Tactical Data Link

Un Tactical Data Link (termine inglese per Data Link tattico), noto anche come TDL, utilizza un protocollo digitale di trasmissione dati (datalink) standardizzato in ambito militare (secondo norme MIL-STD in USA o STANAG in ambito NATO), per fornire comunicazioni via radio o cavo, preferibilmente in modo sicuro (non intercettabile). Vari tipi di Data Link tattici sono stati usati (o lo sono tuttora) dalle forze armate statunitensi ed in ambito NATO.

Tutti i sistemi militari di Comando e Controllo (C2), anche non appartenenti alle nazioni del blocco occidentale, utilizzano TDL standardizzati per trasmettere, rilanciare e ricevere dati tattici (relativi alla situazione delle forze in campo, sia amiche che ostili).

Il termine Multi-TDL Network - MTN (Rete Multi-TDL) si riferisce a reti di TDL simili o differenti, integrate tramite apparati gateway, traduttori e correlatori, per mettere insieme un quadro operativo comune dei dati riferiti all'ambiente aereo, marino e terrestre.

Storicamente, le comunicazioni di comando e controllo sono state eseguite tramite circuiti voce, non resistenti alle contromisure elettroniche (ECM) e non sicuri. In un ambiente senza attività ostili di Guerra Elettronica (EW), i messaggi di comando e controllo possono essere trasmessi in questo modo con successo e possono trasportare utili informazioni di stato, se il numero di partecipanti a queste attività è limitato.

Tuttavia, è impossibile per tutti i partecipanti a tale sistema avere le stesse informazioni di sorveglianza sulle quali agire, a causa della grande quantità di dati coinvolta, in continuo cambiamento.

I data link tattici digitali si sono evoluti proprio per far fronte alle grandi quantità di dati coinvolti nell'attività di sorveglianza. Alcuni di questi sono stati incorporati nei sistemi C2 esistenti, diventando uno standard per le forze NATO.

Per lungo tempo c'è stato bisogno di sistemi di comunicazione interoperabili per gli aerei da combattimento. Fino ad ora, la maggior parte dei caccia degli Stati Uniti e degli alleati della NATO comunicava utilizzando radio analogiche non sicure che forniscono solo comunicazioni vocali interattive. Ciò limitava fortemente la capacità dei partner della coalizione di condividere in modo affidabile un'ampia gamma di dati di combattimento, oltre alla voce, su una rete di comunicazioni sicura e resistente ai disturbi.

I sistemi di comunicazione che includono le funzionalità TDL offrono una soluzione a breve termine per lo scambio di dati digitali su una rete comune che viene continuamente e automaticamente aggiornata. Precise informazioni quantitative (dati) possono essere inviate più velocemente e in modo più affidabile tramite comunicazioni digitali dirette (cioè da computer a computer).

Inoltre, i messaggi di testo necessitano solo di una piccola parte delle risorse di comunicazione richieste dai messaggi vocali interattivi e possono anche essere forniti in modo molto più affidabile rispetto alla voce in condizioni di combattimento ad alto stress. Inoltre, la modulazione digitale - dove l'informazione (voce o dati) viene trasmessa come una sequenza di simboli discreti, ognuno dei quali rappresenta un piccolo numero di bit (la voce deve essere convertita in un flusso digitale, un processo che viene eseguito da un vocoder) - offre molti vantaggi rispetto alla modulazione analogica. Quattro di questi sono particolarmente importanti^[1]:

1. la capacità di inviare dati, non solo voce;
2. la capacità di crittografare la voce o i dati (anche la voce analogica può essere criptata, ma questa tecnica è molto meno sicura della crittografia della voce digitale e tende anche a degradare l'intelligibilità);
3. l'uso della codifica di rilevamento e correzione degli errori, che aumenta l'affidabilità e la qualità della trasmissione su canali interessati da rumore, interferenze o attenuazione;
4. a seconda dello schema di modulazione digitale utilizzato, un TDL digitale fornisce un mezzo per distribuire l'energia trasmessa in modi che possono nascondere il segnale per fornire bassa probabilità di rilevamento o resistenza al disturbo.

Nell'evoluzione dei Data Link tattici si distinguono due generazioni principali:

Lo stesso argomento in dettaglio: Link 1, Link 4, Link 11 e Link 14.

• i datalink di prima generazione (Link 1, Link 4, Link 11, Link 11B, Link 14) sono stati sviluppati su computer a 8 bit, negli anni '50 e '60, con funzionalità limitate e basse velocità di trasmissione dati (600 - 2400 bit/s).

Lo stesso argomento in dettaglio: Link 16 e Link 22.

• i datalink di seconda generazione (Link 16, Link 22 e Link J-over-IP) sono stati sviluppati su computer a 16 bit, negli anni '70 e '80, sono multifunzionali e funzionano a velocità di trasmissione dati più elevate (2400 bit/s Mbit/s)^[2]

L'obiettivo finale è quello di assemblare tutti i vari link in una rete tattica multistrato che funziona come una singola rete logica, costituendo il mezzo di riferimento per la trasmissione di dati tattici nella Global Information Grid (“griglia informativa globale”), un concetto sviluppato nel quadro della Network-centric Warfare (NCW)

Diversi sistemi di comunicazione sono stati sviluppati nel corso degli anni per supportare le comunicazioni TDL o lo scambio di dati quasi in tempo reale tra sistemi di dati tattici. Ciascuno di tali sistemi è specificato da caratteristiche hardware/software (ad esempio forma d'onda, modulazione, velocità di trasmissione dati, mezzi di trasmissione, ecc.), nonché da standard di messaggi e protocolli.

Il sistema più recente è il sistema JTIDS/TADIL J, che viene comunemente chiamato Link 16. Il Link 16 è una rete di collegamento dati tattici digitali crittografata, resistente ai disturbi (jamming) e senza nodi (nodeless), creata da terminali di comunicazione compatibili con lo standard JTIDS - Joint Tactical Information Distribution System - "Sistema condiviso di distribuzione delle informazioni tattiche" (quindi, in cooperazione fra Aviazione e Marina USA, che in precedenza adottavano sistemi incompatibili fra di loro), cioè che trasmettono e ricevono messaggi di dati appartenenti al catalogo TADIL J.

Gli standard e la tecnologia di comunicazione dati Link 16 sono stati sviluppati nel programma statunitense JTIDS, iniziato nel 1975. I primi terminali JTIDS (o Class 1 Terminal) erano grandi e furono installati solo su aerei AWACS e strutture di controllo a terra USA, britanniche e NATO. In seguito sono stati anche sviluppati terminali JTIDS più piccoli (Class 2 Terminal). Tuttavia, a causa dei loro costi elevati, di grandi dimensioni e di problemi di affidabilità, solo un numero limitato di tali terminali è stato acquistato per equipaggiare i caccia USA - in particolare, gli F-14D della Marina ed un singolo squadrone di F-15C dell'Air Force statunitense. Il programma MIDS - Multifunctional Information Distribution System (sistema multifunzionale di distribuzione dell'informazione) è stato creato per installare terminali Link 16 piccoli e leggeri sugli aerei da combattimento degli Stati Uniti e degli alleati partecipanti.

Il MIDS è un importante programma internazionale guidato dagli Stati Uniti, in particolare dalla US Navy, ed ha come responsabili, secondo un accordo internazionale, ufficiali sia USA che della NATO (i paesi che finanziano lo sviluppo di MIDS sono Stati Uniti, Francia, Germania, Italia e Spagna). Con i terminali Low Volume Terminal (LVT)^[3] e Fighter Data Link (FDL)^[4], i due terminali in fase di sviluppo e acquisizione nell'ambito del programma MIDS, le reti di comunicazione Link 16 comprenderanno tutte le risorse aeree critiche coinvolte nel combattimento aereo, compresi i velivoli USA F-15, F-16 e F/A-18 e caccia degli alleati della NATO^[1], come l'EF-2000 Typhoon o il Rafale.

I terminali del programma MIDS collegheranno i caccia ai centri di Comando e Controllo aviotrasportati, in mare ed a terra, ed a centri ISR - Intelligence, Surveillance and Reconnaissance (intelligence, sorveglianza e ricognizione). Il Link 16 può fornire un'ampia gamma di informazioni sul combattimento quasi in tempo reale agli aerei da combattimento ed ai centri C2. Le informazioni visualizzate includono un'immagine tattica integrata con le posizioni sia degli aerei amici che di quelli ostili, dati di situational awareness in generale ed amplificazione dei dati su bersagli aerei e terrestri, comprese le minacce alla difesa aerea.

Ciò contribuirà al controllo integrato dei caccia da parte di controllori basati a terra o a bordo, di aumentare notevolmente la situational awareness dei piloti sia per ingaggiare gli obiettivi designati dai controllori che per evitare minacce, aumentando così l'efficacia delle missioni e riducendo gli incidenti per fuoco amico e gli attriti fra alleati^[1].

La trasmissione dei dati delle tracce radar, aree di interesse, piani di volo, ecc. consentiti dal MIDS / Link 16 significa che ogni unità partecipante (JU – Joint Unit) può crearsi un'immagine tattica in tempo reale dell'area operativa, che può essere compilata da:

• Dati riportati da altri partecipanti alla rete sulla loro posizione, velocità, altezza, ecc.
• Tracce dai sensori di altri partecipanti alla rete, validate dai centri di Comando e Controllo.
• Obiettivi derivati da sensori passivi (ad esempio di guerra elettronica).
• Caratteristiche geografiche, come rotte sicure, zone di ingaggio missili, ecc.

Il grande vantaggio di tale immagine è quello di poter fornire al personale coinvolto nell'azione (piloti, addetti al Comando e Controllo, ufficiali responsabili) un quadro generale di tutta la situazione tattica dell’ambiente circostante, compreso ciò che è lontano, sopra o sotto e comunque al di fuori del loro campo visivo o del campo d'azione dei propri sensori^[5].

Tutti i TDL sono caratterizzati da propri formati standardizzati, sia per quanto riguarda le modalità trasmissive che i messaggi scambiati fra le entità (piattaforme) che vi prendono parte.

Questi sono usualmente scritti nella notazione: <kbd><Message Format>/<Transmission Format></kbd> (<kbd><Formato del Messaggio>/<Formato della Trasmissione></kbd>.)

Il termine originale (in ambito USA, dove sono stati sviluppati i primi TDL) "Tactical Digital Information Link" (TADIL) è stato dichiarato obsoleto (su impulso dell’agenzia governativa USA Defense Information Systems Agency - DISA) ed al suo posto, anche in ambito internazionale, viene utilizzato più comunemente il termine "Tactical Data Link" (TDL).

In ambito NATO la standardizzazione dei Data Link tattici è sviluppata dal Data Link Working Group (DLWG) (Gruppo di lavoro dei Data Link) dell'Information Systems Sub-Committee (ISSC) (Sotto-comitato dei Sistemi Informativi) in accordo con l’appropriato documento STANAG (Standardization Agreement - in inglese: «accordo sulle norme»)^[6].

In passato, la quasi totalità della documentazione tecnica al riguardo era strettamente classificata, mentre negli ultimi anni molta è stata resa pubblica.

La tabella seguente fornisce un quadro riassuntivo dei TDL, con i documenti di riferimento, il titolo, l'uso, la descrizione, i messaggi scambiati ed altre informazioni in merito.

Il termine "Data Link" si riferisce a tutte le tecnologie, pacchetti di applicazioni e messaggi utilizzati nel sistema di comunicazione, mentre il termine militare "Data Link tattico" (TDL) rappresenta i data link utilizzati come supporto nelle azioni militari.

I TDM conosciuti sono stati progettati in base a standard specifici come Link 1, Link 4, Link 11, Link 14, Link 16 o Link 22. Ciascuno di essi è stato sviluppato per specifici requisiti di comunicazione militare, come illustrato nella tabella seguente.

Alcuni di questi sono obsoleti, ma ancora in uso (ad esempio Link 1). Al contrario, Link 16 e Link 22 sono le reti di collegamento dati tattiche più recenti e avanzate^[2].

Si è discusso a lungo delle capacità dell'ex "blocco sovietico" nel campo delle tecnologie avanzate nel campo dell'aeronautica militare. Un articolo del 2008 di un osservatore australiano^[8] rileva che fra gli analisti occidentali esistono sostanzialmente due posizioni contrastanti:

• il "modello asimmetrico" per la guerra aerea, che presuppone che le nazioni occidentali abbiano un vantaggio unilaterale in combattimento conferito dal possesso di piattaforme AWACS/AEW&C e di TDL, che si suppone uniformemente non essere una capacità gestibile in futuro da un qualsiasi potenziale avversario. Su questa base, si presume quindi che gli aerei da combattimento occidentali possano anche avere prestazioni ridotte, in quanto il loro ruolo nel combattimento aereo sarà principalmente soltanto quello di un lanciamissili remotamente controllato dal C2, per sparare da lunga distanza contro gli aerei da combattimento ostili, oltre il raggio di combattimento visivo. Poiché si presume che l'avversario rimanga sempre ottuso e non abbia in funzione né AWACS/AEW&C né networking (fornita dai TDL), né sia quindi in grado di comprendere il quadro situazionale complessivo; si presume che nella maggior parte dei casi un caccia occidentale possa prevalere, pur avendo basse prestazioni. Il miglior esempio regionale di questa filosofia in pratica è il Canberra DoD (il Ministero della Difesa australiano) che ha elevato le basse prestazioni degli F/A-18F e del JSF al di sopra di quelle dell'F-22A Raptor usando come giustificazione il "modello asimmetrico".
• il "modello simmetrico" del futuro combattimento aereo: è una visione molto più prudente, che presuppone che tutte le più importanti forze aeree possederanno e gestiranno in modo competente sia AWACS/AEW&C che networking, e dispiegheranno anche di jammer a terra e missili counter-ISR ("anti unità C2: Intelligence Surveillance Reconnaissance") a lungo raggio, per minacciare anche da lunga distanza tutti i velivoli con funzionalità di questo tipo. I sostenitori più rilevanti del "modello simmetrico" sono all'interno della US Air Force, che ha investito molto nelle capacità estremamente stealth e di supercrociera dell'F-22A Raptor proprio per poter penetrare velocemente e profondamente nello spazio aereo nemico e neutralizzare l'unità AWACS/AEW&C dell'avversario, nonché altre unità sia ISR che anti-ISR.

In pratica, viste le informazioni disponibili, possiamo aspettarci che il "modello simmetrico" sarà valido per tutto il campo di battaglia, con entrambe le parti degli schieramenti che si bloccano reciprocamente, utilizzando le proprie capacità ISR e TDL, mirando a abbattere le rispettive piattaforme ISR (i rispettivi centri nevralgici). È del tutto possibile che in alcuni conflitti l'attrito o l'alto rischio di logoramento delle piattaforme ISR possano costringere entrambe le parti a ritirarle piuttosto che a perderle, lasciando i caccia a difendersi da soli e ricreando così un ambiente non dissimile da quello delle battaglie aeree degli anni '40 del XX secolo.

In un forum del 2004 su questo tema, si parla di informazioni da poco declassificate a proposito di un Data Link tattico sicuro chiamato Spektr installato sui Mig-31^[9] e sui Su-27, che permetteva la condivisione dati fra più aerei^[10].

Ancora secondo Kopp, dopo gli anni '80, i russi sono stati a lungo utilizzatori di Data Link digitali, principalmente per il supporto dei Ground Controlled Interceptors - GCI ("intercettori guidati da terra") ed il supporto di intercettori da parte degli AWACS. Durante gli anni '90 hanno investito molto nella tecnologia della trasmissione dati in volo destinata a gestire missioni di caccia interconnessi, ed il sistema TKS-2 attualmente esportato sui Flankers fornisce la capacità di condividere i dati dei sensori tra più aeromobili. I russi stanno offrendo un equivalente al sistema JTIDS/Link 16 sui loro ultimi caccia. Il vantaggio che gli Stati Uniti e l'UE mantengono in questa tecnologia è principalmente nella maturità dei progetti di software e protocolli, una lacuna che non durerà a lungo^[8].

Alla fine del 2017 è previsto che sui più recenti caccia russi Sukhoi Su-35 e Su-27SM3 venga implementato il "Postscriptum", un Data Link tattico con funzionalità di tipo Link 16 (scambio dati fra i caccia ed il C2), che rimpiazzerà il precedente Data Link S-108 del Su-35, ed i più antiquati TKS-1 (risalente agli anni '80) e TKS-2 (integrato sul MiG-31 ed il Su-27, anche nella versione imbarcata Su-33 per la Marina Russa)^[11].

• Il TDL HN-900, sviluppato in Cina, sarà l’equivalente del Link 11^[12].
• Il JSIDLS - Joint Service Integrated Data Link System (sistema integrato di data link unificato), anche questo sviluppato in Cina, sarà l’equivalente del Link 16 per la Marina cinese^[13].

• (EN) NATO NSO (Standardization Document Database), su NATO. URL consultato l'11 Dicembre 2017.
• (ZH) 解放軍網戰建設, "Developments in PLA cyberwarfare capabilities", su nownews.com, Giugno 2012.
• (EN) 我海军已装备全军综合数据链 应对更严酷作战环境, New joint service data link system adopted by the Chinese navy, su news.163.com.
• (EN) STANDARD OPERATING PROCEDURES FOR NATO LINK 11 AND LINK 11B, su Standards.Globalspec.com. URL consultato il 12 Dicembre 2017.
• (EN) Myron Hura, Interoperability: A Continuing Challenge in Coalition Air Operations, 2000, Chapter 9 – Tactical Data Links, ISBN 0-8330-2912-6.
• (EN) STASYS Ltd. (dal 2006 di proprietà di Lockheed Martin), STASYS Knowledge Base - MIDS/JTIDS Link 16 Training Course.
• (EN) A. Stoica, D. Militaru, D. Moldoveanu, A. Popa, TACTICAL DATA LINK – FROM LINK 1 TO LINK 22, in Naval Academy Scientific Bulletin, Volume XIX – 2016 – Issue 2, “Mircea cel Batran”, 2015, DOI:10.21279/1454-864X-16-I2-046.
• (EN) Dr. Carlo Kopp, Assessing Russian Fighter Technology, su Air Power Australia, 26 Giugno 2008. URL consultato il 26 Dicembre 2017.
• (EN) Alejandro (blogger), New data link for Su-35 and Su-27SM3, su History and military technology, 16 Giugno 2016. URL consultato il 26 Dicembre 2017.
• (EN) Networking, data linking, etc. on Russian combat aircraft ^{[collegamento interrotto]}, su Key Publishing, Novembre 2004. URL consultato il 26 Dicembre 2017.
• (EN) Yefim Gordon, Dmitriy Komissarov, Flight Craft 8: Mikoyan MiG-31: Defender of the Homeland, Pen and Sword, 30 Ottobre 2011. URL consultato il 26 Dicembre 2017.

• NATO
• STANAG
• ADatP
• Link 4
• Link 11
• Link 16
• Link 22
• DOD
• Network-centric Warfare
• Guerra elettronica

• (EN) Federation of American Scientists TDL information page Archiviato l'8 agosto 2015 in Internet Archive.
• (EN) Articolo basato su un testo di dominio pubblico su Army Airspace Command and Control in a Combat Zone Archiviato il 13 maggio 2006 in Internet Archive., Uffici centrali, Ministero dell'Esercito USA, pubblicazione FM 3-52 (FM 100-103), Agosto 2002

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