并发驾驶可能增加的任何额外延迟。该显示器的当前原型设计为快速直观,可由有人驾驶或无人驾驶飞机的飞行员和管制员单独使用,以练习和习惯 CPDLC 消息集、组成规则和程序。使用数据分发服务 (DDS) 标准开发,它允许为数据通信定义不同的服务质量 (QoS) 场景,可用于训练针对通信故障引起的问题而建立的程序。版权所有 © 2019 作者。由 Praise Worthy Prize S.r.l. 发布。本文根据 CC BY-NC-ND 许可证开放获取 ( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ )。关键词:RPAS、CPDLC、UAS、数据链路
虽然当今战场的动能武器射程、速度和杀伤力都有了显著改善,但交战能力的提高远远超过了敌我识别能力的提高。这种竞争态势导致态势感知 (SA) 和理解的扩展进展缓慢,反映了卡尔·菲利普·戈特弗里德·冯·克劳塞维茨描述的“战争迷雾”概念所带来的长期挑战。由于动能武器效果增强(交战距离更长而非更短),战场有效面积缩小,为单个平台配备多种通信路径源以获得提高杀伤力和生存能力所必需的态势感知变得越来越重要。然而,即使有了军队现代化的努力,预算现实和正在进行的行动的紧迫性也更加强调对现有平台的增强。因此,许多现有的空中、地面和海上平台都在寻求改进通信,以实现 Link 16(战术数据链的主要视距波形)提供的所需 SA,但必须对现有系统进行内部交易,特别是在尺寸、重量、功率和成本 (SWaP-C) 方面。“网络化”联合部队的需求只会使这一需求更加迫切,但这并没有消除平台上已有的传统通信路径的需求。小型战术终端 (STT) KOR-24A 由 ViaSat 和 Harris 开发,是一种双通道无线电,旨在满足具有 SWaP-C 限制但需要同时访问 Link 16 和宽带波形或传统通信路径(包括甚高频和超高频 (VHF/UHF))的用户的需求。借助 STT,现在可以使用来自地面网络的战术信息并将该信息传递到 Link 16,反之亦然,从而在空军和地面部队之间创建无缝的 SA 和通用作战图 (COP)。它还为配备传统 VHF/UHF 无线电的 SWaP 受限平台提供了升级到 Link 16 的途径(同时保持其传统功能),而无需影响平台 SWaP。
第 1 章 战术数据链简介 背景 第 2 章 了解 Link 16 第 1 部分 Link 16 简介 第 A 节 概述 第 B 节 Link 16 J 系列消息 第 C 节 Link 16 架构概述 第 D 节 Link 16 架构的功能 第 E 节 附加功能摘要 第 2 部分 终端和接口 第 A 节 Link 16 数据终端 第 B 节 语音传输和接收 第 C 节 JTIDS TACAN 端口接口 第 3 部分 时分多址架构 第 A 节 TDMA 和 Link 16 网络 第 B 节 Link 16 终端消息类型 第 C 节 时隙内 第 4 部分 Link 16 频谱运营商 第 A 节 Link 16 频率 第 B 节 干扰保护功能 第 C 节 时隙占空比 第 5 部分 Link 16 网络的功能和特性 第 A 节 参与组 第 B 节 时隙分配 第 C 节 网络角色 第 D 节 网络入口 第 E 节 精确参与者定位和识别 第 F 节 中继 第 G 节 通信安全 第 H 节 多网 第 I 节 范围扩展技术
第 1 章 战术数据链简介 背景 第 2 章 了解 Link 16 第 1 部分 Link 16 简介 第 A 节 概述 第 B 节 Link 16 J 系列消息 第 C 节 Link 16 架构概述 第 D 节 Link 16 架构的功能 第 E 节 附加功能摘要 第 2 部分 终端和接口 第 A 节 Link 16 数据终端 第 B 节 语音传输和接收 第 C 节 JTIDS TACAN 端口接口 第 3 部分 时分多址架构 第 A 节 TDMA 和 Link 16 网络 第 B 节 Link 16 终端消息类型 第 C 节 时隙内 第 4 部分 Link 16 频谱运营商 第 A 节 Link 16 频率 第 B 节 干扰保护功能 第 C 节 时隙占空比 第 5 部分 Link 16 网络的功能和特性 第 A 节 参与组 第 B 节 时隙分配 第 C 节 网络角色 第 D 节 网络入口 第 E 节 精确参与者定位和识别 第 F 节 中继 第 G 节 通信安全 第 H 节 多网 第 I 节 范围扩展技术
第 1 章 战术数据链简介 背景 第 2 章 了解 Link 16 第 1 部分 Link 16 简介 第 A 节 概述 第 B 节 Link 16 J 系列消息 第 C 节 Link 16 架构概述 第 D 节 Link 16 架构的功能 第 E 节 附加功能摘要 第 2 部分 终端和接口 第 A 节 Link 16 数据终端 第 B 节 语音传输和接收 第 C 节 JTIDS TACAN 端口接口 第 3 部分 时分多址架构 第 A 节 TDMA 和 Link 16 网络 第 B 节 Link 16 终端消息类型 第 C 节 时隙内 第 4 部分 Link 16 频谱运营商 第 A 节 Link 16 频率 第 B 节 干扰保护功能 第 C 节 时隙占空比 第 5 部分 Link 16 网络的功能和特性 第 A 节 参与组 第 B 节 时隙分配 第 C 节 网络角色 第 D 节 网络入口 第 E 节 精确参与者定位和识别 第 F 节 中继 第 G 节 通信安全 第 H 节 多网 第 I 节 范围扩展技术
第 1 章 战术数据链简介 背景 第 2 章 了解 Link 16 第 1 部分 Link 16 简介 第 A 节 概述 第 B 节 Link 16 J 系列消息 第 C 节 Link 16 架构概述 第 D 节 Link 16 架构的功能 第 E 节 附加功能摘要 第 2 部分 终端和接口 第 A 节 Link 16 数据终端 第 B 节 语音传输和接收 第 C 节 JTIDS TACAN 端口接口 第 3 部分 时分多址架构 第 A 节 TDMA 和 Link 16 网络 第 B 节 Link 16 终端消息类型 第 C 节 时隙内 第 4 部分 Link 16 频谱运营商 第 A 节 Link 16 频率 第 B 节 干扰保护功能 第 C 节 时隙占空比 第 5 部分 Link 16 网络的功能和特性 第 A 节 参与组 第 B 节 时隙分配 第 C 节 网络角色 第 D 节 网络入口 第 E 节 精确参与者定位和识别 第 F 节 中继 第 G 节 通信安全 第 H 节 多网 第 I 节 范围扩展技术
前言 甚高频 (VHF) 数字链路 (VDL) 模式 1 和 2 的标准和建议措施 (SARP) 由航空移动通信专家组 (AMCP) 制定,并于 1997 年作为附件 10《航空电信》第 III 卷和第 V 卷的一部分引入。作为附件 10 第 76 条修正案的一部分,附件中删除了对 VDL 模式 1 的引用。VDL 系统在航空电信网络 (ATN) 内提供空地子网服务。在制定 VDL SARP 和验证活动期间,AMCP 编写了本手册中包含的材料。本手册旨在为实施 VDL 模式 2 提供指导。本手册应与附件 10 第 III 卷和第 V 卷中的相关规定结合使用。
第 1 部分 Link 16 简介 第 A 节概述 第 B 节 Link 16 J 系列消息 第 C 节 Link 16 架构概述 第 D 节 Link 16 架构的功能 第 E 节附加功能摘要 第 2 部分终端和接口 第 A 节 Link 16 数据终端 第 B 节语音传输和接收 第 C 节 JTIDS TACAN 端口接口 第 3 部分时分多址架构 第 A 节 TDMA 和 Link 16 网络 第 B 节 Link 16 终端消息类型 第 C 节时隙内 第 4 部分 Link 16 频谱运营商 第 A 节 Link 16 频率 第 B 节干扰保护功能 第 C 节时隙占空比 第 5 部分 Link 16 网络的功能和特性 第 A 节参与组 第 B 节时隙分配 第 C 节网络角色 第 D 节网络入口 第 E 节精确参与者定位和识别 第 F 节中继 第 G 节通信安全 第 H 节多网 第 I 节范围扩展技术
摘要 — 在国际民航组织 AMS(R)S SARPs 文件 [1] 的范围内,欧洲空中交通管制组织 NEXUS 小组提出了三类(A、B 和 C 类)空中交通管理 (ATM) 通信性能要求,以满足未来海洋和大陆空域的运营需求。这些类别将涵盖首先基于轨迹的运营(SESAR Step2/Class B),以及之后基于性能的运营(SESAR Step3/Class A),同时保持与现有卫星通信 (SatCom) 系统的兼容性,以实现当前海洋地区基于时间的 ATM 运营(SESAR Step1/Class C)。本文旨在介绍 ATM 的 SatCom 系统在长期支持未来通信基础设施 (FCI) 中最苛刻的 SESAR 服务(即全 4D)时能够达到的(Class A)性能值。正如 SESAR 总体规划文件 [2] 所述,该 SatCom 系统被视为通信导航和监视 (CNS) 推动者,主要侧重于为通信服务提供支持。为此,首先确定了在 SESAR P15.2.6 项目范围内定义的长期服务要求。然后,介绍了在 ANTARES(基于卫星的航空资源)项目 [3](ESA Iris 计划的一部分)框架内进行大量模拟后获得的性能值 [4]。在 ANTARES 项目中,已经定义了一种新的通信标准 (CS) 来应对