《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于位置等效的Link16终端低轨卫星接入设计
电子技术应用
陈明1，蒋丽凤2，边东明1
1.南京邮电大学 通信与信息工程学院；2.西安空间无线电技术研究所
摘要： 随着信息化战场的发展，Link16数据链在卫星上的应用正成为一个不可逆转的趋势。星地融合是实现更高效、实时信息交换的重要方向，但在实际应用中，多普勒效应和信号时延带来的挑战不容忽视。提出了一种基于位置等效的 Link16数据链终端低轨卫星接入设计方案，通过计算时延中心处的时延值和多普勒值并进行信号预补偿，消除了信号在星地传输带来的大多普勒、对齐了卫星星载Link16时间基准，实现了Link16数据链终端低轨卫星接入设计，仿真表明方案可行，可支撑数据链天地一体化应用。
中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256631
中文引用格式： 陳明，蔣麗鳳，邊東明. 基于位置等效的Link16終端低軌衛(wèi)星接入設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(10)：58-62.
英文引用格式： Chen Ming，Jiang Lifeng，Bian Dongming. Location-equivalent based Link16 terminal low-orbit satellite access design[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(10)：58-62.
Location-equivalent based Link16 terminal low-orbit satellite access design
Chen Ming1，Jiang Lifeng2，Bian Dongming1
1.School of Communication and Information Engineering， Nanjing University of Posts and Telecommunications；2.Xi'an Institute of Space Radio Techonology
Abstract： With the development of the information battlefield, the application of Link16 data link in satellites is becoming an irreversible trend. Space-ground fusion is an important direction to achieve more efficient and real-time information exchange, but in practical applications, the challenges brought by Doppler effect and signal delay cannot be ignored. This paper proposes a location-equivalent Link16 data link terminal low-orbit satellite access design scheme. By calculating the delay value and Doppler value at the delay center and carrying out signal pre-compensation, the Doppler caused by signal transmission between the satellite and the earth is eliminated and the time reference of satellite-borne Link16 is aligned. The Link16 data link terminal low-orbit satellite access design is realized, and the simulation shows that the scheme is feasible and can support the application of data link earth and earth integration.
Key words : low-orbit satellite；Link16 inventory；location-equivalent；delay center；pre-compensation

引言

低軌道衛(wèi)星搭載Link16載荷的概念是美國(guó)太空發(fā)展局（Space Development Agency,SDA）在其“繁衍戰(zhàn)士空間架構(gòu)”（Proliferated Warfighter Space Architecture, PWSA）中提出的重要組成部分。Link16是一種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)，廣泛用于美國(guó)及其盟友之間的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知數(shù)據(jù)共享。將Link16集成到低軌衛(wèi)星中，旨在擴(kuò)展其通信范圍，提供超視距通信能力，從而增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)傳輸和共享[1-4]。

2023年11月，SDA成功完成了首次從低軌衛(wèi)星到地面接收站的Link16數(shù)據(jù)傳輸演示。在一系列測(cè)試中，配備Link16載荷的衛(wèi)星與地面無線電設(shè)備建立了連接，進(jìn)行了被動(dòng)和主動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)接入，獲取了精確的頻率同步，并傳輸了多種戰(zhàn)術(shù)信息[5-7]。

此后，SDA繼續(xù)推進(jìn)Link16在低軌衛(wèi)星中的應(yīng)用。2024年8月，SDA宣布成功實(shí)現(xiàn)了從Tranche 0衛(wèi)星到一艘美國(guó)海軍航空母艦的Link16網(wǎng)絡(luò)接入，進(jìn)一步驗(yàn)證了該系統(tǒng)在實(shí)際軍事環(huán)境中的可行性。

在PWSA的規(guī)劃中，Transport Layer（傳輸層）衛(wèi)星將配備多種通信載荷，包括Link16，以實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率的連接，支持全球范圍內(nèi)的軍事任務(wù)。這些衛(wèi)星還將具備光學(xué)通信終端和Ka波段射頻收發(fā)能力，增強(qiáng)其通信能力和靈活性[8]。

當(dāng)前研究重點(diǎn)集中于解決Link16戰(zhàn)術(shù)波形協(xié)議在空間傳播環(huán)境下帶來的長(zhǎng)時(shí)延及高多普勒頻偏的問題，如何將Link16信號(hào)體制與低軌衛(wèi)星接入兼容，是目前需要攻克的關(guān)鍵難題。


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http://ihrv.cn/resource/share/2000006807


作者信息：

陳明1，蔣麗鳳2，邊東明1

（1.南京郵電大學(xué) 通信與信息工程學(xué)院，江蘇 南京 210003；

2.西安空間無線電技術(shù)研究所，陜西 西安 710199）


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