美国无人机军用（空中美景图片头像女飞行的空中网关：美军女武神无人机解决两大隐身战机数据通信难题)

作者：蜀农、虹摄库尔斯克

11月12日，美国空军负责采购、技术和后勤的助理部长威尔·罗珀在华盛顿特区一个国防专家小组早餐会上称，美国空军希望2020年年初开始测试隐身飞机间的数据融合和交换的课题，将把一架XQ-58A“女武神”隐身无人机作为空中网络的中继网关，联通F-22“猛禽”战斗机和F-35A“闪电”Ⅱ联合战斗攻击机这两大隐身机。

据称，美军将测试全新的Gateway1系统，以确保两种战机共享信息的同时不会对其隐身性造成损害。相关前期准备工作将于今年12月份开始，包括Gateway1系统的地面测试等。一旦这一空中网络联通成功，将彻底解决美军F-22和F-35战机之间无法信息共享，只能单打独斗的瓶颈难题，将这两大最强战力彻底融合，实现1+1＞2的效能。

一、美军战术数据链发展概况

现代战争已经从平台中心战转向了网络中心战时代。在平台中心战时代，战斗力主要来自于物质与能量，比如坦克火炮的威力、飞机炸弹的当量、军舰导弹的射程等。

与之不同的是，网络中心战时代，决定战斗力的是信息！数据链就是网络中心战时代最重要的发明，它是指挥、空中、通信、计算机、攻击、情报、监视与侦察系统（C4KISＲ）的信息传输纽带，是实现各武器平台联网、获得信息优势、提高各作战单元快速反应能力、协同作战能力和作战指挥自动化的关键。

数据链的出现可以说彻底改变了主战装备的战斗力生成方式，最大限度提高了武器平台的整体作战效能，是当前网络中心战时代密布现代化军队体系的一条条神经网络。

图片：传统的大舰巨炮是标准的平台中心战理论，单件武器装备的性能是战斗力的核心。

我们通常所说的军用数据链主要指的是战术数据链，这也是数据链发展中最重要的一类，从上世纪50年代就首先装备于地面防空系统、海军舰艇上，后来逐步扩展到空中作战平台。

美军参谋长联席会议主席令（CJCSI6610.01B）中明确将其称为战术数字信息链路，其定义是“通过单网或多网结构和通信介质，将2个或2个以上的指控系统和/或武器系统链接在一起，是一种适合于传送标准化数字信息的通信链路，简称‘TADIL’”。

要实现战场环境对信息数据保密传输的要求，战术数据链是按照规定的消息格式和通信协议，利用各种先进的调制解调技术、抗干扰技术、组网通信技术和信息融合技术来传输格式化数字信息的，其本质是一种高效传输、实时分发保密、抗干扰、格式化的数据通信网络。

图片：link11、link16数据链。

美国的战术数据链系统发展最早，早在上世纪50年代就发明了Link-4型数据链，主要用于战斗机间的导航、协同指令传输等，此后又发展出了Link-4A/C和Link-11等数据链，拥有了一定的抗干扰能力。要注意的是，早期的这些数据链的数字、字母等与先进程度没有必然关系，这些数据链基本上是为不同军兵种平行发展的，并没有过多地考虑互通问题，彼此间使用的军兵种和操作性能迥异，几乎没有交互性。

到了上世纪80年代，美国研制成功了跨时代的Link-16数据链，该数据链是为美国各军种和北约国家提供通用的数据分发系统，具有4A/4C/11号链的绝大多数功能，支持空降作战、防空作战、空中作战、空中侦察监视、空域管制、对地支援、反潜作战、地面作战、搜索和救援、海上作战等任务。

此后，美国又研制了Link-22数据链以完全取代Link-11数据链，并因与Link-16数据链采用相同的数据元素、量化度和大地坐标系统，使得Link-22与Link-16数据链之间能够做到信息兼容。

图片：Link 16数据链使用的MIDS-LVT终端机，在控制体积与成本后得以普及。

针对新形势下新的战术作战需求，特别是新型隐身战斗机的研制，美军又研发并装备了多种战术数据链。

特别是2000年以后，随着F-22和F-35隐身战斗机的试飞和服役，信息传输的电磁隐身成为了一项重要任务，为此美军先后研发了具有隐蔽通信功能的IFDL和MADL数据链，前者为F-22战斗机专用，后者为F-35战斗机专用，实现多战术链综合使用。

它们在多种抗干扰抗截获措施的基础上，进一步增添了高频段窄波束技术，使抗截获能力进一步跃升。

图片：F-22战斗机使用IFDL数据链。

二、隐身战机的数据困惑

虽然美军数据链发展迅猛，但是在F-22和F-35隐身战斗机研发过程中却犯了一个致命的错误。由于过于强调数据链路的“低截获/低探测概率”（LPI/LPD）指标，导致为两种隐身战斗机研制了完全不同的两种数据链，两者无法做到相互兼容，也意味着在完全隐身状态下两种隐身战机之间无法数据共享和交互。

图片：美军为F-35战斗机研制了MADL数据链。

F-22战斗机的IFDL数据链全称为“机间飞行数据链”，能够做到与其他“猛禽”战斗机点对点共享信息，或者是接收非隐身战斗机用Link-16数据链发送过来的信息，但不能向其他战机发送信息。

而F-35拥有的MADL数据链全称“隐形多功能先进数据链”，它也不能与任何没有该系统的飞机共享数据，尽管它们也可以通过Link-16数据链接收信息。目前，只有F-35拥有MADL数据链，美国空军还计划将其整合到现有的B-2“幽灵”隐形轰炸机和未来的B-21隐身轰炸机中，但却没有办法与F-22的IFDL数据链兼容。

图片：2000年后美军的几种战术数据链。

2013年，洛克希德·马丁公司在一项名为“密苏里计划”的实验中，展示了F-22和F-35通过Link-16数据链交换信息的能力。然而这只能够解决非隐身状态下的数据交换，对隐身作战帮助不大。

其实，要实现IFDL和MADL数据链之间的兼容办法也很简单，美军也早就想到了，就是需要一个在空中飞行的“网关”。所谓网关是计算机术语，又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，可用于两个高层协议不同的网络互连。

办法虽然有了，但问题是在隐身作战中谁来充当F-22和F-35战斗机之间的“网关”呢？最好的办法自然是用美军E-3“望楼”空中预警指挥机来当“网关”，但由于该机并非是隐身战机，也不参与突击作战，将其作为数据链“网关”将严重限制隐身战斗机的作战。因此美军需要一架同样可以隐身的飞行“网关”，而很快选择了为“忠诚僚机”计划而研制的XQ-58A“女武神”无人机。

图片：要伴随隐身战机作战当空中网关，只有用同样隐身的XQ-58A无人机。

2019年3月5日，由美国空军实验室和克瑞托斯无人机系统公司联合研发的XQ-58A 战斗无人机首飞成功。XQ-58A战斗无人机是第一型基于低采办、低运营成本概念研制的无人机，其本身是一种远程高亚声速无人机，采用隐身设计，装备1台涡喷或涡扇发动机，机长8.8米，翼展6.7米，最大飞行速度1050千米/小时，最大航程3941千米，最大升限13715米，载荷250千克，可挂载联合制导攻击武器或小直径炸弹等。

在“忠诚僚机”概念中，一架F-35战斗机能够同时指挥多架无人机发起攻击，实现有人机和无人机的协同作战。正是有了能够伴随隐身战机出击的XQ-58A“女武神”无人机出现，使得美国空军找到了搭建空中“网关”的最佳机种。

图片：XQ-58A无人机与有人隐身战机协同作战。

三、信息传输的解决之道

目前，美军的Gateway1计划目的是作为F-22战机上的IFDL数据链和F-35战机上MADL数据链之间的信息传递节点，以及未来任何其他携带后一种数据链的隐形飞机。美国空军希望12月的地面测试能证它们有能力完成这项任务。

在这一阶段的试验中，军方计划将该系统安装在地面的一个试验台上，并让“猛禽”和“闪电”Ⅱ战机在其上空飞行，通过它来成功发送和接收信息。如果Gateway1地面测试成功，美国空军就会将其安装在XQ-58A无人机上，并在2020年4月进行空中测试。

美军正在与克瑞托斯无人机系统公司合作，进一步完善“女武神”无人机，使其既能够与“忠诚的僚机”计划中的有人机协同作战，也能够在网络集群中独立工作。

图片：F-22和F-35战斗机由于数据链不同，导致无法直接进行信息数据共享。

对于F-22和F-35战机来说，在保持其隐身特性的同时，能够彼此以及与其他平台快速交换数据非常重要。两种飞机都拥有非常强大的多样化传感器，可以收集大量的信息，让飞行员非常清楚地了解周围战场的情况。这些战机除了自身作战外，更重要的就是将这些信息与其他作战单位分享，以帮助美军勾勒出一副更完整的作战图像。

它还可以允许这些不同的平台通过数据交换来参与到隐身战机级别的作战，这意味着一架飞机可以使用来自第三方传感器的信息，同时尽可能少地使用自己的雷达传感器来减少自身被发现的概率。此外，隐形飞机还可以使用他们的传感器找到目标，然后将信息提供给另一架隐身或非隐身战机，使得后者在安全距离使用远程武器对付这些目标。

在XQ-58A“女武神”无人机上安装空中“网关”非常有意义，可以在高风险环境中充当低成本的通信和数据中继，并帮助来自MADL和IFDL数据链的信息交融和发送给其他平台。

图片：XQ-58A无人机视图。

不过，美国从来不会在一棵树上吊死。虽然XQ-58A无人机是最好的空中“网关”搭载机，但美军仍然会在其他隐身或非隐身平台上进行测试。如果Gateway1在相对较小的XQ-58A无人机上正常工作，美国空军可能会将其安装到其他平台上，从而使这种能力得到更广泛的应用，以确保在任何作战环境下都能够通信畅通，比如EQ-4B“全球鹰”长航程电子战无人机、U-2“龙夫人”高空战略侦察机等。

就在今年，美军已经尝试用一架U-2侦察机充当F-35战机和地面作战指挥中心之间的传输节点，该方案主要演示隐身战机探测到敌方弹道导弹发射后，向导弹防御指挥中心提供信息以帮助锁定威胁这一课题。

图片：美军曾经试验用U-2侦察机作为空地数据链传输节点。

F-35战机的数据共享已经有了一个单独的概念操作，即通过MADL数据链将信息先传输到一架在安全距离上的飞机，然后再通过标准的Link-16链路或卫星通信向其他平台传输。

如果Gateway1的努力被证明是成功的，这将是F-22和F-35以及XQ-58A三种隐身机之间相互合作迈出的极其重要一步，进而可能对美军在战场上共享信息的方式产生重大影响。这对我军隐身战机之间的信息交互也提供了非常有益的借鉴思路。

图片：中国彩虹太阳能无人机，其使用方向之一就是作为数据传输节点，可服务于我军战术数据链。