Liaison 16

Laliaison 16(L16) est un standard deliaison de données tactiquesde l'OTANpour l'échange d'informations tactiques entre desunités militaires.
Le contenu de sa messagerie et le protocole d'émission sont définis par leSTANAG5516 pour l'OTAN et le MIL-STD-6016 pour lesÉtats-Unis.
Sa mise en œuvre opérationnelle est définie dans le document OTANADatP-33qui est un ensemble de procédures permettant la mise en œuvre d'un réseau de liaisons de données tactiques "multiliaison" et de l'ADatP-16 propre à la liaison 16. L'ADatP-33 est l'héritier duJMTOPaméricain.
La liaison 16 est, avec laliaison 22et la liaison J-over-IP une des troisliaisons de données tactiquesmises en œuvre par les forcesinterarmées, utilisant les messages (c'est-à-dire le vocabulaire) de série-J. Avec ces autres liaisons tactiques, la L16 participe auJoint Data Network(en).
Aux États-Unis, les liaisons de données tactiques de la série-J (rassemblées en un réseau tactique multiliaisonfonctionnant comme un réseau logique unique) forment le média de référence pour la transmission des données tactiques dans laGlobal Information Grid, concept élaboré dans le cadre duNetwork Centric Warfare(NCW). Les fonctions desplateformes C2s'intègrent pleinement dans l'architecture duC4ISR; cela devrait se traduire à terme, par le regroupement des trois terminaux de communication au sein duMIDSJTRS. Aux États-Unis, l'ancienne appellation « Tadil-J »a été abandonnée au profit de l'appellationOTANliaison 16.
La L16 n'est pas seulement une amélioration technique et sémantique des liaisons de données tactiques préexistantes, il s'agit bien plus de l'application au niveau tactique du principe défini par l'amiralArthur K. Cebrowski(en)de la vitesse de commandement rendue possible par une supériorité dans le domaine de l'information.
Quant à la pensée duvice-amiralconcernant la condition indispensable à la participation d'une plateforme aux opérations sur un théâtre d'opérations, elle est parfaitement synthétisée dans cette déclaration lorsqu'il étaitJ6(en)à l'état major des armées :
—Vice-amiral Arthur K. Cebrowski
L'application de ces principes mis en œuvre par la L16 est parfaitement décrite par Michael W. Kometer,lieutenant-colonel,USAFdans son livreCommand in Air War: Centralized versus Decentralized Control of Combat Airpower.
En Europe, sous l'impulsion des forces de Grande-Bretagne, l'OTANtente de promouvoir la notion deNEC(en).
LeNECsouligne la volonté des Européens de garder l’homme au cœur du dispositif des systèmes complexes.
En résumé, la L16 :
La mise en service de la L16 au sein des forces permet l'application d'un des principes fondateurs de laguerre en réseau: "Commandement centralisé / Exécution décentralisée". Les enjeux sous-tendus sont clairement exposés dans un article en français de larevue militaire canadienneintituléLe commandement et la guerre réseau centrique- Été 2001.
Lecombat aérienchange totalement de dimension avec la mise en œuvre de la L16 surles plateformes non C². Les conséquences sont telles que desavions de chassenon équipés de la L16 ne possèdent plus désormais qu'une valeur militaire très faible voire nulle, s'il doit faire face à d'autres avions eux-mêmes équipés d'un système équivalent. Cela a été mis en évidence par leNSRDde laRAND Corporation, dans le document intituléNetwork-Centric Operations Case Study Air-to-Air Combat With and Without Link 16.
Pour être transmis au protocole IP, les messages L16 contenant des données de la série-J sont encapsulés dans un message compatible avec le protocole Internet. Cette capacité appeléeJREest définie par une norme américaine (JREAP(en)C) ouMIL-STD3011. Le JRE est très peu consommateur en termes d'utilisation de labande passante.
La liaison J-over-IP a pour objectif :
Cette optimisation évite en particulier les répétitions des contenus utiles en transmettant en un seul message toutes les informations qui en liaison 16 nécessitent la transmission de plusieurs messages de trois mots maximum chacun, dans la configuration la plus sécurisée.
Le10 avril 2007, un article du journalLe Mondedécrivait ainsi les conditions de départ en mission des avions de chasse :
Les avionsE2-Cde laMarine Nationaleont pu recevoir entemps réel, les missions qui leur étaient attribuées par leCAOCsitué sur la base d'Al-UdeidauQatar, par l'intermédiaire de la liaison 16. L'aéronautique navalene disposait pas de cette capacité sur les avionsDassault Rafaleau standard F-1. L'attribution des missions par lesE2-Cversces plateformes non C2, étaient transmises en phonie. La mise en service des premiers Rafale au Standard F-2, à partir demars 2007, apporte cette capacité.
Les échanges en données de série-J, sur la perception de la situation tactique entre les différents échelons hiérarchiques, se décomposaient ainsi :
Tous ces échanges, effectués dans le même langage (les données de série-J), permettaient à tous les participants, un accès « sans-couture» à l'information quelle que soit la position du demandeur dans le réseau multi-liaisons.
Durant cetteopération en Libye, la liaison 16 joue pleinement son rôle de maintien de connectivité dans la chaîne de commandement :
Du point de vue des États-Unis, l'opération en Libye appeléeOdyssey Dawn, démontre l'incapacité des nouveaux aéronefs (F-22,F-35) à participer aux opérations de l'OTAN, du fait de l'absence d'une connexion liaison 16 au profit de la liaison furtive intra-patrouilleMADL(en).
En fait, la question qui se pose pour les États-Unis, est celle de l'efficacité de la course aux nouvelles technologies dans le domaine desliaisons de données tactiques, si les alliés des États-Unis ne peuvent se mettre à niveau pour des raisons de coût. La position de l'US Navy sur ce sujet, a été partiellement exprimée lors de la journée de l'industrie sur la maîtrise de l'information, le5 avril 2011.
Le samedi4 juin 2011, le ministre de la défense a indiqué à Londres :
LesApachebritanniques sont équipés du système de communicationBOWMAN(en)qui permet le transfert des données de leur situation locale vers le réseau liaison 16 grâce à lImproved Data Modem(version IDM-501).
Des hélicoptères de l'armée française de typeTigreetGazelleont également conduit pour la première fois dans la nuit de vendredi à samedi des frappes au sol en Libye.
Durant cette première opération interarméeset internationale, tant pour l'Armée de Terre française que britannique,« C'était la première mission opérationnelle des Apaches de l'armée britannique depuis la mer », les conséquences de l'absence de liaison 16 intégrée sur les systèmes de combat des hélicoptères des armées de terre britannique et française, seront étudiées soigneusement par les états-majors, lors desRETEX.
En particulier, devraient faire l'objet d'études :
Afin de disposer d'une parfaite intégration dans le réseau liaison 16, les Apaches britanniques pourraient rapidement être équipés de la radio MIDSJTRSdont la première intégration a été réalisée aux États-Unis enseptembre 2010.
La première radio JTRS destinée aux AH-64D Block III de l'US Army, a été livrée parLockheed Martin, le27 juin 2011au laboratoire d'intégration avionique de l'US Army. Cette radio offre à la liaison 16 une puissance de 200W.
L'intérêt d'embarquer un MIDSJTRSà bord d'un hélicoptère réside dans le fait que plusieurs radios (Voice V/UHF et liaison 16) sont réunies dans un boîtier unique, de taille identique à celui d'un terminal MIDS.
De ce fait, le débarquement des radios préexistantes, libère le poids et le volume, nécessaires à l'intégration du boîtier MIDS JTRS.
Avant le déclenchement des opérations en Libye, l'intégration d'un poste MIDSJTRSsur les hélicoptères français n'était pas envisagée.
Or, alors que« Les opérations en Libye témoignent, pour la France, du regain des actions à partir de la mer »et que la France ne dispose pas d'un corps de «Marines», l'interopérabilitéentre l'Armée de Terre et la Marine Nationale devient incontournable, la convergence dans le domaine desliaisons de données tactiquesne peut éviter l'intégration de la liaison 16 à bord des hélicoptères de l'ALAT. Les travaux de l'ALATmenés depuis 2008pourraient aboutir rapidement sur une décision de mise à niveau. La pertinence des conclusions de l'ETOCOUGAR dont le but était de valider le besoin de liaison 16 pour l'ALAT, seront, sans doute, réévaluées.
Par contre, lesBlackhawksde l'US Army et les MH-60 de l'US Navy, sont tous deux équipés de la liaison 16.
27 juillet 2011
Le contrôle des avions de chasse et d'assaut au sol a dû être effectué en phonie, en l'absence de liaison 16 à bord desATL2. Dans ces conditions, l'IFFpallie l'absence d'information liaison 16PPLI; L'IFF permet au contrôleur de connaître en permanence la position et l'identité de la plateforme non C2. Pour mener un contrôle optimum, il manque cependant les informations concernant la quantité de carburant et d'armes disponibles ainsi que l'état des équipements. L'absence de moyens de guerre électroniques des forces opposées levait les craintes de brouillage.
Dans le contexte Franco-français de l'opération Serval, l'Armée de terre a déployé la numérisation du théâtre d'opération en mettant en œuvre le couple liaison 16 et JRE.
L'armée de terre dispose ainsi d'une architecture de réseaux infocentrée. Grâce au JRE, l'information est remontée vers le centre de commandement interarmées situé en métropole, alors que les unités sur le terrain bénéficient d'une connaissance de la situation tactique en temps réel.
La liaison 16 est utilisée par l'ensemble des pays de l'OTAN mais aussi par l'Arabie saoudite, l'Australie, laCorée du Sud, laFinlande, leJapon,Singapour, laSuède, laSuisseetTaïwan.
La Bulgarie, la Lituanie et la Roumanie devaient recevoir leurs premiers terminaux MIDS au début de 2012.
Par la possession d'avionsAWACS, laFranceet leRoyaume-Unisont les nations ayant un rôle majeur dans la composante AIR de l'OTAN. Ces deux pays ont été rejoints par laGrèceau printemps 2009, avec l'entrée en service de 4Embraer R-99, appareils déclinés de l'Embraer ERJ-145, dont l'interopérabilitéavec le F-16 et leDassault Rafalea été prouvée.
LeMarocdevrait rejoindre le club fermé des utilisateurs de la liaison 16 dans le cadre de l'achat de 24F-16Block 50/52.
Depuis 2006, lesÉtats-Unisprotègent le volume aérien de l'Islande, par le systèmeIceland Air Defence System.
Les 4 stations radars situées àMiðnesheiði(is),Bolafjall(is), Stokksnes située près deVestrahornet Gunnólfsvíkurfja, connectées enJREAP/C auCRCsitué àKeflavík, mettent en œuvre la liaison 16.
LaNorvègea développé le systèmeNORGIL, qui permet la couverture de l'ensemble du pays par un réseau liaison 16, dont les terminaux MIDS sont reliés à un réseauJREAP/C.
Dans son standard actuel, la liaison 16 permet donc l'échange de données tactiques complexes entre unités militaires (ou plateformes) aériennes, terrestres et maritimes dans le cadre duNetwork Centric Warfareou en français « Guerre en Réseau ».
Les acteurs L16 peuvent échanger leurs positions grâce aux messagesPPLI; l'échange du PPLI offre une certitude d'identification AMI en raison de la nécessité de posséder, entre autres, les clés de chiffrement adéquates afin de participer au réseau.
La conception du réseau liaison 16 privilégie l'élaboration d'une image « Opérative » et « Tactique » unique et cohérente. Ainsi, l'envoi via satellite, en temps quasi-réel de l'image vers l'arrière ouReachback(c'est-à-dire vers le Pentagone pour les États-Unis, leSHAPEpour l'OTAN, le Centre de planification et de commandement des opérations pour la France), est facilité. LeReachbackest la première application candidate à la « liaison J-over-IP ».
La liaison 16 est un important facteur d'interopérabilitéentre unités militaires. De par sa nature de standard, elle facilite les opérations militaires en coalition en permettant à des unités militaires de différentesnationsde communiquer entre elles avec un «langage» commun (les données de série-J).
La liaison 16 considère deux types de plateformes :
Cette considération sur les types de plateformes mettant en œuvre les Liaisons de Données Tactiques de la série J, ici la liaison 16, est essentielle à la compréhension duCONOPSqui dirige la mise en œuvre opérationnelles des Forces par le média de la liaison 16.
Dans la littérature spécialisée française, il était possible de lire autrefois qu'un pilote deDassault Rafaleconsidérait unAWACScomme un radar déporté; leConcept d'opérationde la liaison 16 implique exactement le contraire (i.e leDassault Rafaleest le radar déporté de l'AWACS).
L'acceptation de ce principe de base (La plateforme C2 dirige les plateformes non C2 et élabore l'image tactique qui alimente l'ensemble des plateformes) a permis l'intégration de l'Armée française au sein des Forces de l'OTAN.
Sur legroupe de participationSURVEILLANCE, les plateformes C2créent et identifient les pistes issues de leurs senseurs locaux (radars,sonarsetc.) ou déportés (Target Sortingreçus des plateformes non C2 qu'elles contrôlent).
Il est essentiel pour le bon fonctionnement du réseau logique de série-J et particulièrement pour le réseau liaison 16, que l'élaboration de la piste soit effectuée par un système faisant la synthèse des contributions des différentes sources d'informations et non par les senseurs individuels (radars ou plateformes non C2) ; en effet, seul ce type de système peut :
Une plateforme C2, est désignée par le commandant de la force (le JFC : Joint Force Commander), pour assurer la fonction de « CDA » (Change Data Order Authority).
Cette plate-forme est chargée de régler les conflits qui perdureraient entre des plateformes tierces ; elle seule, est autorisée à transmettre des « CDO » (Change Data Order). Ainsi l'unicité de l'image tactique partagée sur legroupe de participationSURVEILLANCE est assurée.
Une plateforme C2, désignée par le commandant de la force SIA, consolide les informations de guerre électronique, reçues sous la forme de données brutes (parametric) sur legroupe de participationEW, et les transmet consolidées (product) sur legroupe de participationSURVEILLANCE.
Les plateformes C2:
La mission des plateformes C2 est dépendante de celle du commandant de la force (JFC : Joint Force Commander) à laquelle elles participent.
En France, la liaison 16 est mise en œuvre sur les plateformes C2 suivantes :
Bien que leRETEXdel'action des ATL2lors de l'opération Harmattan en souligne l'utilité, l'Atlantique 2n'a pas été équipé de la liaison 16 durant la phase de rénovation à mi-vie (2015). De même, il n'est pas prévu d'en équiper les hélicoptères embarqués typeNH 90, ou le futur hélicoptère interarmée léger HIL.
L'Atlantique 2 ne peut pas non plus bénéficier de la mise en œuvre de liaison J-Over IP ou JRE, indispensable pour le renvoi de l'image tactique vers la métropole (Reachback) ou les autorités de conduite des opérations (embarquées ou à terre) ainsi que pour les opérations de police maritime (dans le cadre del'action de l'État en mer) où l'autorité judiciaire demande à être informé entemps réel.
A contrario, les aéronefs de patrouille maritime d'autres marines en sont déjà pourvus, comme lesMMABoeing P-8 Poseidonde l'US Navy, les 6ATR 72 MPTurcs du programme MELTEM-IIIou des quatreATR 72 MP, en cours de développement pour la marine italienne.
L'ALATdoit intégrer le réseau liaison 16 afin de participer à la gestion entemps réel, de l'espace de combat interalliés dans la troisième dimension.
Cet espace inclut les aéronefs, l'artillerie, les moyens de défense sol/air et mer/air.
La volonté de l'Armée de Terre de mettre en œuvre la liaison 16 sur ses hélicoptères, s'est concrétisée enoctobre 2009par la mise en place d'un équipement d'accueil d'un terminal MIDS à bord d'un hélicoptèreAS-532 COUGAR.
En mettant en œuvre la liaison 16, l'Armée de Terre assurera le raccordement bilatéral de ses propres plateformes équipées de liaisons de données tactiques propres (la liaison H) et celles des autres armées qui utilisent la liaison 16. Celle-ci offrant comme principale caractéristique d'être une liaison standardisée de l'OTAN.
En attendant, lors de l'exercice ACTI L16 qui s'est déroulé du1au3 juin 2010, L'Armée de Terre a évalué la capacité d'interconnexion de ses hélicoptères équipés liaison H avec les plateformes de l'Armée de l'Air équipées de la liaison 16.
Les plateformes non C2 partagent les informations de leurs détectionsradar, par l'échange de messages appelés «Target Sorting» :
Un secondgroupe de participationNon-C2-to-Non-C2permet l'échange de détections avec d'autres patrouilles travaillant dans le même espace ; c'est particulièrement le cas dans le cadre de laCOMAO. LaCOMAOest l'exemple parfait des missions réalisées en conditions dégradées (conduites en l'absence d'une plate-forme C2), décrites plus loin.
Les plateformes non C2 descendent leurs détectionsradaret deguerre électroniquepar la transmission de message "Target Sorting" vers la plateforme C2 qui les contrôle.
La plate-forme C2 vérifie si les détections radar fusionnent avec les plots de ses propresradars.
Les plateformes non C2 ont accès à l'image tactique en mémorisant dans leur base de données (appelée en France « table des pistes »), les pistes élaborées par les plateformes C2 et échangées sur legroupe de participationSurveillance.
L'écran d'un avion non C2 ne peut présenter raisonnablement au pilote qu'un maximum de 50 pistes ; au-delà, l'acquisition de l'information par le pilote, s'avère impossible.
Cependant, dans le concept deguerre en réseau, la base de données des plateformes non C2 doit mémoriser l'ensemble des pistes échangées sur legroupe de participationSurveillance. Ainsi,
Comme cela est décrit ci-dessus, lorsqu'un avion non C2 agit en tant que « radar du C2 » qui le contrôle, le pilote est informé des mises à jour d'une de ses détections (Identification,IFF, Menace etc.), par la réception des messages-piste correspondant à cette détection, sur legroupe de participationSURVEILLANCE.
Le rôle du Système de direction de combat de la plate-forme C2 est simplement d'informer le système de mission de la plate-forme Non-C2, du lien de correspondance entre la détection et la piste.
La création et la mise à jour des informations concernant une piste est donc un privilège appartenant aux C2 ; les échanges de pistes ne sont réalisés que sur legroupe de participationSURVEILLANCE et par conséquent uniquement par les plateformes C2 ; les plateformes non C2 quant à elles, s'échangent des détections (Target sorting), sur le NPGNon-C2-to-Non-C2.
Lesopérations en Libye en 2011ont pour la première fois, permis aux RAFALE de l'Armée de l'Air de mettre pleinement en œuvre les capacités offertes par la liaison 16.
La nécessité de disposer d'un radar à bord d'un avion de chasse est de plus en plus contestée. Cela est exprimé de plus en plus souvent aux États-Unis :
Les avions ravitailleurs sont également des plateformes non C2.
Dans le concept de laguerre en réseau, une plateforme non C2 travaille toujours sous le contrôle d'une plate-forme C2. Les frappes dans la profondeur par des unités non C2 isolées, qui étaient admises à l'époque de laguerre froide, ne sont donc plus d'actualité depuis les opérations en Irak et en Afghanistan en 2003.
L'interopérabilité exige que toutes les plateformes non C2 de même type soient interchangeables (par exemple unDassault Rafaleet unF/A-18) ;
Cela exclut l'utilisation hétérogène des ressources temporelles du réseau liaison 16 par des plateformes différentes.
Un réseau liaison 16 n'est en aucun cas conçu pour une plate-forme donnée (unDassault Rafaleou unF-18) mais pour une force composée de types de plateformes C2 (desAEW&C, desporte-avions) et non C2 (desbombardiers, desbatteries de missiles sol-air(SAM), des avions CAS ou des Chasseurs)
En pratique, les missions des aéronefs non C2 sont de deux types,
Le frein à la planification des missions en conditions nominales, outre les réticences des pilotes à accepter d'être sous contrôle en permanence, est essentiellement le coût de mise en œuvre des plateformes C2.
Durant les premiers jours de la campagne de guerre, la COMAO restait en 2009, la mission en conditions dégradées, la plus courante exécutée par les aéronefs non C2. Cela est dû au fait, que les infrastructures objets des frappes sont connues et répertoriées. Cependant, pour faire face à toute menace nouvelle, il est préférable qu'une autorité embarquée sur une plate-forme C2 de typeSDCAassure entemps réel, au nom du JFACCleretaskingéventuel ; cette autorité possède plus d'éléments et de personnels que le MC (Mission Commander) de la COMAO pour prendre la bonne décision sur la conduite à tenir ; le rang de cette autorité doit être supérieur à celui du MC pour permettre un exercice du commandement optimal.
En France, la liaison 16 est installée sur les plateformes non C2 suivantes :
(En 2009, la liaison 16 concernait 50 appareils. L’ensemble de la flotte Rafale,Mirage 2000DetMirage 2000-5sera équipée avant 2015.)
La demande des nations de l'OTAN de mettre en œuvre la liaison 16 sur lesdrones de combats'affirme de plus en plus.
C'était le cas dudroneTalarion(Advanced UAV) dont la part française de développement était de l'ordre de 33 % (Partenariat avec l'Allemagne et l'Espagne).
Cedroneaurait été équipé d'unradar.
Sacharged'emport interne de 800kg, (1 000kgsous voilure et 500kgsousfuselage) lui permettait l'emport d'un terminal MIDS allégé.
Mais enjuillet 2012,Tom Enders, le président exécutif d'EADSannonçait :« Talarion est mort. Le programme est fini ».
Aux États-Unis, la réflexion sur la mise en œuvre des liaisons de données tactiques sur les drones est bien avancée :
Dans leBEM-48intitulé "Les drones aériens dans l'action maritime", l'émergence du besoin d'un droneMALEaéromaritime est souligné :
La liaison 16 est le moyen naturel de transmettre les données issues de ces senseurs, à la force navale via la plate-forme C2 contrôlante.
Dans ce même bulletin, dans l'article intitulé "Les besoins de la Marine en drones aériens", il est indiqué qu'un droneSA2Rpeut tenir le rôle de relais de communication et donc de relais liaison 16, si cela s'avèrerait nécessaire.
En 2010, leJSTARa démontré la capacité de mettre en œuvre des armes via la liaison 16.
L'utilisation du logiciel "Link 16 Network Enabled Weapon" a permis l'échange de messages de ciblage, de commande et de contrôle, d'identification et d'information d'armes en vol.
Pendant trois jours le JSTAR a effectué avec succès 13 séquences de tests avec deuxF/A-18, deux bombes à longue portée tirée à distance de sécuritéet deux cibles instrumentées.
La liaison 16 est mise en œuvre par des équipements spéciaux, appelés terminaux liaison 16.
Le terminal liaison 16 cumule dans un seul équipement, les fonctions de MODEM, d'équipement de cryptologie, et d'émetteur UHF.
Les caractéristiques techniques des terminaux liaison 16 sont définis dans leSTANAG4175
Les principaux terminaux liaison 16 sont :
De 2015-2020, tous les MIDSLVTsont planifiés pour subir une mise à jour majeure, connue sous l’appellation "block Upgrade 2".
La mise à jour "block 2" fournira la nouvelle cartographie de sauts de fréquences, une bande passante améliorée, la modernisation cryptographique et d'autres mises à jour logicielles significatives pour assurer que la prééminence opérationnelle des terminaux MIDS dans les années à venir.
L'US Navya développé le MIDS On Shipqui permet aux systèmes de combat conçus initialement pour fonctionner face à un terminal JTIDS, de pouvoir travailler avec un MIDS LVT1.
Le2 novembre 2010, l'US Navy a accordé un contrat de maintenance des terminaux JTDIS, àIowa's Data Link Solutions, une joint ventureRockwell CollinsetBAE Systems, pour porter leur fin de vie en 2035.
Cependant, l'US Navy développe pour ses futures plateformes, le système NGC2P/CDLMS.
Un équipement léger (de l'ordre de 9kg) appelé "Small Tactical Terminal" (STT)permet de faire le pont entre le réseau liaison 16 et les forces au sol, travaillant enUHF(LOS :Line-of-sight(en)) (MIL-STD-188-220 B/C/D) avec les PRC-117, PRC-152, ARC-210 (RT-1824), Improved Data Modem (IDM)
En 2009, la sociétéHypres Inca développé avec le support de la sociétéViasat, un récepteur liaison 16 digital multinets.
Ce prototype a été développé avec le soutien de l'Office of Naval Research, Washington, D.C., et duSpace and Naval Warfare Systems Command, PMW-150.
Ce type de Terminal est indispensable à la conduite du réseau liaison 16 entemps réelpar la celluleJICO, car elle permet le contrôle simultané de l'utilisation des différents canaux d'un mêmeNetwork Participating Group; Ce contrôle est nécessaire à la prise de décision de redistribution entemps réeldes timeslots.
Les terminaux liaison 16 utilisaient au début 2010, 51 fréquences dans la partie de la bandeUHFallant de 960MHzà 1 215MHz.
En fait, ils utilisent 3 "sous-bandes" :
avec 3MHzd'intervalles enTDMA.
Labande de fréquencesUHFutilisée par la liaison 16 est partagée
Des travaux de redistribution des fréquences vont limiter le nombre de fréquences utilisées.
Cette redistribution pourrait entraîner jusqu'à l'abandon des 14 des 51 fréquences utilisées par la liaison 16.
Ces fréquences sont situées entre 960 et 1 030MHz
Le MIDS JTRS intègre cette évolution; une mise à jour des terminaux MIDS est en développement.
AuxÉtats-Unis, leDoDs'est engagé à ce que tous les terminaux MIDS soient mis à niveau au plus tard en 2020.
Les terminaux JTDIS ne sont pas concernés par l'accord passé entre leDoDet leDoT.
Les travaux de partage des fréquences s'effectuent en parallèle avec ceux préparant l'évolution des accords interministériels définissant le nombre d'impulsions émises dans l'air et appeléTime Slot Duty Factor.
Le TSDF peut référer au nombre d'impulsions émises par une seule plate-forme ou dans une zone géographique.
La majorité des plateformes disposent de deuxantennesliaison 16.
Les caractéristiques de l'antenne AS-4127A sont:
Des antennes multifonctions comme l'AT 4125 de AEROMARITIME, ont été adaptées pour la mise en œuvre de la liaison 16 à bord des sous-marins
La mise en place de filtres Notch ouFiltre coupe-bande, entre le terminal et l'aérien émetteur/récepteur, permet d'éviter les interférences avec les systèmes d'identification et de navigation, en réduisant la diffusion d'énergie dans des bandes de fréquences étroites bien définies, en particulier celles utilisées par l'IFF.
Voir à titre d'exemple le filtreModel Number L5992 (LINK-16) MIDS/ARC-210 Dual Bandpass FilterdeDelta Microwave.
Le terminal MIDS contient un élément decryptographie. L'élément de cryptographie intégré dans les terminaux de l'US navy est le KGV-8
Le fonctionnement du Terminal MIDS nécessite l'entrée de clés dans cet élément de cryptographie.
Les clés sont entrées par unKOI-18dans leCYZ-10(en).
Le KOI-18 permet de lire les clés sur unruban perforé(paper tape) à 8 pistes (8 trou par colonne, soit unoctet).
Le CYZ-10 est un ordinateur personnel portable, supportant des logiciels applicatifs développés spécifiquement pour le chargement des clés cryptographiques.
Les clés de cryptographie sont un élément déterminant dans la loi de sauts de fréquences.
Un programme de modernisation des éléments de cryptographiea été financé dans les budgets 2010 et 2011 du département de la défense US.
Cette nouvelle cryptographie programmable du terminal MIDS-LVT (appelée "LINK 16 Common Crypto Module" (CCM)) s'inscrit parmi d'autres évolutions à l’étude, pour intégrer
Les pays qui disposent de terminaux MIDS ou JTIDS sont soumis au contrôle de laNational Security AgencydesÉtats-Unis d'Amériquepour l'utilisation des clés decryptologie. Aucun autre pays ne dispose de la capacité de créer et de gérer de manière autonome les clés de cryptologie. La gestion des clés utilisées par les nations de l'OTANest placée sous la tutelle des États-Unis.
La liaison 16 est basée sur le principe duTDMAou «accès multiple à répartition dans le temps».
Elle est sécurisée par des clefs dechiffrementet résistante auxcontre-mesuresgrâce à ses 77 000 sauts de fréquence par seconde (mise en œuvre de l'évasion de fréquencesouFrequency-hopping spread spectrum). Les données sont transmises paronde radioen bandeUHF.
La liaison 16 est souvent qualifiée deréseau, car elle permet la connexion simultanée de plusieurs unités militaires, chacune d'entre elles est appelée participant au réseau ou « JU » (JTIDS Unit, ce nom, bien que devenu impropre, a été conservé) et dans le cadre du réseau logique unique et multi-liaisons, c'est-à-dire, mettant en œuvre plusieurs liaisons de données tactiques, « IU » (Interface Unit).
La liaison 16 découpe le temps en subdivisions appelées TimeSlot (les TimeSlots ou créneau de temps).
Chaque TimeSlot est affecté à une fonction tactique ou NPG (voir plus bas). Dans le temps, la répartition des TimeSlots est entrelacée :
Chaque TimeSlot permet (généralement) à un seul participant du réseau liaison 16 d'envoyer des données sur le réseau, les autres participants au réseau liaison 16 reçoivent ces données pendant la durée de ce 'TimeSlot'.
Les données de série-J, sont formatées dans des messages prédéfinis dans le STANAG 5516 (appelés messages J). Chaque JU possède une table d'allocation qui définit l'ensemble des TimeSlots d'émission et de réception qui lui sont alloués. Cette table est récurrente et est définie pour une période appelée Époque de 12 min 48 s.
Les 1536 TimeSlots par 12 secondes, du réseau liaison 16, peuvent être empilés sur 127 nets.
Un Numéro de Net différent peut être attribué à chaque groupe de participation (NPG).
Cela veut dire que les fréquences attribuées à chacun des TimeSlots de ce NPG seront attribuées en fonction de lois de sauts de fréquences liées au Numéro de Net.
Lors de laconception du réseau, un fonctionnement en multinet peut être nécessaire pour optimiser l'utilisation des TimeSlots. Dans ce cas, certainsgroupes de participationfonctionneront en parallèle ; par exemple, lesPlateformes C2travailleront sur le groupe de participation EW, alors que lesplateformes non C2travailleront sur le groupe de participation Non-C2 to Non-C2 appelé aussi "Fighter-to-Fighter".
Le réseau est organisé par fonctions, nommées groupe de participation. Chaque JU peut être abonnée à un ou plusieurs groupes de participation. Les plus utilisés sont :
Certains groupes de participations peuvent être empilés. Cela permet à des groupes d'unités indépendantes de travailler de manière simultanée sur un plan de saut de fréquences différent; ainsi lorsque plusieurs patrouilles d'avion de chasse (unités Non-C2) travaillent sur un même théâtre, plusieurs unités appartenant à des groupes différents peuvent émettre simultanément.
Le nombre de Nets disponibles dans un réseau liaison 16 est de 127.
Du Net « 0 » au Net « 126 » ;
la valeur par défaut du Net Control des plateformes non C2 est positionnée à "127".
Lors de la prise de contrôle par une plate-forme "C2", le système de mission du Non-C2 positionne la valeur du Net CONTROL du terminal MIDS, sur celle du Net CONTROL de la plate-forme C2.
En pratique, pour un groupe de participation donné (NPG), il est possible de mettre en œuvre jusqu'à 20 nets sans risque debrouillage.
Les principaux groupes de participations utilisés de manière empilée sont :
L'empilement de ce NPG permet d'attribuer en émission à chaque JU Non-C2 d'une même patrouille, environ 1 timeslot par seconde, afin d'effectuer un échange rapide de position au sein de cette patrouille et permettre ainsi à chaque plate-forme, une capacité de corrélation rapide entre une nouvelle détection radar et un PPLI ; cela permet d'éviter untir fratricidelorsque des chasseurs AMI et HOSTILE sont engagés dans le même volume aérien.
Chaque unité C2 contrôlante possède son net de contrôle. Les unités Non-C2 changeant d'unité contrôlante, changent donc de net.
Chaque patrouille possède son propre net, en particulier, pour effectuer une fusion des plots de détection radar avant de la transmettre (sur le groupe de participation CONTROL) à l'unité contrôlante qui créera et diffusera sur le groupe de participation SURVEILLANCE, la piste correspondante.
Dans l'environnement radio totalement brouillé par la mise œuvre de la liaison 16 en mode "Combat" (puissance d'émission jusqu'à 1kWet saturation des fréquences), les groupes de participation VOICE peuvent s'avérer indispensables dans les premiers jours de la Campagne de guerre.
Il faut donc noter que les avions de chasse équipés de terminaux Fighter Data Link qui n'offrent pas de capacité de phonie, ne pourront pas participer pleinement à cette première phase de la Campagne de guerre.
Cependant, dès que les principales forces d'opposition sont neutralisées, les groupes de participation VOICE sont abandonnés pour dégager de la bande passante au profit, en particulier, des aéronefs en soutien des forces au sol (appui aérien rapproché)
Le débit de la liaison dépend de la configuration utilisée, Il peut théoriquement atteindre 107,520Kbit/s.
La volonté de gagner de la bande passante dans le réseau liaison 16, pourrait amener certaines nations à exclure les groupes de participation CONTROL et Fighter-to-Fighter du réseau liaison 16, au profit de réseaux nationaux à très hauts débits. Lors des opérations menées par l'OTAN, les vols mixtes d'aéronefs non-C2 et appartenant à des nations différentes, au sein d'une même patrouille sont exceptionnels.
L'US Navy, et plus particulièrement leSPAWAR de San Diego(en), développe le protocole «StochasticUnified Multiple Access» (SHUMA) qui permet au réseau liaison 16 d'adapter l'utilisation des TimeSlots selon la présence réelle des IU (Interface Units) dans le réseau. D'autres études sont en cours, en particulier le "Link-16 Enhanced Throughput (ET) capability" qui fournit la capacité de transmettre plus d'information dans un TimeSlot sans modifier la structureradiofréquencedu signal. Cependant, la poursuite de cette étude a été abandonnée dans le budget de 2011
L'US Navytravaille également sur la gestion Dynamique du réseau ou DNM.
DNM augmente l'efficacité du réseau liaison 16, son débit et fournit au combattant, une plus grande flexibilité d'utilisation du Lien 16.
DNM facilite l'entrée/sortie automatisée des plateformesDNM fournit une capacité entemps réelde régler l'allocation des timeSlots pour s'adapter aux évolutions du réseau dans le théâtre d'opération
DNM réduit les « sur-abonnements » au réseau et permet ainsi
DNM fournit également un soutien :
DNM inclut les capacités suivantes :
Le programme DNM (Dynamic Network Management) doit se terminer fin 2015 au plus tard.
La portée radio est selon l'empaquetagede 300 ou de 500milles nautiques.
Contrairement à laliaison 22qui met en œuvre une gestion dynamique du réseau – la distribution du temps de parole (les TimeSlots) s’adapte au besoin du moment – la liaison 16 exige la mise en œuvre d’une phase de conception du réseau avant sa mise en œuvre.
Cette phase appelée « Design Phase », intervient après que les besoins de chaque Commandant de domaine de lutte, ont été collectés (JFACC : Joint Force Air Component Commander, JFMCC : Joint Force Maritime Component Commander, JFLCC : Joint Force Land Component Commander).
Ce travail est généralement effectué par la Cellule duJICO: Joint Interface Control Officer.
C’est dans cette phase que sont effectués les arbitrages d'affectation des TimeSlots afin de que le réseau liaison 16 puisse répondre au mieux aux besoins de la Force le mettant en œuvre.
Le nombre de plateformes équipées de la liaison 16 grandissant de manière significative, le réseau liaison 16 est aujourd’hui souvent saturé.
Le besoin d’une gestion dynamique du réseau liaison 16 est donc devenu prioritaire.
De même, une gestion optimisée des TimeSlots est essentielle ; ainsi en temps de paix, l’utilisation d’unempaquetagedouble (Packing 2) a pris l’avantage sur l’empaquetagestandard (Packing STD) car il double le nombre de mots échangés ; en temps de guerre l'empaquetagequadruple (Packing 4) permet de quadrupler le nombre de mots échangés.
Cela s’effectue au prix d'une dégradation de la sécurité de transmission qui s’avère acceptable aujourd’hui, en raison de la faiblesse technologique des forces opposantes.
Une autre voie s'ouvrira avec l'entrée en service des terminaux MIDS JTRS (Joint Tactical Radio System) ; l'utilisation combinée de la liaison 16 et de laliaison 22sera alors possible.
LaLiaison 22serait utilisée prioritairement pour la diffusion des pistes à faible taux de mise à jour (Pistes Surface Maritime, Pistes Surface Terrestre, Points de Référence).
Lorsqu'une de ces pistes deviendrait une cible, elle pourrait alors également être diffusée en liaison 16. Ainsi la liaison 16 et laliaison 22(et plus tard la "liaison J-over-IP") doivent être perçues comme des composantes d'un réseau logique unique échangeant des données de série-J.
Il manque à ce réseau logique le maillon permettant les échanges de données de série-J entre les aéronefs et les forces au sol pour l'appui aérien rapproché. Ce maillon est pallié aujourd'hui par la mise en œuvre de l'IDM : Improved Data Modem.
En attendant son remplacement par une liaison de données de série-J, qui est un défi devant être relevé dans la décennie 2010, l'US Air Force a lancé en 2009 le programme TACP-Mqui effectue automatiquement les traductions du format VMF, par exemple, en données de série-J.
Il faut différencier :
Sur l'aspect fonctionnel et opérationnel, il n'y a aucune différence de traitement sur les deux types de participants. Chacun peut recevoir et transmettre :
Les Interfaces Units peuvent être actives ou passives
Les Interfaces Units se déclarent en exercice, si elles participent à un exercice.
L'état « Exercice » d'une IU :
Sur les écrans tactiques d'une IU en exercice, les pistes dont l'identité est en « Exercice » sont présentées sur l'écran tactique, avec l'identité Exercice échangée sur l'interface (L'état « Exercice » est mis en évidence).
Sur les écrans tactiques d'une IU qui ne participe pas à l'exercice, les pistes dont l'identité est en « Exercice » sont présentées sur l'écran tactique en tant que piste AMI GENERAL.
Dès qu'une piste HOSTILE apparaît sur le réseau, ou lors de la réception du message « Exercise Status Change », l'état de la plate-forme quitte automatiquement l'état Exercice. Cela se traduit sur les écrans tactiques par :
Ce sont les IUs qui transmettent au minimum leur position sur l'interface.
Une IU active (plateforme C2) peut assurer opérationnellement le contrôle d'une IU passive (plateforme non C2).
Les Interfaces Units peuvent n'avoir jamais émis de messages sur l'interface. C'est la raison pour laquelle, il a été prévu de permettre à un terminal MIDS de sesynchroniser passivement sur le réseau liaison 16.
Les Interfaces Units passives peuvent cependant être destinataires d'ordres adressés, dans ce cas, l'attitude de la plate-forme permet de s'assurer que l'ordre a bien été reçu.
Si une IU passive est détectée par une Interface Unit (plateforme C2) active, celle-ci :
Les IUs passives sont, à titre d'exemple, :
En bref, chaque système de mission d'une plate-forme C2 qui met en œuvre la liaison 16, possède deux états de la fonction "liaison de données tactiques" (LDT), qui définissent le contenu des données émises vers le terminal MIDS:
Les configurations standards d'une plate-forme équipée liaison 16 (JTIDS Unit) sont :
Il existe une autre configuration utilisée régulièrement
Dans cette configuration, sur action opérateur, le MIDS dusous-marinà l'immersion périscopique, ou de l'avion de patrouille maritimeremontant à unealtitudeélevée, est positionné ponctuellement (12 secondes ou 1 FRAME) en transmission de données "AUTORISÉ", et transmettent ainsi toute leur situation tactique (SITREP).
Enfin, la configuration
permet à l'opérateur d'une plate-forme C2 donnée, d'émettre ponctuellement une information ou un ordre indispensable, sans pour autant participer en permanence à l'élaboration de la situation tactique.
Elles sont partagées par toutes les liaisons de données tactiques mettant en œuvre des données de série J. Le choix d'utiliser une liaison de données plutôt qu'une autre est guidé par les contraintes suivantes :
Il existe un lien fort entre lesGroupes de Participationde la liaison 16, et les fonctions des trois Liaisons de Données Tactiques utilisant les données de série-J. Ce lien spécifique à la liaison 16, ne se retrouve pas dans les autres Liaisons ; lesGroupes de Participationsont spécifiques à la liaison 16.
Les principales fonctions des liaisons de Données Tactiques de série-J sont listées ci-dessous :
L'identification est supportée par lesGroupes de ParticipationPPLI-A et PPLI-B.
La présence d'une plate-forme sur l'un de ces NPG (le PPLI-B) suffit à son identification AMI.
Le PPLI-A est essentiellement utilisé pour l'émission de la position des avions de chasse à un taux élevé, afin d'éviter les tirs fratricides en combat rapproché.
Cette fonction est la fonction essentielle de la liaison 16. L'identification AMI donnée par la liaison 16 est la meilleure garantie contre les tirs fratricides.
L'identification est complétée par l'état de la plate-forme. Ainsi, sur leGroupe de Participation, PPLI-B,
Cette information permet aux Commandants de lutte de vérifier, entemps réel, la capacité d'une plate-forme, C2 ou Non-C2, a réaliser une nouvelle mission, sans devoir intervenir en phonie et ainsi, en évitant de perturber les opérateurs menant des actions tactiques.
Il est essentiel que ces informations soient mises à jour automatiquement.
En cas de nécessité, une plate-forme AIR peut de plus, transmettre les états d'urgencecomme l'éjection du pilote, ou l'amerrissage.
En cas de nécessité, une plate-forme SURFACE peut aussi, transmettre un état d'urgence.
La navigation est essentiellement supportée par leGroupe de Participation, PPLI-B
La liaison 16 entretient pour chaque plate-forme, une navigation relative et une navigation absolue.
Les navigations, relative et absolue, que la liaison 16 offre sont inégalées sur un théâtre d'opération dont l'environnement est fortement brouillé.
Le référentiel de la navigation liaison 16 est leWGS 84(World Geodetic System 1984:Système géodésique mondial, révision de 1984)
Dans le réseau liaison 16, les distances sont exprimées endata mile(en)(0,987 du mile nautique oumile marin)
La surveillance est la fonction première des plateformes C2; elle n'est pas liée à la présence d'une liaison de données tactiques, mais la présence de cette dernière lui permet d’accéder à la finalité de son élaboration : sa diffusion et le partage de sa perception.
Équipées de senseurs, les plateformes élaborent, à partir de données brutes (les plots radar, les détections reçues des plateformes Non-C2, par exemple), des pistes dont les symboles représentent sur les écrans, les informations cinématiques et de localisation dans l'espace, des mobiles détectés.
Dans le théâtre d'opération très connecté des années 2010, il est indispensable que ces informations soient élaborées au sein des plateformes C2, dans un format apte à être immédiatement transmis vers les autres éléments de la force.
Il est également nécessaire qu'en amont, les capteurs fournissent des informations, dans un format de données, immédiatement utilisable localement et à distance par l'échange de données tactiques ; c'est pourquoi les données de série-J décrites à l'identique dans les stanag 5516 et 5522, sont généralement le format de données en sortie des capteurs, imposé par les architectes des systèmes de combat et de mission.
Cependant, ces capteurs ne fournissent que des données brutes ; l'élaboration des données consolidées que sont les pistes, doit rester de la responsabilité exclusive du système de la plate-forme C2 ; cela est indispensable à la mise en œuvre d'une capacité de poursuite multisenseurs efficace.
À bord des plateformes C2, sont distinguées :
Seules les informations échangées, par l'intermédiaire des liaisons de données, ont droit au qualificatif de tactiques.
Le format d'échange retenu par les forces de l'OTAN et françaises, est celui des données de série-J.
L'échange de données consolidées sur leGroupe de participationsurveillance, permet aux plateformes C2 d'élaborer une image tactique unique et partagée par tous les participants au réseau.
Les données tactiques consolidées sont :
LeGroupe de participationsurveillancepermet également aux plateformes C2, d'échanger des messages dont le but est de clarifier l'image tactique, en supprimant :
Conçue initialement pour la lutte dans la troisième dimension et lalutte antiaérienne, la fonction SURVEILLANCE de la liaison 16 s'est imposée dans les domaines de lutte SURFACE, maritime et terrestre, etsous-marine.
LeGroupe de Participation, surveillance permet aux plateformes C2 de transmettre des liens entre deux objets de l'image tactique, par la transmission de messages d'association et de PAIRING
L'association et l'appariement ne sont pas des fonctions propres aux liaisons de données tactiques en général, ou à la liaison 16 en particulier.
Les systèmes de mission et de combat, associent et appairent les pistes, même en l'absence de connexion au réseau afin d'éclaircir ou de préciser l'image tactique.
Une fois la plate-forme connectée à l'interface, la liaison 16 permet la transmission de ces informations.
L'association indique que les objets concernés sont relatifs au même objet du monde réel
Par exemple,
Sur les écrans, l'association est généralement représentée, lors de la sélection d'une des pistes associées, par un trait de couleur Jaune la reliant aux autres pistes associées.
L'appariement se dit dans le langage commun PAIRING.
Le PAIRING précise le déroulement de la mission d'une piste AMI en décrivant son activité.
Par exemple,
Le message PAIRING peut être émis par une plate-forme C2 :
Sur les écrans, l'appariement est généralement représentée, lors de la sélection d'une des pistes appariées, par un trait de couleur Bleue la reliant à la seconde piste objet de l'appariement.
La fonction surveillance de la liaison 16 permet d'échanger plusieurs milliers de d'objets tactiques.
Le concept de Guerre en réseau ouNCWimpose que l'ensemble des objets soient mémorisés dans la base de données (Table des pistes) des plateformes C2 et non C2.
Les systèmes de combats aux débuts duXXIsiècle permettaient de gérer généralement 2000 objets.
C'est particulièrement le cas duporte-avions Charles de gaulleet del'E-2C.
Depuis, la capacité des systèmes en gestion du nombre de pistes a été augmentée, particulièrement pour les E-2Daméricains et lesE-3 de l'OTAN.
La mise en œuvre de la liaison 16 est fortement liée à l'interface homme-machine. La force de ce lien est actée depuis l'édition 6 duSTANAG5516 qui définit précisément les conditions de l'acquisition de l'information par les opérateurs.
La visualisation des objets s'effectue sur une grilleorthogonaleencoordonnées cartésiennes. Cette grille permet :
La grille est centrée sur le porteur et est recalée environ toutes les minutes pour un avion et toutes les dix minutes pour un navire.
Il est important de noter qu'à l'échelle d'une zone tactique, les écarts de distance entre :
sont négligeables.
La route d'une piste échangée sur la liaison 16 est déterminée à partir duméridiende référence de la position de cette piste (le nord à la position de la piste).
La route présentée sur les écrans tactiques sera quant à elle référencée au méridien de référence du porteur. En résumé :
Certains systèmes présentent les objets sur uneprojection cartographiqueau détriment de la facilité d'emploi opérationnel ; à titre d'exemple, contrairement à une grilleorthogonaleencoordonnées cartésiennes orthonormé,
Les opérateurs des plateformes mettent en place des filtres de visualisation, afin de ne présenter sur les écrans que l'information désirée ; cependant, si nécessaire, tout objet peut être "poussé" sur les écrans d'une autre plateforme ou « tiré » sur ses propres écrans.
Sur les écrans tactiques, les pistes en « Force Tell » et en « Emergency » sont affectées d'un identifiant particulier afin que l'opérateur comprenne d'un coup d'œil pourquoi une piste appartenant à une catégorie ou une identité filtrée est présente sur son écran.
Pour permettre la visualisation immédiate de toute information "forcée" ou "appelée", la capacité de mémorisation de la table des pistes d'unavion de chassedoit être la même que celle des plateformes C2 qui le contrôlent. En l'absence de cette capacité sur les plateformes Non-C2, le délai de visualisation de la piste pourrait prendre jusqu'à 12 secondes pour une piste AIR ou SURFACE marquée HIT ; ce délai est inacceptable en situation de combat.
Le HIT permet à une plateforme C2 de pousser l'information ponctuellement utile sur l'écran du cockpit d'une plateforme Non-C2.
Opérationnellement, avant l'envoi d'un ordre d'engagement vers une plateforme Non-C2 qu'elle contrôle, la plateforme C2 positionnera la piste de la cible en "High Interest Track". Elle s'assure ainsi que la cible est visualisée sur l'écran du destinataire et que rien ne s'oppose à ce que l'ordre soit exécuté sans délai.
Au début 2010, grâce aux puissances de calcul et aux capacités de mémorisation, la technologie n'impose plus (au donneur d'ordre ou à l'industriel) d'effectuer des choix sur le traitement à priori des informations devant être visualisées par l'utilisateur opérationnel.
L'expérience a montré que certaines informations considérées inutiles à priori, devenaient indispensables dans certains contextes.
À titre d'exemple, les pistes sous-marines ne sont pas utiles à la conduite des missions des avions de chasse.
En exercice simulé, il a été démontré qu'en cas d'éjection d'un pilote au-dessus de la mer, la visualisation du symbole d'un sous-marin AMI sur l'écran d'un avion de chasse, devenait, à cet instant précis, l'information indispensable pour permettre au pilote de s'éjecter au plus près d'un sous-marin AMI présent sur zone, qui pourra ainsi rapidement le récupérer.
Les conséquences qui ont été tirées de ces simulations, se résument ainsi :
Sur une plateforme donnée,
La surveillance permet aux unités de Commandement et de Contrôle (C2) d'élaborer une image tactique. Cette fonction leur permet d'échanger
et de permettre à une unité donnée, de compléter les informations transmises par une autre.
Une piste échangée en liaison 16 est :
Seules les unités C2 peuvent créer des pistes.
Une piste s'appelle
Les avions Non-C2 (fighters, Bombers…) en tant que senseur déporté du C2 qui les contrôle, n'élaborent donc que des plots qui sont redescendus vers le C2 sous forme de messages "Target Sorting". Sur réception de ce message, l'unité C2 contrôlante crée et dissémine la piste sur le Groupe de Participation SURVEILLANCE. Les Non-C2 peuvent de la même manière transmettre des points (FIX) et des relèvements (LOB : Line Of Bearing) EW sur le NPG EW. Ce sont uniquement des données brutes (PARAMETRIC).
Les informations de SURVEILLANCE qu'une plateforme C2 est amené à diffuser, sont dépendantes des capteurs des plateformes non C2 qu'elle contrôle.
Les caractéristiques des différents capteurs embarqués sont évolutives en fonction du déploiement des nouveaux standards d'avions de chasse.
Le plan d'implémentation des messages de SURVEILLANCE d'une plateforme C2 ne peut donc subir de limitation, tant en émission qu'en réception.
En particulier, une plateforme C2 doit posséder la capacité de diffuser toutes les informations deguerre électronique, descendues par les plateformes non C2 travaillant sous son contrôle.
La remontée de données piste directement par un C2 vers un Non-C2 qu'il contrôle, au travers du Network Participating Group Control (Uplink), (pratique héritée de laliaison 4-A), était utilisée par des armées n'ayant pas atteint un niveau opérationnel suffisant pour travailler pleinement dans une force appliquant les concepts d'emplois déduits duNetwork Centric Warfare. Cette pratique entraînait une confusion résultant de la réception de la même information piste par deux canaux différents (NPG Surveillance et Control). Elle n'est plus permise en raison de la restriction du nombre de TimeSlots affectés au "Control Uplink", imposée par la saturation du réseau.
À des fins d'entraînement, des plateformes AMI (Air, Surface, Sub-surface) peuvent participer à un exercice.
Ces pistes font l'objet d'une visualisation particulière ; par exemple, le fond du symbole est un X de couleur orange.
Toutes les identités peuvent être affectées de l'attribut "Exercice"
Sur les systèmes, toutes les pistes en "Exercice" passent automatiquement AMI, dès l'apparition sur le réseau d'une piste Hostile (non-exercice), ou lors de la fin de l'exercice en particulier lors de la réception du message "Exercice Status Change".
Les points d'urgencesont essentiellement :
La surveillance permet également d'échanger les messages décrivant l'environnement du théâtre (comme les Points de référence :Couloirs aériens, routes maritimes, les dangers :Champs de mines, etc.).
La surveillance permet aussi la diffusion des points fixes et les relèvements élaborés par les senseurs de Guerre Électronique après qu'ils ont été consolidés (EW Product)
Enfin, la Surveillance prend en compte lalutte anti-sous-marine.
Elle diffuse les points fixes et les relèvements "ASW" élaborés par lessonarset lesFLIR.
Le tempo de lalutte anti-sous-marinene demande cependant pas un taux de mise à jour aussi élevé que celui qui est offert par la liaison 16.
La fonction surveillance est commune aux trois liaisons de données de la série-J, fonctionnant comme un seul réseau "logique" unique.
Dans le cadre du réseau logique unique idéal, la fonction dedataforwardern'existe pas ; tous les participants sont alors abonnés aux trois liaisons.
La principale difficulté empêchant la mise en œuvre de ce réseau logique idéal, réside dans les difficultés (techniques et financières) à intégrer les trois liaisons dans certaines plateformes.
C'est pourquoi de nombreuses études amont travaillent sur le réseau logique unique "Over-IP" ; dans ce contexte, l'utilisateur accède à l'information qui l'intéresse sans avoir à se soucier du chemin (de la liaison de données tactiques) utilisée à cette fin.
La corrélation est le processus, appliqué sur chaque plateforme C2, par lequel les données d'une piste (de catégorie Air ou Surface exclusivement) issue des mesures de capteur(s) et celles d'une autre piste (Air ou Surface) reçue sur la liaison, sont fusionnées en une seule piste "locale" contenant des données "externes" (Remote). En "table des Pistes", une piste corrélée est représentée par un item unique, composé de données locales et de données externes. L'objectif de la corrélation est de garder sur la SURVEILLANCE, une image tactique commune à toutes les plateformes, à jour entemps réel.
Le processus de corrélation, réalisé sur une plateforme, est la mise en œuvre logicielle d'une méthodologie de corrélation qui doit résoudre les ambiguïtés et les informations contradictoires pour fournir aux autres plateformes, une synthèse des informations de surveillance utiles du point de vue opérationnel.
Les ambiguïtés possibles incluent
Du point de vue d'une plateforme,
Cette restriction maximise l'utilisation de la capacité de la liaison.
Elle élimine 'la confusion' que des reports de pistes multiples peuvent engendrer, sur les systèmes de commandement et de contrôle actuels (C2).
En résumé, une piste (Air ou Surface) est
Sur une plateforme donnée, la dé-corrélation, ne peut donc être réalisée que sur une piste Common Local Track, c'est-à-dire que par le système de mission d'une plateforme C2, ne détenant pas laR2de la piste devant être dé-corrélée.
Les plateformes ne possédant pas laR2disposent de messages de gestion pour apporter de nouvelles données externes (autres que "position/cinématique") à l'unité possédant la responsabilité de report (R2).
La combinaison de la Responsabilité de Report (R2) et de la qualité de la poursuite (TQ : Track Quality) est utilisée par les liaisons de données tactiques pour entretenir la qualité de l'image tactique (en limitant des ambiguïtés) et minimiser la charge des échanges sur les liaisons.
La mesure de qualité de piste TQ, est utilisée pour établir l'Unité la plus appropriée pour transmettre une piste AIR ou SURFACE.
En données de série-J la valeur de la TQ des pistestemps réelva de 1 (valeur minimale) à 15 (valeur maximale).
Une valeur de précision en position, définit chaque valeur de TQ, à part la valeur de TQ=0, qui définit une piste non temps réel.
La plus haute valeur de TQ exige une précision supérieure à 50 pieds.
La TQ est une information contenue dans chaque message piste de catégorie Air ou Surface.
L'unité possédant la meilleure TQ assume alors la responsabilité du report (R2) jusqu'au moment où une autre Unité possédera une TQ suffisamment plus haute pour reprendre laR2de la piste.
La notionR2ne se limite pas aux Pistes AIR et SURFACE auxquelles est associée la notion de TQ.
Elle s'applique également aux points de référence, aux points d'urgence, aux surfaces, comme en lutte anti-sous-marine, les "NOTACK area" qui définissent une zone attribuée pour un temps donné à un sous-marin AMI et dans laquelle toute attaque est interdite.
Les Numéros de Pistes (en anglais Track Number et en langage commun TN) est l'identifiant (le nom) d'une piste.
Il est composé de deux termes Alphanumériques (codés sur 5 digits) et de trois termes numériques codés sur trois digits.
Il se présente donc sous la forme A.A.N.N.N (N enoctal).
Dans le cadre du réseau logique unique actuellement mis en œuvre, le dataforwarder permet l'échange d'ordres de coordination entre des unités mettant en œuvre des liaisons de Données Tactiques différentes. (par exemple, la Liaison 16 et laLiaison 22).
Dans un réseau logique multi liaisons, les numéros de pistes sont communs à toutes les liaisons de données tactiques. les TN inférieurs à 077778, sont appelés LowTN et sont partagés avec les TN de la série-M (liaison 11). les TN supérieurs à 077778sont appelés HighTN ; ils ne sont disponibles que pour les liaisons de données tactiques de série-J.
Dans le monde des données de série-J, le nombre de TN permet de désigner environ 524.000 pistes, alors que dans celui des données de série-M, (celui de laLiaison 11) il est limité à 4092.
C'est la raison principale de l'abandon de laLiaison 11dans les opérations d'envergure.
Certaines plages de TN ont des affectations particulières :
Dans le message "OPTASK LINK", leJICOattribue à chaque IU un bloc de numéro de piste, dans lequel elle prendra le TN qu'elle affectera automatiquement à une piste au moment de son émission selon la méthodeFirst in, first out.
Cependant, les opérateurs peuvent attribuer manuellement, n'importe lequel des TNs hors de la plage des TNs affectée à leur plateforme
Le TN n'est en aucun cas une indication sur l'IU à l'origine de la diffusion de la piste mais uniquement sur l'unité à l'origine de sa création, si le TN a été attribué automatiquement.
Les JU (JU : IU Liaison 16) peuvent avoir n'importe quel numéro Numérique (enoctal) soit N.N.N.N.N.
Dans un réseau logique qui n'est pas exclusivement de série-J, les JU Non-C2 ne peuvent avoir de TN inférieur à 0.0.2.0.08car elles sont retransmises enLiaison 11par le dataforwarder en tant que pistes et non en tant qu'IUs.
La fonction "guerre électronique" bénéficie au maximum des taux élevés de mises à jour offerts par la Liaison 16 dans leGroupe de ParticipationEW.
Elle offre des possibilités de recherches et d'analyses coordonnées effectuées par des plateformes dont la fonction principale ou secondaire est laguerre électronique.
Elle permet de répondre au besoin de plus en plus fort de coordination entre les plateformes ISRet les plateformes C2. Entre les plateformes C2, les ordres de coordination de la Guerre Électronique, sont directement échangés par les cellules dédiées à cette fonction. Sur les plateformes C2 chargées de la diffusion des informations consolidées sur la surveillance, les informations d'identité, en particulier celles concernant l'HOSTILE, doivent être validées par une autorité habilitée avant diffusion.
La fonction «guerre électronique» est mise en œuvre grâce à l'échange de messages EW bruts (EW Parametric) entreles plateformes C2etles plateformes non C2, sur leGroupe de ParticipationEW.
En théorie, une seule unité C2 du réseau est chargée, à partir de ces données brutes (EW Parametric), de créer et de disséminer les informations de « Guerre Électronique » consolidées (EW Product) sur leGroupe de ParticipationSURVEILLANCE. Pour assurer cette fonction, il faut que cette plateforme porte lamarqueou supporte l'autorité chargée de l'identification SIGINT ou SIA, et dispose des moyens techniques et humains nécessaires à la réalisation pratique de cette fonction. Ce besoin est exprimé, de manière implicite, depuis des années par l'armée de l'air.
En pratique, peu d'unités C2 possèdent la capacité technique d'effectuer cette tache. Mais l'intégration des avionsSIGINT(SIGINT sur Wikipédia en anglais(en)dans le réseau Liaison 16 devrait à partir de 2010 améliorer la fonction de "guerre électronique" du réseau Liaison 16 particulièrement dans les fonctionsELINTetCOMINT(COMINT sur Wikipédia en anglais(en)). Ces plateformes permettent d'enrichir l'image tactique à partir d'un référentiel de l'Ordre de bataillepréétabli.
L'accélération de laboucle OODA, est la première application du concept deguerre en réseauouNCW, elle entraîne l'obligation, pas toujours acceptée par les spécialistes de laguerre électronique, d'intégrer les aéronefsSIGINTau niveau tactique, dans le réseau Liaison 16. C'est le seul moyen de permettre une réponse quasi immédiate à une nouvelle menace EW détectée.
En 2009, il était communément accepté que le délai de traitement de la menace ne devait pas excéder 6 minutes pour être efficace. Cela implique également que les avions de chasse participent auGroupe de Participation(NPG) EW, afin d'alimenter l'aéronef C2SIGINTen données brutes (Parametric data). Dans ce contexte, il est de la responsabilité unique du C2SIGINTde disséminer les données élaborées (Product Data) sur leGroupe de ParticipationSurveillance.
Ceconcept d'opérationest affirmé aux États-Unis dans l'ensemble des documents opérationnels JOINT, AIR, TERRE et MER. Au sein de l'OTAN, il prend plus de temps à s'appliquer en raison des besoins (réels ou imaginaires) de confidentialité des donnéesSIGINTouCOMINT. Le challenge pour les nations appartenant à l'OTAN, est d'apporter leurs contributions dans le domaine tactique sans risquer de dévoiler leur information confidentielle dans le domaine stratégique. Seule une volonté politique partagée par les décideurs nationaux permettra de lever les obstacles rémanents. L'arrivée de nouvelles nations au sein de l'OTANplus avant-gardistes que celles appartenant aux nations "historiques", pousse en ce sens, car leursCONOPSs'alignent sur celui des États-Unis.
L'intégration de la "guerre électronique" dans les réseaux tactiques est le grand défi de la décennie 2010. Elle entraîne en particulier de revoir complètement l'architecture des systèmes d'information des plateformes (avions, navires et véhicules terrestres) en permettant en particulier, la connexion directe des sous-systèmes de Guerre Électroniques desplateformes C2au groupe de participation EW pour échanger des informations brutes (EW Parametric) ; les systèmes de direction de combat ne traitent que les informations consolidées (EW Product).
Lachaîne de commandementest fortement impliquée dans la prise en compte de la Liaison 16 dans la Guerre Électronique. Les responsabilités doivent désormais être partagées entre les Commandants tactiques chargés du traitement immédiat de l'information et les Contrôleurs opératifs chargés de la collecte, de la mémorisation et de la consolidation de la même information.
En France, la question de disposer d'un avionSIGINTconnecté au réseau tactique au travers de la liaison 16, voire de laLiaison 22, se pose pour le remplacement des deux C-160GGabrielprogrammé pour 2017, alors que le projet d'avions de surveillance électronique C-160 SE n'a pas été retenu. Le PEA (Plan d'étude amont) MATRICEcommandé par la DGA (Direction générale de l'Armement) devrait apporter des solutions de connexion Liaison 16au profit des plateformes de Guerre Électroniques interarmées.
Sur le champ de bataille, la capacité de disposer d'une unité capable d'évaluer entemps réel, les données collectées par ses moyens propres et enrichies des données collectées par des moyens performants externes de typeSPECTRA, embarqué sur leDassault Rafale, et reçues au travers duGroupe de ParticipationEW, serait un atout majeur dans les domaines de lutte tant AIR/AIR qu'AIR/SURFACE.
Cette capacité permettrait la mise en œuvre sur le théâtre d'opération de l'autorité d'identification SIGINT (SIA).
Cela implique que l'Armée de l'Air accepte ou que l'état-major des armées impose, que le transallGabrielmigre du statut exclusif de collecteur d'information à celui d'avion de guerre électronique polyvalent (avion collecteur d'information et avion tactique de guerre électronique).
La Marine envisage l’acquisition de drones aériens embarqués, à vocation tactique, affectés aux missions SA2Rdont l’emploi sera complémentaire des hélicoptères embarqués. Le système de drone sera considéré comme un capteur déporté du navire (définition exacte d'une plateforme non C2), à la main du commandant d’unité ou de la force navale.
S’agissant des drones, le programme phare de la Marine est le projet SDAM, qui prévoit, à l’horizon 2016-2019, d’équiper en drones aériens certains types de bâtiments et des bases aéronavales. Un objectif d’état-major a été rédigé dans ce sens par l’état-major de la Marine en 2004
Le Command&Control se décompose en trois fonctions principales :
Le destinataire d'un ordre de Command&Control peut être présent passivement sur l'interface.
Dans ce cas, seule l'attitude de la plateforme apportera l'information de la bonne réception de l'ordre.
Sur les plateformes C2, l'élaboration des messages de Command&Control doit répondre à des contraintes fortes
C'est pourquoi, les systèmes de combat effectuent l'acquisition automatique des numéros de pistes.
La saisie manuelle des numéros de pistes est exclue sous les conditions destress.
Généralement, les règles de construction des messages s'appliquent de la manière ordonnée suivante :
La fonction "coordination des armes" permet aux unités C2 d'échanger les messages nécessaires pour éviter l'engagement dupliqué sur une même cible (Dual Designation).
Elle permet d'échanger les messages nécessaires à l'utilisation optimisée des armes tant celles qui sont embarquées que celles qui sont contrôlées (Plateformes non C2). Par exemple, si un avion de chasse prépare une frappe sur une cible déjà engagée, la plateforme C2 déjà engageante, s'adressera à l'unité C2 contrôlant l'avion de chasse, pour lever le conflit d'engagement.
De nombreuses études portent sur l'aide à la frappe, apportée par la Liaison 16 pour les missiles. Les travaux portent sur le développement d'un terminal léger en termes de poids, de volume et de prix embarquable à bord d'un missile(Bae System).
Les messages d'ordres ne sont échangés qu'entre plateformes C2.
Il s'agit des ordres :
Les messages de contrôle ne sont échangés qu'entre la plateforme C2 et les plateformes non C2 qu'elle contrôle.
La fonction CONTROL permet l'échange d'information et d'ordres entre une unité C2 et les unités Non-C2 qu'elle contrôle (essentiellement des avions de chasse, des bombardiers, des aéronefs de renseignement et de Guerre Électronique, des aéronefs à voilure tournante). Elle est surtout mise en œuvre par la Liaison 16. Cependant, il n'est pas exclu qu'à l'avenir cette fonction soit disponible pour laLiaison 22et la liaison J-over-IP.
La fonction CONTROL devient essentielle du fait que les aéronefs Non-C2 partent de plus en plus souvent en mission sans connaître leurs cibles, mais doivent frapper rapidement la cible après sa localisation. À titre d'exemple en 2003, lors de l'opération liberté irakienne, 40 % des sorties des B2 voyaient leurs cibles changées en vol, la Liaison 16 est le meilleur moyen de conduire un changement de mission des aéronefs Non-C2 en vol. Le but affiché par les commandants tactiques est de frapper les cibles sensibles en moins de 10 minutesaprès localisation et identification.
CONTROL a été mise en œuvre en premier par l'US Navy; C'était l'une des fonctions de laLiaison 4.
Les plateformes Non-C2 étaient des avions de chasse (essentiellement desF-14), qui « descendaient » leurs informations vers les bâtiments de laforce navale.
Ces derniers "remontaient" vers les avions, les pistes et les points de référence de la situation tactique. C'est pourquoi :
La fonction CONTROL n'est pas limitée au contrôle des aéronefs, elle s'applique également au contrôle des stations missiles Sol-Air.
L'allocation des TimeSlots du groupe de participation CONTROL est partagée par les échanges du contrôle DownLink et ceux du contrôle UpLink,
Les détections des plateformes Non-C2 sont « descendues » vers les plateformes C2. Elles seules ont la responsabilité de créer et de mettre à jour les pistes, après avoir effectué des tentatives de fusion des détections reçues des Non-C2 avec celles de leurs propres senseurs.
Les hélicoptères de lutte anti sous-marine « descendent » vers la plateforme C2 qui les contrôle,
C'est le cas desEH101HM.1 de laRoyal Navy; aucune décision n'avait été prise dans ce sens en 2009, pour lesNH-90de laMarine nationale.
Les plateformes non C2 « descendent » les réponses aux ordres d'engagement et de guidage, ainsi que les états d'engagement.
Les plateformes C2 « remontent » vers les plateformes Non-C2, le lien entre leurs détections et les pistes disséminées sur le groupe de participation SURVEILLANCE.
Les plateformes C2 « remontent " également, les ordres d'engagement, les ordres de guidage et les plans de vol.
Le Handover est une phase essentielle des opérations mettant en œuvre des plateformes C2 et des plateformes non C2. Le Handover permet à une plateforme non C2 de changer de plateforme C2 contrôlante, sans échanger le moindre mot en phonie.
Le Handover illustre bien, l'utilisation des différents NPG, ainsi que le concept d'emploi de la Liaison 16 dans le contrôle des aéronefs non C2.
On distingue :
NPG "Mission Management" :
La plateforme C2 perdante indique qu'elle contrôle la plateforme non C2.
Début de Handover
NPG "Mission Management" :
La plateforme C2 perdante demande à la plateforme C2 gagnante de prendre le contrôle de la plateforme non C2.
HandShake 1
NPG "Control"
HandShake 2
NPG « Control »
Fin de Handover
NPG "Mission Management" :
Après acceptation de la plateforme C2 gagnante,
Cette phase est généralement déclenchée par un avion non C2
Elle se limite en fait à un HandShake entre la plateforme non C2 et la plateforme C2 gagnante.
HandShake
NPG "Control"
Fin de Handover
NPG "Mission Management" :
Après acceptation de la plateforme C2 gagnante,
L'architecture et le contenu de cette partie est très largement tirée du document intitulé
"Link 16 Operations for the Air force Wing and Unit Manager"
Ce document a été édité enoctobre 1999et écrit par Paul S Rempfer deMITRE Corporation. Il est complété par des retours d'expérience (RETEX) collectés durant les années 2000.
Chaque terminal JTIDS/MIDS possède une horloge. Cependant, les horloges ne fournissent pas aux terminaux une précision commune suffisante de l'heure réseau pour faire fonctionner le réseau de la Liaison 16 (c'est-à-dire, une précision qui permet à tous les terminaux de partager les mêmes "frontières" temporelles des timeslots).
Il y a deux approches fondamentales pour permettre au participant de partager une heure réseau avec une précision suffisante.
La base de temps relative offre de multiples avantages dont celui d'être complètement indépendant du système GPS. Il est aussi parfaitement possible ainsi de se synchroniser avec une référence de temps décalée. Dans cette configuration, plusieurs réseaux Liaison 16 peuvent travailler simultanément mais avec des références temporelles différentes et décalées de 5 ou 10 min par exemple. Ces écarts de références temporelles entraînent une séparation physique des réseaux et de leurs participants. Ce type de configuration a permis dans un passé récent, la séparation d'un grand théâtre d'opérations en différentes sous zones. Cependant, cela répondait à un besoin ponctuel qui s'oppose au concept de guerre en réseau, où tous les participants doivent être en mesure d'accéder à toute l'information. C'est pourquoi, les travaux sur la mise en œuvre d'un réseau multiliaisons au sein d'un réseau logique unique, ont été engagés au début de la décennie 2010.
La synchronisation relative consiste pour le Terminal d'un nouvel entrant dans le réseau :
Pour commencer le processus de synchronisation de réseau, l'opérateur de la plate-forme référence de temps (NTR)
Puisque le terminal est NTR, l'heure de l'horloge de son terminal devient l'heure du réseau. Le terminal se déclare immédiatement synchronisé et commence à fonctionner sur le réseau (il transmet et il reçoit). L'un des premiers messages que le NTR transmet est un message « Initial Entry ». Le message « Initial Entry » est envoyé une fois par 12" sur le net 0 dans un TimeSlot réservé que l'on appelle le TimeSlot « Initial Entry ».
Le modèle de sauts de fréquences est fonction des clés de chiffrement et du numéro de net. Cependant, le fait d'utiliser le même chiffrement tous les jours et pour tous les TimeSlots augmenterait la vulnérabilité du système. Donc, le terminal change le chiffrement utilisé pour le modèle de sauts de fréquences et pour le chiffrement des messages après chaque période de 24 heures : Les clés de chiffrement sont changées, pour que les mêmes modèles de chiffrement/et de sauts ne soient jamais répétés.
Pour se synchroniser au réseau, l'opérateur du terminal d'une plate-forme entrante,
Le terminal attend la réception du prochain message « Initial Entry » émis par le NTR. Il évalue l'heure de transmission en tenant compte de l'incertitude. Le Terminal entrant commence donc à chercher le modèle de sauts de fréquences et le message "Initial Entry" associé au prochain TimeSlot « Initial Entry ».
Le message "Initial Entry" recherché sera reçu si l'incertitude réelle de l'horloge du terminal est inférieure à la valeur indiquée par l'opérateur.
Lorsque le terminal entrant reçoit le message Initial Entry, il mesure l'heure d'arrivée, référencée à son heure horloge.
Il connait l'heure à laquelle le message a été transmis, référencée au temps de réseau.
Il peut alors :
Le terminal connait de manière suffisamment précise l'heure réseau pour interpréter les messages - empaquetés en Standard ou en P2SP - de tous les autres participants et poursuivre le processus de synchronisation.
Une fois atteint la synchronisation grossière (Coarse Synch), le terminal entrant commence à transmettre les messages d'interrogation Round Time Timing (RTT) au NTR. Les messages RTT sont des messages Particuliers car l'unité NTR transmet un message de réponse (RTT-R) dans le même TimeSlot que celui où il a reçu l'interrogation (RTT-I).
La réponse contient l'heure de réception de l'interrogation et sa transmission s’effectue donc dans le même timeslot et commence à un temps fixé après le début du TimeSlot.
Le terminal entrant reçoit le message de réponse RTT-R et mesure son heure d'arrivée référencée à son horloge.
Le terminal entrant calcule précisément l'erreur entre le temps de son d'horloge et le temps de réseau du NTR. Il connaît :
Il calcule l'erreur pour commencer à construire un modèle mathématique d'erreur entre l'heure de son horloge et l'heure réseau.
Il continue à émettre des interrogations RTT-I et pour chaque réponse RTT-R reçue, il fait un nouveau calcul d'erreur et améliore ainsi son modèle d'erreur d'horloge.
Lorsque le modèle d'erreur de son heure horloge est suffisamment précis pour permettre au terminal de prévoir l'heure jusqu'à 15 minutes en l'absence de messages de réponse RTT-R, il se déclare en synchronisation fine "FINE SYNCH". Les messages RTT sont alors périodiquement échangés afin de maintenir un modèle d'horloge précis.
En réalité, même après qu'il a atteint une synchronisation fine, le terminal continue à améliorer le modèle d'erreur de son horloge.
Ce modèle dépend de la stabilité de l'horloge. Au démarrage l'heure horloge est moins stable. La dérive de l'horloge varie non linéairement lors de la montée en température de l'équipement. Une fois que l'horloge est stabilisée en température, la dérive du temps horloge évolue beaucoup plus lentement avec le temps. Le terminal obtient un modèle stable de l'erreur de son horloge avec une très faible erreur résiduelle. Ainsi, l'heure interne du terminal peut rester synchronisée avec l'heure réseau même s'il n'est plus en portée optique du NTR. La durée de la conservation de cette synchronisation dépend de la durée de fonctionnement dans le réseau.
La plupart des participants de réseau, sauf le NTR, sont initialisés en tant que IEJU. Cette fonction est définie en phase de conception du réseau.
Le processus précédemment décrit est efficace si la plate-forme entrante est en portée optique du NTR, mais cela ne peut pas toujours être le cas. Tous les terminaux peuvent être initialisés en tant que re-émetteur de message "Initial Entry" ; les plateformes ainsi configurées sont appelées IEJU pour "Initial Entry JTIDS Unit".
Une fois atteint l'état de "synchronisation fine", le terminal de la plate-forme IEJU commencera à re-transmettre le message d'entrée initial reçu du NTR. La retransmission est effectuée aléatoirement dans le TimeSlot "Net Entry", une fois toutes les 24 secondes.
Lorsqu'une Unité IEJU est en portée optique du NTR et qu'une autre unité ne l'est pas, l'unité IEJU entre dans le réseau comme décrit précédemment via le NTR. La seconde Unité attend la réception d'un message "Initial Entry" et le recevra de l'unité IEJU puisqu'elle ne voit pas le NTR. Comme de nombreux participants sont configurés IEJU, leurs terminaux peuvent tous transmettre le message "Initial Entry" dans les mêmes TimeSlots. Le terminal de la plate-forme entrante ne recevra que le message de la plate-forme la plus proche.
Lorsque la plate-forme entrante est en portée optique d'une seule Unité IEJU, celle-ci peut ne pas transmettre dans le TimeSlot attendu par la plate-forme entrante puisqu'elle transmet le message "Initial Entry" seulement une fois tous les deux TimeSlot "Initial Entry". En cas d'échec, le terminal entrant se met en attente du TimeSlot "Initial Entry" suivant et essaye de nouveau. L'entrée en réseau par l'intermédiaire d'une IEJU plutôt que par le NTR peut prendre plus de temps, en raison de la possibilité de devoir faire face à quelques échecs.
Les terminaux entretiennent une évaluation de leur précision de temps (c'est-à-dire, une évaluation de leur erreur résiduelle). Cette précision est transmise dans leur message PPLI, c'est la qualité de temps. La valeur de qualité de temps la plus haute est "15" et seul le NTR possède cette qualité de temps. Une fois en synchronisation grossière (Coarse Synch), le terminal entrant essaye d'obtenir synchronisation fine (Fine Synch). Il commence à recevoir les messages PPLIs des autres unités, et entretient une table des terminaux qu'il reçoit avec la qualité de temps la plus haute. Il interroge (RTT-I) alors le terminal, qui possède la qualité de temps la plus haute dans sa table, pas nécessairement le NTR. S'il échoue à obtenir une réponse, il transmet un message RTT-I à la meilleure source suivante dans sa table, etc. De cette façon, les terminaux (sauf celui du NTR) entretiennent automatiquement la meilleure qualité de temps possible.
Le JTIDS Classe 2 et le terminal FDL ont une incertitude de temps qui est de 6 secondes multiplié par le nombre de jours écoulés depuis la dernière synchronisation.
Cette valeur calculée d'incertitude de temps est utilisée pour l'entrée en réseau à moins que l'opérateur n'entre manuellement l'heure de l'horloge du terminal. Lorsque l'opérateur entre l'heure, il peut aussi entrer l'incertitude avec une valeur minimale de 6 secondes et jusqu'à 60 secondes. Six secondes d'incertitude est court et, si le temps de l'horloge est en avance de plus de 6 secondes sur le temps du réseau, le terminal ne peut jamais réaliser la synchronisation grossière (c'est-à-dire, le temps imparti pour l'attente du TimeSlot est dépassé). Ainsi pour entrer en réseau, il est recommandé pour l'opérateur d'entrer l'heure et d'utiliser une 1 minute d'incertitude (sur les E-3, l'incertitude est généralement de 36 secondes). Bien sûr, cela allonge le temps d'entrée en réseau puisque le terminal attend le TimeSlot "Initial Entry" pendant au moins une minute. Cependant, cela augmente la probabilité d'entrer en réseau.
La situation parfaite pour ne pas entrer l'heure et laisser le terminal utiliser l'incertitude par défaut de 6 secondes se présente lorsqu'une plate-forme quitte un réseau et souhaite immédiatement rentrer dans ce même réseau (un Arrêt – Marche peut sauver bien des situations!). Le pilote sait que le temps corrigé de son horloge est excellent, et qu'une incertitude basse précipitera le processus de rentrée. Une fois que le terminal a commencé à entrer dans le réseau, l'opérateur verra l'état de synchronisation passer de "PENDING" à "COARSE SYNCH". Le processus de synchronisation fine sera amorcé et devrait être atteint en 30 secondes donc l'opérateur devrait voir l'état de synchronisation passer à "FINE SYNCH".
Comme nous l'avons vu précédemment, une fois en "COARSE SYNCH", les participants doivent échanger des messages RTT pour acquérir et entretenir l'état "FINE SYNCH". Les messages RTT sont normalement échangés dans les groupes de participation (NPGs) 2 ou 3 basé sur les qualités de temps reçues dans les messages PPLIS. La différence entre les deux NPG n'est pas importante pour les opérateurs. Cependant, dans les réseaux qui sont limités en capacité, comme ceux conçus sous les contraintes de compatibilité électromagnétiques en temps de paix, les NPG RTT peuvent être absents. Les terminaux effectueront alors par préemption les échanges RTT dans un TimeSlot PPLI occasionnel. Cela doit être connu des pilotes des avions de chasse parce qu'il affecte le taux de mise à jour des PPLI. Par exemple pour les F-15, les PPLIs sont normalement échangés toutes les 3 secondes. De temps en temps, un TimeSlot PPLI est déjà préempté par un message "Platform and System Status" qui fournit les réserves en carburant, l'état des armements, etc. S'il n'y a aucun NPG RTT d'assigné, environ toutes les 48 secondes, un TimeSlot PPLI sera également préempté pour l'échange de messages RTT.
Donc sur le réseau liaison 16, un terminal est désigné comme Référence du Temps de Réseau (NTR).
Le NTR peut recevoir la Référence de Temps d'une source externe (par ex. leGPS).
Ce terminal est alors appelé Terminal ETR/NTR.
Il est la source du temps de référence auprès duquel tous les participants au réseau liaison 16 obtiendront l'heure nécessaire pour atteindre et maintenir la synchronisation au sein du réseau.
Dans un réseau liaison 16, auquel participent des plateformes synchronisées à une référence horaire externe et des plateformes sans référence, le NTR doit impérativement être ETR/NTR.
Un réseau de base de temps relatif ne doit avoir qu'une et une seule référence de temps (NTR).
C'est pourquoi, lors d'un changement de NTR, il est nécessaire de passer par une étape où aucun NTR n'est présent pour une courte période de temps. Les terminaux ont la capacité de rester synchronisé pendant une longue période de temps en l'absence d'échange de messages RTT. En conséquence, la Qualité de Temps du réseau entier diminuera en l'absence de NTR, mais il faudra attendre de nombreuses minutes avant de perdre toute communication. Cela ne veut cependant pas dire qu'un réseau doit pouvoir fonctionner longtemps sans NTR.
Quelques plateformes sont très dépendantes de la navigation des terminaux de la Liaison 16 et la Qualité de Navigation est directement liée à celle de la Qualité de Temps. Il est donc nécessaire de garder une Qualité de Temps aussi haute que possible pour garantir une capacité de navigation Liaison 16 maximale. Un réseau Liaison 16 ne devrait pas fonctionner sans NTR plus que quelques minutes.
La fonction navigation de la Liaison 16, est la raison principale pour laquelle l'absence de NTR pour plus que quelques minutes n'est pas souhaitée. Une synchronisation perturbée résultant de la présence de deux NTRs dans le réseau met en péril la navigation Liaison 16.
En résumé, le changement de NTR doit être soigneusement coordonné pour s'affranchir du risque de la présence de plusieurs NTRs. Il est préférable de n'avoir aucun NTR pendant quelques minutes.
Le nouveau NTR devrait être la JU possédant la meilleure Qualité de Temps du moment afin d'éviter de perturber toutes les plateformes synchronisées.
Si une plate-forme entre dans un réseau et atteint l'état « FINE SYNCH » sans recevoir de messages en provenance des participants de réseau, cela peut être la conséquence de la présence de multiples NTRs comme décrit ci-dessus.
Si la plate-forme entrante ne peut atteindre « COARSE SYNCH », cela est généralement dû à l'entrée d'une mauvaise valeur du temps courant ou à une erreur de clés de chiffrement.
Lorsqu'un terminal entre dans un réseau, Il attend la réception du message « INITIAL ENTRY » émis par le NTR ou par une « IEJU ». Le terminal cherche la réception du prochain TimeSlot « Initial Entry » en fonction de son temps horloge et des clés de chiffrement du jour. Le TimeSlot INITIAL ENTRY doit réellement apparaitre dans le réseau dans un temps inférieur à la valeur d'incertitude. Si le Terminal ne rentre pas en COARSE SYNCH, il faut donc vérifier :
Le JTIDS Classe 2 et les terminaux MIDS utilisent le TimeSlot INITIAL ENTRY pour atteindre COARSE SYNCH indépendamment des données d'initialisation. Donc, une conception de réseau incorrecte ou une erreur de chargement des fichiers d'initialisation ne sont pas normalement la cause d'un échec de passage en COARSE SYNCH.
Une difficulté de synchronisation peut être due à une erreur de la plate-forme entrante ou du NTR lors du démarrage du réseau. Il est indispensable que chaque participant utilise les clés de chiffrement du jour. Si les clés sont correctes, il faut vérifier l'heure. Par exemple, il se peut que le NTR ou que la plate-forme entrante, aient utilisé une horloge de référence possédant une erreur de temps absolue significative (par exemple, une minute ou plus) pour entrer l'heure dans l'horloge du terminal. Si cette erreur de temps est supérieure à l'incertitude de temps utilisée (une minute pour le Terminal JTIDS), la plate-forme entrante ne peut pas passer en COARSE SYNCH. Si un participant ne peut pas atteindre FINE SYNCH, il se peut que ce soit un problème lié aux NPG RTT qui ne possèdent pas les mêmes TimeSlots dans des réseaux différents.
Il peut y avoir des circonstances lors desquelles l'émission de signaux Liaison 16 est dangereuse pour une plate-forme.
Dans chacun de ces deux derniers modes, il est nécessaire que le terminal maintienne l'état FINE SYNCH, afin qu'il puisse recevoir des messages et être prêt à transmettre rapidement dès le retour à l'état de transmission "NORMAL". Le maintien en FINE SYNCH doit d'effectuer sans envoyer de messages d'interrogation RTT-I et donc en mettant en œuvre une synchronisation passive.
Pratiquement, tous les systèmes hôtes des plateformes fournissent leurs positions aux terminaux Liaison 16.
Chaque terminal transmet donc la position de sa plate-forme dans le message PPLI.
Un terminal en "Radio Silence" ou en "Data Silence" est capable d'atteindre "COARSE SYNCH" sans devoir émettre.
Une fois en "COARSE SYNCH",
C'est juste un peu plus imprécis (par exemple, l'hôte ne peut pas connaître sa position avec la même précision en conséquence, le délai depropagationretenue est donc moins précis).
Les terminaux Liaison 16 sont normalement initialisés comme “PRIMARY USER”. Cela est défini en conception de réseau. Un “PRIMARY USER” essaye d'atteindre et de maintenir la meilleure Qualité de Temps en utilisant le mieux possible les messages RTT. Cependant, puisqu'un échange de RTT s'effectue dans un même TimeSlot, la portée est limitée à environ 300 milles nautiques. Ceci est compatible du mode "Normal Range".
Si le réseau est conçu en "Extended Range", une plate-forme initialisée “PRIMARY USER” et qui est positionnée à plus de 300 milles nautiques des participants avec qui elle essaye d'entrer en "FINE SYNCH", échouera à échanger des messages RTT et verra lentement décroître sa Qualité de Temps.
Pour éviter cela, il est nécessaire que la plate-forme soit établie en tant que "SECONDARY USER". Un terminal "SECONDARY USER" peut employer tant la méthode de synchronisation passive employée en "Radio Silence" que la méthode RTT employée par un “PRIMARY USER”. Cependant, un "SECONDARY USER" n'échange des messages RTT que si cela permet d'améliorer la Qualité de Position de la solution de la navigation de son terminal. L'échange de messages RTT ne peut avoir pour but que le maintien d'une meilleure Qualité de Temps ; En conséquence, un "SECONDARY USER" ne peut pas aider les autres participants à améliorer leur Qualité de Temps.
En résumé :
Si un participant s'approche d'un réseau fonctionnant en "Normal Range", qu'il est positionné à plus de 300 milles nautiques des autres participants du réseau, et qu'il commence son entrée en réseau alors qu'il se trouve en portée optique d'un participant, il peut atteindre l'état "COARSE SYNCH", malgré une erreur de temps considérable (le terminal considère à tort, qu'il se trouve à une distance inférieure à 300 milles nautiques).
En résumé, un participant s'approchant d'un réseau fonctionnant en mode "Normal Range", et atteignant l'état "COARSE SYNCH" sans pouvoir atteindre "FINE SYNCH", doit vérifier s'il est à moins de 300 milles nautiques d'un participant avec qui il peut échanger des messages RTT. Sinon, il doit attendre d'atteindre cette distance pour entrer en réseau.
Lorsqu'ils ne fonctionnent pas en mode ETR, plusieurs participants en positions rapprochées, (avec la même erreur de synchronisation) peuvent devoir faire face à des problèmes pour former un réseau.
Nous avons vu précédemment que si deux participants transmettent dans le même TimeSlot, le Terminal en réception ne recevra que le participant le plus proche. Cela n'est vrai que si les participants se situent à des distances différentes du récepteur.
Si la distance séparant les émetteurs entre eux, est d'environ 70 mètres, le récepteur n'en recevra aucun.
C'est une situation rare, mais pouvant être rencontrée par une patrouille d'avions tentant d'entrer en réseau lors de l'attente du décollage sur le RunWay ou sur le pont d'envol d'un porte-avions.
En effet, lorsque le deuxième participant commence l'entrée en réseau et cherche à recevoir un message "INITIAL ENTRY". Le premier participant étant initialisé en IEJU, le NTR et lui-même transmettent tous deux un message INITIAL ENTRY dans le même TimeSlot.
Si les distances séparant le deuxième participant du NTR et du premier participant, sont identiques à 70 mètres près. Le récepteur du deuxième participant ne recevra aucun des messages INITIAL ENTRY transmis dans le même TimeSlot. Comme une IEJU ne transmet de message INITIAL ENTRY qu'une fois sur deux, le troisième entrant possède 50 % de chance de recevoir le message INITIAL ENTRY émis par le NTR. En moyenne, le troisième entrant devrait attendre 3 minutes pour atteindre l'état FINE SYNCH au lieu de une minute normalement.
Le participant suivant aura lui 25 % de chance de recevoir le message INITIAL ENTRY émis par le NTR. Son temps d'attente peut atteindre 7 minutes avant l'acquisition de l'état FINE SYNCH
Dans ce chapitre, sont décrits :
Un message Liaison 16 est transmis comme une série de symboles de cinqbits. Chaque symbole est transmis sur unefréquence porteusedifférente (f), que nous appellerons uneimpulsion, une variation brève et rapide d'un état électrique.
L’émission des impulsions s’effectue durant une première partie du TimeSlot. Après la transmission des impulsions, une période de temps dans le TimeSlot est laissée libre afin de permettre au "train" d’impulsions d’atteindre les terminaux de réception avant la fin du TimeSlot et ainsi permettre une nouvelle transmission. S’il en était autrement, un terminal éloigné pourrait déclencher l’émission d’un nouveau train d’impulsions avant que celui du TimeSlot précédent, n'ait eu le temps nécessaire pour l'atteindre.
Le temps depropagationdans un TimeSlot standard est suffisant pour supporter une distance de propagation de 300NM(Nautical Mile). Cependant, il y existe une option pour étendre cette distance à 500NM.
Le terminal en réception doit se synchroniser avec le « train » d'impulsions reçues, pour qu'il puisse prendre en compte les sauts de fréquences, impulsion par impulsion. Ainsi, il peut s’affranchir du brouillage éventuel apporté par d’autres terminaux travaillant sur un autre Net. Le terminal émetteur commence par transmettre des impulsions dont les données et les sauts de fréquences sont connus de tous ; Ces impulsions ne contiennent donc pas de données réelles. Le « train » connu d'impulsions permettant la synchronisation, est appelé préambule. Le terminal en réception met en œuvre ses multiples récepteurs pour chercher le modèle connu. Cette recherche commence au début du TimeSlot. Une fois le modèle trouvé, il peut interpréter les impulsions restantes, qui contiennent les données réelles.
Les impulsions transmises ne commencent pas au début du TimeSlot. Une période de temps, varie de TimeSlot en TimeSlot en fonction des clés en transmission (TSEC). Cette période variable est appelée "Jitter". Elle est destinée à contrecarrer un brouilleur spécial conçu pour le préambule de synchronisation. Si le brouilleur peut empêcher la synchronisation, le terminal brouillé ne peut pas recevoir les données. Un brouilleur intelligent permet théoriquement de concentrer la puissance durant la période de synchronisation. En pratique, l'efficacité gagnée ne compense pas les limitations et la complexité associée à ce type de brouilleur, la probabilité de rencontrer un tel brouilleur est faible.
Comme il est souvent demandé de pouvoir échanger des données entre plateformes éloignées de plus de 300NM, on considère qu'une portée limitée à 300NMest le mode de transmission "NORMAL", mais les terminaux offrent aussi un mode de transmission de portée "ÉTENDUE" de 500NMavec moins de Jitter.
Le choix entre un mode "NORMAL" ou "ÉTENDU" est transmis au terminal dans ses paramètres d'initialisation.
Dans un paragraphe suivant, lanavigationLiaison 16 sera décrite en détail, mais une première approche est nécessaire à ce stade.
La navigation Liaison 16 est critique pour quelques plateformes comme les avions de chasse, qui ne recevront pas deGPS.
La fonction Navigation d'un terminal Liaison 16 met en œuvre unFiltre de Kalmanqui utilise la réception des PPLIS provenant des terminaux des autres plateformes du réseau pour positionner précisément sa propre plateforme.
Ce positionnement s'effectue en premier relativement aux positions reçues des autres plateformes.
À cette fin, la fonction Navigation du Terminal mesure le temps d'arrivée (TOA) de chacun des PPLI.
Puisque tous les terminaux ont une connaissance parfaite du tempo de chaque TimeSlot, la fonction Navigation du Terminal connaît avec précision le moment où le PPLI reçu a été transmis, ainsi elle détermine le TOA.
Puisque le message PPLI contient la localisation en trois dimensions du terminal émetteur, la fonction Navigation du Terminal récepteur peut obtenir une correction unidimensionnelle (le rayon d'un cercle) de sa position par rapport à l'autre participant de réseau.
Avec plusieurs de ces corrections, lefiltre de Kalmaneffectue desprédictionsde plus en plus précises qui comparées aux observations successives, permettent de positionner la plate-forme dans toutes les dimensions. Cependant, pour connaître avec précision le moment où le PPLI a été transmis, la fonction Navigation du Terminal doit tenir compte du mode de transmission du terminal émetteur.
La fonction Navigation du Terminal suppose que le terminal émetteur utilise le même mode de transmission que le sien. Donc, tous les terminaux fonctionnant dans un réseau doivent mettre en œuvre le même mode de transmission en distance (Range Mode - "NORMAL" ou "ÉTENDU"); sinon la navigation des terminaux sera erronée.
Le mode de transmission en distance "NORMAL" ou "ÉTENDU" est choisi en phase de Conception de Réseaux (Design Phase). Il est transmis aux terminaux dans les paramètres d'initialisation.
Certaines plateformes permettent à l'opérateur de changer le mode de transmission. Cette capacité n'a été laissée que pour supporter un changement de réseau coordonné. Aucune plate-forme ne doit changer individuellement le mode de transmission (Range Mode) pour des besoins propres.
La capacité d'utiliser le mode de transmission "ÉTENDU" est limitée par la nécessité pour le récepteur d'être en portée radio (LOS :Line-of-sight(en)) de l'émetteur. La portée radio dépend de la courbure de la terre. Le mode de transmission utilisable est fonction des effets atmosphériques parce que l'atmosphère a tendance à courber le chemin des ondes hertziennes.
On estime que la portée maximum (R) d'une plate-forme aéroportée à une altitude en pieds (h) vers une plateforme positionnée en surface en exprimée ainsi :
R(nm)=1.23h(pieds){\displaystyle R(nm)=1.23{\sqrt {h}}(pieds)}
Le portée maximum entre deux plateformes aéroportées est simplement la somme des portées maximums par rapport à la surface de la terre de chacune d'entre elles. Par exemple, unAEWà 29 000 pieds serait en portée radio d'une plate-forme de surface jusqu'à environ 200NM. Il pourrait échanger des informations avec un autre AEW à 29 000 pieds jusqu'à 375NM. Donc la limite maximum de la portée « ÉTENDU » de 500NMne serait pas atteinte.
Les plateformes positionnées à plus de 300NMdu cœur du réseau Liaison 16 doivent faire face à des difficultés de synchronisation et à des limitations en navigation lorsque le mode "ÉTENDU" est utilisé ; elles seront présentées en détail ultérieurement.
En raison de ces limitations et du fait que le mode « NORMAL » répond généralement aux besoins, les réseaux sont nominalement conçus en mode Range « NORMAL ».
Le Mode de Transmission dédié ou contention est défini NPG par NPG pendant la phase de conception du réseau.
Prenons l'exemple de l'attribution d'un bloc de TimeSlots propre à chaque Non-C2 pour la transmission de messages PPLIS. Dans un réseau de 4 Non-C2, l'attribution serait typiquement un bloc unique (TSB : Time Slot Block) de 4 TimeSlots par 12 secondes pour une émission toutes les 3 secondes d'intervalle.
Chaque Non-C2 possède son propre TSB. L'attribution du TSB sera transmise dans les paramètres d'initialisation du terminal du Non-C2. Cette façon d'avoir d'attribuer les TSB en transmission est appelée « mode de transmission d'accès dédié ». Il existe un autre mode de transmission en contention. Chacun de ces modes d'accès présente des avantages et des inconvénients.
Pour mettre en œuvre le mode d'accès dédié, chaque plate-forme doit utiliser un jeu de paramètres d'initialisation différent de celui des autres plateformes, contenant des TSB propres à la plate-forme considérée.
Si, par accident, deux plateformes L16 (JU) utilisent les mêmes paramètres d'initialisation, cela aboutira qu'elles transmettront en même temps dans les mêmes TimeSlots. Les impulsions de chaque transmission se propageront à partir des deux plateformes.
Les terminaux en réception se synchroniseront sur le premier train d'impulsions reçues. Les impulsions de la seconde plate-forme plus éloignée, arrivant plus tard, ne seront pas calées sur les fréquences attendues par le récepteur, elles seront simplement filtrées. Nous sommes dans une configuration identique à celle obtenue lors de la réception d'impulsions d'une autre plate-forme travaillant sur un autre net.
En résumé, quand une ou plusieurs plateformes transmettent dans le même TimeSlot sur le même Net, un terminal en réception ne recevra que les données de la plate-forme la plus proche. C'est le principe de capture qui est utilisé pour le mode de transmission d'accès en contention.
L'alternative au mode de transmission dédié avec lequel un terminal peut avoir accès au réseau, est appelé le mode de transmission en contention. Dans ce mode d'accès, les participants se voient attribuer un même Pool de TimeSlots.
Par exemple, pour le NPG PPLIs les 4 Non-C2 JUs pourraient se voir assigner un pool de bloc de 64 TimeSlots par 12 secondes.
Chaque participant se voit assigner un intervalle d'accès en transmission, qui représente le taux moyen auquel il peut en réalité transmettre son message PPLI.
Le terminal en transmission choisit aléatoirement son TimeSlot dans l'intervalle qui lui est alloué. Par exemple, les Non-C2s peuvent se voir assigner un intervalle d'accès de 1,5 seconde. Avec 64 TimeSlots par 12 secondes, Chaque Non-C2 utilisera 8 TimeSlots. Alors, toutes les 1,5 seconde, le terminal de transmission choisira aléatoirement, un des 8 TimeSlots pour une transmission. Le résultat est que plusieurs JUs Non-C2 peuvent utiliser le même TimeSlot.
On ne recommande pas d'utiliser l'accès en contention pour la transmission d'informations cruciales comme le message PPLI
Lorsque l'accès dédié est utilisé pour un NPG, chaque JU possède son propre jeu d'attribution de TimeSlots. Par exemple, sur le NPG "CONTROL" en accès dédié, chaque Non-C2 doit utiliser ses propres Time Slot Blocks en transmission.
Une raison de l'utilisation de l'accès en contention peut être la volonté d'une utilisation plus efficace de la capacité du réseau. Une illustration est le NPG Control en BackLink (Des Non-C2 vers le C2).
En Control BackLink, généralement, seul le leader de la patrouille est autorisé à transmettre. Il peut redescendre l'état d'engagement sur une cible toutes les 6 secondes. De temps en temps, il devra répondre à une assignation de mission. En accès dédié, l'allocation serait probablement de 4 TimeSlots par 12 secondes. Cela offre un intervalle de 3 secondes entre deux TimeSlots ce qui peut se traduire par un délai de 3 secondes pour la transmission de l'acceptation (WILCO) ou le refus (CANTCO) de la mission. Cela signifie que le contrôleur devrait attendre jusqu'à 3 secondes pour visualiser le compte-rendu.. Cette attribution de 4 TimeSlots par 12 secondes doit être faite à chaque Non-C2 sur le NPG Control puisque le rôle de leader peut changer en vol. Si l'on considère qu'un C2 peut contrôler jusqu'à 5 patrouilles de 4 avions, on obtient une capacité BackLink de 80 TimeSlots par 12 secondes.
Supposons qu'avec 5 patrouilles, nous prévoyons que 3 d'entre elles peuvent engager simultanément. Ainsi, 3 leaders peuvent transmettre l'état d'une cible en utilisant chacun 2 TimeSlots par 12 secondes sur le BackLink. Supposons que nous assignons en BackLink 32 TimeSlots par 12 secondes avec un intervalle de 1,5 seconde. Cela aboutit à un accès identique à celui obtenu en mode dédié (c'est-à-dire, une moyenne de 1,5 seconde avec 3 secondes dans le cas le plus défavorable).
Avec trois avions de chasse engagés, la probabilité pour l'unité C2, de recevoir la réponse à un ordre d'engagement adressé à un quatrième leader, est d'environ 82 %. Mais la réponse est automatiquement envoyée jusqu'à trois fois par le terminal, si l'unité C2 ne la reçoit pas ; cela augmente la probabilité de réception à plus de 99 %.
Donc la performance BackLink est en réalité tout à fait bonne avec moins de la moitié des TimeSlots exigés en mode dédié. Cela illustre que l'accès en contention est idéal lorsqu'il est appliqué à des NPGS dans lequel les participants ont à transmettre de manière aléatoire, des volumes de données faibles et exigeant un temps de réponse rapide. C'est particulièrement le cas pour les NPG "CONTROL" et "NonC2-to-NonC2".
Une autre raison d'utiliser le mode d'accès Contention réside dans le fait que le nombre d'unités pouvant opérer peut varier. Alors qu'un Pool de TimeSlots est taillé pour supporter un certain numéro de participants, il est important de pouvoir en augmenter le nombre sans que rien de catastrophique arrive. La performance des échanges en Contention se dégrade quelque peu. Par exemple, la probabilité de recevoir une réponse à un ordre baisserait un peu. En accès dédié, ce n'est pas le cas. Si tous les Paramètres d'initialisation prévus sont utilisés, l'arrivée d'une plate-forme supplémentaire ne peut se traduire que par la réutilisation d'un jeu de TSB déjà en fonction. Le principe de capture aboutit à un échange sérieusement compromis pour les deux plateformes utilisant les mêmes jeux de TSB.
Deux raisons font que l'accès en contention n'est pas plus souvent utilisé :
Aussi, il y a de nombreuses situations où il n'est pas permis d'utiliser le mode d'accès en Contention.
Même quand l'administration de l'aviation civile permet l'utilisation du mode d'accès Contention, d'autres contraintes, en temps de paix, peuvent limiter son utilisation. Il s'agit essentiellement du nombre d'impulsions pouvant être émises par une plate-forme et par l'ensemble du réseau, que l'on appelle TSDF (TimeSlot Duty Factor)
Il existe 4 possibilités d'empaqueter les symboles qui permettent de transmettre les messages Liaison 16. De l'empaquetage offrant le plus de sécurité de transmission à celui offrant la meilleure bande passante, ce sont :
La limite d'empaquetage (Packing Limit) est définie en phase Design du réseau Liaison 16 pour chaque groupe de participation de réseau (NPG). "Packing Limit" signifie que le terminal peut dégrader l'empaquetage jusqu'à la limite fixée, mais chaque fois que la possibilité de transmettre dans un "Packing" de meilleure résistance au brouillage se présentera, ce dernier sera utilisé. Autrement dit, si la limite de "Packing" est "Packed 4 Simple Pulse", le terminal pourra émettre dans un des trois autres empaquetages, s'il en a la possibilité.
La différence entre l'empaquetage « Standard Double Pulse » et l'empaquetage « Packed 2 Simple Pulse » est que dans le premier cas, chaque symbole est transmis deux fois au lieu d'une, pour l'empaquetage « Simple Pulse ».
Dans l'empaquetage « Packed Simple Pulse », Il y a donc seulement une impulsion au lieu de 2.
En conséquence, dans un TimeSlot, 6 mots peuvent être transmis au lieu de 3.
Dans les empaquetages « Packed 2 Double Pulse » et « Packed 4 Simple Pulse », le nombre d'impulsions par TimeSlot, est augmenté (840 impulsions au lieu de 210) au détriment de la portée radio et du « Jitter ».
Prenons le leader d'une patrouille de cinq avions de chasse. Sur son écran principal, il voit sa propre plate-forme (Ownship) située au centre et les quatre membres de la patrouille, généralement présentés chacun par un cercle avec le numéro de leur position dans la patrouille au centre. L'échange des messages PPLIS entre les avions de chasse, permet ainsi de présenter une image où l'on peut situer chaque équipier d'un simple coup d'œil. Cela n'est vraiment efficace que si la navigation est précise. Cette navigation précise est basée sur la navigation du porteur (Ownship) elle-même basée sur l'échange de messages PPLIs entre les avions de la patrouille. L'échange de messages PPLIS fiables exige que la navigation des avions soit précise.
La précision de la navigation est également essentielle pour l'échange des détections radar au sein de la patrouille. Chaque avion localise une détection précisément par rapport à lui-même (Ownship). Cependant, si deux avions cumulent des erreurs de navigation, ces erreurs se retrouvent dans les messages reportant la position absolue de la cible. La conséquence est l'impossibilité de fusionner les détections au sein de la patrouille et le C2 contrôleur reportera deux pistes au lieu d'une seule.
Pour établir s'il y a deux cibles ou une seule, chaque avion utilisera des algorithmes de corrélation des cibles qui seront basés, en partie, sur l'écart de distance séparant les positions cibles échangées c'est la fenêtre de corrélation. Si l'erreur de navigation est grande, la fenêtre de corrélation peut être agrandie de sorte qu'une seule entité sera interprétée correctement. Cependant, une grande fenêtre de corrélation peut mener à la corrélation de deux cibles espacées, chacune étant vue par un avion différent. De telles erreurs de corrélations peuvent entraîner des surprises désagréables particulièrement lorsque des AMI sont proches d'HOSTILEs. Ainsi, une navigation imprécise entraîne un faible capacité de corréler correctement.
Si malheureusement, le système inertiel de navigation (INS) de l'Avion de chasse possède un taux de dérive significatif par rapport aux besoins de la Liaison 16 (par exemple, environ 0.7 nm/hr pour les F-15Cs), l'alignement INS étant effectué bien avant le décollage, une dérive importante peut être observée avant que les avions ne décollent. Heureusement, les terminaux de la liaison 16 offrent une capacité de navigation relative.
Le besoin d'une navigation porteur précise est aussi très important pour les plateformes C2 chargées de la surveillance, qui poursuivent les pistes par rapport à leurs propres positions ; l'erreur de navigation de la plateforme venant s'ajouter celle du senseur détection lors de la diffusion des pistes sur le NPG Surveillance de la Liaison 16. Cependant, aujourd'hui, ces plateformes sont équipées de GPS.
LanavigationGéodésiques'effectue en partie par la mesure des TOA (Time Of Arrival). Dans un réseau, tous les terminaux doivent utiliser le même mode de fonctionnement en distance (Range Mode), sinon les mesures de TOA amèneront à des calculs de distance erronés.
Une autre partie de la Navigation Géodésique s'effectue grâce aux informations de position et horaire, échangées. Une Navigation géodésique efficace exige des sources externes et locales, offrant une qualité de position (Pq) et une qualité de temps (Tq) qui sont excellentes.
Il existe deux modes denavigationLiaison 16. Tous les deux sont décrits dans cette section. Cependant, nous prendrons quelques libertés dans les descriptions afin de préserver la simplicité de la présentation. Cette description simplifiée, doit permettre de comprendre le fonctionnement de la navigation. Le premier des deux modes est lanavigationgéodésique.
Exemple :
Prenons l'exemple d'un avion en vol qui reçoit les messages PPLI de deux plateformes Terre (Land)
La fonctionnavigationprend en compte les données de position et de vitesse, fournies, par exemple, toutes les 50 millisecondes au terminal par l'INS (Inertial Navigation System). Le terminal contient le modèle mathématique de la dynamique avion. Après l'alignement de lacentrale inertielle de navigation(INS), le terminal prend la première position reçue de l'INS comme position initiale et commence à utiliser les données « vitesse » pour estimer la position de l'avion via le modèle.
Par la suite, le terminal détermine l'écart entre la position fournie par lacentrale inertielle de navigationet celle de son évaluation propre et transmet au processeur de vol les corrections toutes les 50 millisecondes. Le Terminal MIDS diffuse cette position estimée et la vitesse dans son message PPLI. La position transmise tient compte de la dérive INS pour déterminer la qualité de position (Pq) d'une manière semblable à la qualité de temps (Tq).
Dans cet exemple, lorsque l'avion entre dans le réseau, il reçoit les messages PPLIs des deux plateformes LAND qui transmettent également leur position et leur Pq. Chaque site LAND fournit une qualité de position maximum (Pq=15) car la position est fixe et parfaitement connue.
Lorsque le terminal de l'avion reçoit un message PPLI, il mesure le temps d'arrivée(TOA) dans l'heure réseau.
La fonction navigation du terminal connaît le TimeSlot d'émission du message PPLI et, à partir du TOA mesuré, calcule la durée théorique depropagationdepuis la source.
Cela fournit une évaluation de la distance séparant le Terminal émetteur du Terminal récepteur.
Pendant la réception des messages PPLIS et le traitement de leur TOA, le modèle du terminal continue à utiliser la vitesse fournie par la centrale inertielle pour extrapoler la position de l'avion.
Cependant, il y a des erreurs d'évaluation en distance. Elles dépendent de la qualité de Position de la source (Pq) et de la capacité du terminal à déterminer ses erreurs. La qualité de l'évaluation de l'erreur en distance dépend de la capacité du terminal récepteur à mesurer le TOA et de la capacité des terminaux source et récepteurs à connaître avec précision l'heure réseau (c'est-à-dire, leur Tqs).
La fonctionnavigationdu terminal effectue ses corrections de position en se basant sur la position reçue et la qualité de tempsassociée dans chaque message PPLI. Si la qualité de position(Pq) et la qualité de Temps (Tq) reçues sont excellentes et que la propre qualité de position (Pq) est faible, la correction prendra en compte une grande partie de l'erreur calculée. À l'inverse, si les Qp et TQ reçues sont faibles, la correction appliquée, peut être faible. Donc, une navigation géodésique efficace, exige de recevoir des messages PPLI avec des qualités de position (Pq) et de temps (Tq) excellentes.