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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。

關鍵詞： 低轨卫星 Link16数据链位置等效时延中心预补偿

中圖分類號：TN929.5 文獻標志碼：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終端低軌衛星接入設計[J]. 電子技術應用，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

低軌道衛星搭載Link16載荷的概念是美國太空發展局（Space Development Agency,SDA）在其“繁衍戰士空間架構”（Proliferated Warfighter Space Architecture, PWSA）中提出的重要組成部分。Link16是一種戰術數據鏈路系統，廣泛用于美國及其盟友之間的實時態勢感知數據共享。將Link16集成到低軌衛星中，旨在擴展其通信范圍，提供超視距通信能力，從而增強戰場信息的實時傳輸和共享[1-4]。

2023年11月，SDA成功完成了首次從低軌衛星到地面接收站的Link16數據傳輸演示。在一系列測試中，配備Link16載荷的衛星與地面無線電設備建立了連接，進行了被動和主動的網絡接入，獲取了精確的頻率同步，并傳輸了多種戰術信息[5-7]。

此后，SDA繼續推進Link16在低軌衛星中的應用。2024年8月，SDA宣布成功實現了從Tranche 0衛星到一艘美國海軍航空母艦的Link16網絡接入，進一步驗證了該系統在實際軍事環境中的可行性。

在PWSA的規劃中，Transport Layer（傳輸層）衛星將配備多種通信載荷，包括Link16，以實現高數據速率的連接，支持全球范圍內的軍事任務。這些衛星還將具備光學通信終端和Ka波段射頻收發能力，增強其通信能力和靈活性[8]。

當前研究重點集中于解決Link16戰術波形協議在空間傳播環境下帶來的長時延及高多普勒頻偏的問題，如何將Link16信號體制與低軌衛星接入兼容，是目前需要攻克的關鍵難題。

本文詳細內容請下載：

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作者信息：

陳明1，蔣麗鳳2，邊東明1

（1.南京郵電大學通信與信息工程學院，江蘇南京 210003；

2.西安空間無線電技術研究所，陜西西安 710199）

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