柯林斯航空采用SDR-SCA架构打造TruNet空-地通信一体化解决方案

摘要：Collins Aerospace，是2018年UTC科技收购Rockwell Collins之后成立，它拥有丰富的产品，包括航电，飞控系统，自动驾驶系统和电动推进系统。

引言

图1 TruNet空地一体化通信

TruNet是柯林斯航空采用软件无线电（SDR，Software Defined Radio）架构及SCA标准为美军打造的第一个先进的空-地通信一体化解决方案，可以提供战场环境下跨域安全分享关键数据、图像、语音及视频的能力。该解决方案包括机载设备和地面设备两个部分，其中机载设备包括ARC-210/RT-2063（C）、AR-1500及AR-2000等软件无线电设备，地面设备有双通道AN/PRC-162(V)。TruNet系列设备支持地-地、地-空、空-天等多种类型SCA兼容波形，保证了各个作战单元跨域的互操作能力。

关键能力及特征

具备多域网络连接及互操作能力。TruNet通信解决方案包括多种地面/机载无无线电设备、先进的网络波形、应用软件、配件及服务。可以为地面、空中的各个作战单元提供无缝、安全可靠、不间断地连接。该方案为各个作战域之间赋予了极强的互操作能力，保证战场的关键信息在各个作战单元、武器装备之间自由安全地分发。无论是独立作战还是各兵种协同作战，也无论何种作战任务类型、何种作战场景、何种作战平台，TrueNet空地一体化的通信解决方案都能够提供有效的支撑。

具有灵活的可配置及可裁剪能力。TruNet家族的设备采用软件无线电开放体系架构设计，模块化、组件化是TruNet家族设备的显著特征。允许用户可以根据作战需求配置所需软件组件或者硬件模块。同时，TruNet还包括一套完备的开发工具链，允许设计人员可以快速地将传统波形、或者SCA兼容波形移植到TruNet无线电设备上，以增强现有系统的能力。

TruNet针对不同的作战任务(如战术行动、边界巡逻、搜救、自然灾害应急等)可裁剪，目标是动态适应作战任务的需求。TruNet提供宽带、窄带等类型的波形，还包括各种战术应用软件及配件。系统具有灵活的扩展能力及超强的易用性，可以快速集成传统波形和新波形，保持持续地低成本的技术先进性。

具有优越的性能指标。TruNet具有出色的组网能力，在保证高吞吐量及不增加时延的情况下，可以实现作战单元每个子网多大140+的节点组网。在多跳拓扑网络结构中，数据的传输时延小于300毫秒。采用先进的多跳技术及自动路由技术，可以保证各作战单元在非视距的范围内进行无缝的连接。

机载软件无线电设备

TruNet机载设备成员包括TruNet ARC-210 RT-2036(C)、AR-1500、AR-2000，为陆、海、空等军种的空中平台提供安全通信及互操作能力。

1）RT-2036(C)

TruNet RT-2036（C）是从ARC-210型设备演进而来，也是第一个支持MUOS (Mobile User Objective System) SATCOM,史无前例地实现全球网络栅格下的语音和数据连接。同时，也是最新支持SATURN ECCM波形的机载无线电设备。

RT-2036（C）的频段覆盖30-1850MHz，其中VHF波段涉及的频段有30-88MHz/108-118MHz/118-137MHz/137-156MHz/156-174MHz/225-512MHz，UHF波段涉及的频段有764-805MHz/806-824MHz/851-869Mhz/869-902MHz/935-941MHz，L波段涉及的频段有1250-1450Mhz/1755-1850 MHz。

RT-2036（C）设备的可选择波形包括SINCGARS/ESIP、HAVE QUICK I/HAVE QUICK IIA、第三版SATURN、 联合精密进近和着陆系统(JPALS)、MIL-STD-188-220 B/C/D战术网无线电、Scan(4通道)、V/UHF LOS（语音/数据）、AM/FM（语音/数据）、ATC、Link 11、IAW TIA-603-C等波形。卫星通信波形有MIL-STD-188-181B、5 kHz DAMA:MIL-STD-188-182A及25 kHz DAMA:MIL-STD-188-183A。默认集成波形包括MIL-STD-188-181C/-183B和MUOS MIL-STD-188-187。

2）AR-1500

TruNet AR-1500也是来源于AN/ARC-210产品系列，是一个单通道机载软件无线电设备,可以实现与柯林斯航空的或者非柯林斯航空的V/UHF无线电系统互操作。频段覆盖30-1850MHz，VHF波段的频段包括30-88 MHz/108-118MHz/118-137MHz/137-156MHz/156-174MHz，UHF频段的频段包括225-512MHz/764-805MHz/806-824MHz/851-869MHz/869-902MHz/935-941MHz。L波段的频段包括1250-1450MHz/1755-1850MHz。可选择的波形有HAVE QUICK I & II、TALON I & II、SATURN、Scan (4通道)、LOS:AM（语音/数据）、FM（语音/数据）、ATC、公共安全IAW TIA-603-C等波形。

TruNet AR-1500未来还要扩展对TSM、嵌入式加密算法(AES-256)、主权加密、SEDR ED4、TETRA、APCO 25，并且还要兼容ESSOR标准及适配更多的自主SCA兼容波形。

3）AR-2000

AR-2000是一个双通道的机载软件无线电设备，同样可以实现与柯林斯航空的或者非柯林斯航空的空、地V/UHF无线电系统互操作，频段覆盖30-1850 MHz，并可扩展到30-2500Mhz。该设备所能支持的波形包括VULOS、SINCGARS、SINCGARS 态势感知、SATURN、MUOS、先进网络(U.S. and NATO)、Sovereign、TSM、SRW。

地面软件无线电设备

图2 TruNet PRC-162（V）车载软件无线电设备

TruNet AN/PRC-162(V)1是一个双通道地面无线电设备，可以单兵佩戴亦可车载式安装。它是柯林斯航空目前最新也是功能最强的软件无线电地面装备，遵循美军最新的软件无线电架构约束及SCA标准。RPC-162能与柯林斯航空新旧机载V/UHF无线电装备互操作。其频段涵盖30-88MHz/108-174MHz/225-450MHz/764-941MHz/1250-1450MHz/1755-1950MHz,并可扩展到2500MHz。

可选择的波形包括HAVE QUICK I、HAVE QUICK II、SINCGARS/ESIP、MUOS、单兵无线电波形(SRW)、SATURN、VULOS、ATC、WNW、MELP、DAMA、IW，并具备适配未来SCA兼容波形的能力。

TruNet AN/PRC-162(V)未来计划增强的能力包括对ESSOR标准、TETRA、Bowman、APCO25、联合网络波形(JNW)–国际宽带、联合作战波形(JCW)–国际窄带的支持。

总结

柯林斯航空的TruNet系列装备构建的空地一体化网络通信架构突破了空中平台、地面平台的物理边界，赋予各个作战单元跨兵种的互操作能力。美军一直注重无线电装备的互操作、可配置能力的提升，TruNet全系列装备采用软件无线电开放架构，并且正在增加对ESSOR（欧版SCA）标准的支持，以增强与北约及欧洲盟友装备的互操作性。波形的快速更新及持续性的适配，保证了TruNet装备以较低成本及较短周期来完成装备的持续升级及进化。TruNet的成功一方面标志着开放式软硬件架构是未来装备的必然趋势，另一方面也折射了美军空、地、天一体化作战能力逐步形成。

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