ATNAS：全面的技术平台概述

ATNAS是在航空集群作战应用背景下支撑信息高效交互的机载战术网络。航空集群作战需要集群成员能够灵活生成满足作战任务需求的多样化作战能力。事实上，作战能力的生成主要是通过对平台搭载的计算资源、存储资源、感知资源（雷达、红外探测设备）、执行资源（空-空导弹、电子干扰吊舱）等各类作战资源进行聚合来实现，因此，航空平台所搭载的各类作战资源是ATNAS的主要链接对象。如图6.2所示，ATNAS向上与天基信息网络互联，向下与地面作战网络互联，由平台内部信息交互网络和平台间信息交互网络2个部分构成，分别对应实现平台所搭载作战资源在平台内部以及平台间的信息交互，前者是有线传输网络而后者是无线传输网络，且ATNAS以平台间信息交互网络即无线传输网络为主体。

图6.2　ATNAS

ATNAS与现有ATN均是服务于航空战术通信的网络，ATNAS的基本特征在很多方面与现有ATN存在共同性，如大尺度的分布场景、较远的传输范围、不稳定的链路质量、高动态的网络拓扑、显著的异构性等。但与此同时，ATNAS的网络规模相对更大（平台数量的增加以及链接对象的改变）、网络节点的类型更为多样（各作战资源作战能力类型、强弱不一）、网络所承载的信息内容也更为丰富，由于目前还未有真正实际应用的服务于航空集群作战的机载战术网络，故目前无法较好地对ATNAS的特征进行系统性总结。为满足未来航空集群作战应用需求，本书给出了ATNAS应当具备的基本能力。

（1）提供灵活耦合任务的差异化网络服务。未来在航空集群作战应用背景下，作战任务快速动态变化，且集群在同一时刻可能同时执行多个作战任务，不同的作战任务往往对网络服务有着不同的需求，因此，要求ATNAS必须能够提供灵活耦合任务的差异化网络服务，即将“发现、识别、决策、打击、评估”的打击链形成过程与网络的配置过程协同起来，根据任务执行对象及其交互业务的特点，通过对网络进行合理配置，灵活构建承载不同高价值信息内容以及具备不同网络服务质量等级的战术子网，为不同任务的执行针对性提供网络服务。以图6.3为例，当任务1中A的视频数据流和任务2中F的火控数据流均通过E进行路由转发时，传输火控数据流所需的QoS和传输视频数据流所需的QoS明显存在差异。若无差别传输，将可能导致2个数据流的QoS需求均无法得到满足，极大降低作战性能。因此，需要通过针对性分配信道资源等措施，为2个数据流的传输提供差异化的网络服务，而现有ATN基本不具备为不同作战任务灵活提供差异化网络服务的能力。(www.xing528.com)

图6.3　航空集群协同示例

（2）异构网络技术间能够无缝互操作。随着未来战场环境的复杂化、不确定化，不同网络技术在不同平台和作战应用背景下往往各有优势，但同时又各有缺陷，如战术瞄准网络技术（TTNT）采用了全向通信模式，能够很好地满足大容量信息分发需求，但却牺牲了平台隐身性，多功能先进数据链（multifunction advanced data link，MADL）为保证信息交互过程的抗干扰和低截获采用了定向通信模式，但却使信息分发与获取变得更加困难。因此，执行不同任务的航空平台需要依据作战任务灵活选择所需的网络技术，这就使ATNAS具有明显的异构特征。现有ATN的网络技术与具体硬件严格绑定，航空平台上往往装备有技术实现方式不同的多种异构网络设备，而这些异构网络设备间难以实现互通互控，互操作能力较差，使信息共享仅限于同构网络设备之间。因此，ATNAS需要具备无缝的网络技术互操作能力，以更好地支撑航空集群的全域战场信息共享。

（3）支持灵活高效的网络配置。ATNAS较大的网络规模、作战能力类型多样且强弱不一的节点、网络明显的异构性特征等因素，使ATNAS在实现网络服务时需要考虑大量的网络配置对象和内容，同时，航空集群在执行作战任务过程中对网络服务也具有较强的多样性和动态性需求，因此，要求ATNAS必须支持灵活高效的网络配置。以图6.3为例，当考虑最短路径路由时，在任务2的协同建立之前，任务1中的节点A通过路径A→E→D将视频流数据传到节点D；而在任务2的协同建立后，由于火控数据流优先级高于视频数据流，E将优先对火控数据流进行路由转发，这将导致任务1中的视频数据流在E中的排队时延明显增加，此时，选择路径A→B→C→D传输视频数据流可能更好，而完成这一网络优化过程至少需要对节点A，B，C，E的路由转发规则进行重新配置。由于现有ATN网络控制协议分布式集成于各网络设备中，网络协商过程复杂，各节点对网络状态信息的感知有限，难以针对网络状态的临时变化进行适应性调整，无法较好地完成这一网络配置动作。

（4）新网络技术能够简单快速部署。随着技术的持续发展，满足新的作战需求、拥有新性能特征的网络技术将不断涌现。现有ATN技术的更新升级开销极大，导致新网络技术部署缓慢，无法很好地适应作战模式的快速演进。因此，为适应作战任务需求的不断变化，要求ATNAS能够简单地实现新网络技术的快速部署，从而基于少量系统功能更新开销，实现网络性能的持续提升。