El Sistema Conjunto de Distribución de Información Táctica (JTIDS) es un sistema de radio de red de acceso múltiple por división de tiempo distribuido (DTDMA) de banda L utilizado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos y sus aliados para respaldar las necesidades de comunicación de datos , principalmente en la comunidad de defensa aérea y antimisiles. Produce una señal de espectro ensanchado utilizando manipulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) y manipulación por desplazamiento de fase (PSK) para distribuir la potencia radiada en un espectro (rango de frecuencias) más amplio que las transmisiones de radio normales. Esto reduce la susceptibilidad al ruido, interferencias e intercepciones. En el acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) JTIDS (similar a la tecnología de telefonía móvil), cada intervalo de tiempo (por ejemplo, 1 segundo) se divide en intervalos de tiempo (por ejemplo, 128 por segundo). En conjunto, los 1536 intervalos de tiempo en un intervalo de 12 segundos se denominan "cuadro". Cada intervalo de tiempo se "explota" (transmite) en varias frecuencias portadoras diferentes de forma secuencial. Dentro de cada ranura, el ángulo de fase de la ráfaga de transmisión varía para proporcionar PSK. A cada tipo de datos a transmitir se le asigna un slot o bloque de slots (canal) para gestionar los intercambios de información entre los grupos de participación de usuarios. En TDMA tradicional, las frecuencias de las ranuras permanecen fijas de segundo a segundo (cuadro a cuadro). En JTIDS TDMA, las frecuencias de ranura y/o asignaciones de ranura para cada canal no permanecen fijas de cuadro a cuadro sino que varían de manera pseudoaleatoria. Las asignaciones de espacios, las frecuencias y la información están cifradas para proporcionar conectividad de computadora a computadora en apoyo de todo tipo de plataforma militar, incluidos los cazas de la Fuerza Aérea y los submarinos de la Armada .
El desarrollo completo de JTIDS comenzó en 1981 cuando se firmó un contrato con Singer-Kearfott (más tarde GEC-Marconi Electronic Systems, ahora BAE Systems E&IS ). El despliegue avanzó lentamente a finales de los 80 y principios de los 90 con una rápida expansión (después del 11 de septiembre ) en preparación para la Operación Libertad Duradera (Afganistán) y la Operación Libertad Iraquí. El desarrollo ahora lo llevan a cabo Data Link Solutions , una empresa conjunta de BAE / Rockwell Collins , ViaSat y el consorcio MIDS International.
JTIDS pertenece a la familia de equipos de radio que implementan lo que se denomina Link 16 . Link 16, un diseño de comunicaciones por radio de alta supervivencia para cumplir con los requisitos más estrictos del combate moderno, proporciona conocimiento de la situación (SA) confiable para fuerzas que se mueven rápidamente. El equipo Link 16 ha demostrado, en demostraciones de campo detalladas así como en el despliegue de AWACS y JSTARS en Desert Storm , la capacidad del Link 16 básico para intercambiar datos de usuario a 115 kbit/s, codificados con corrección de errores . (Compare esto con los sistemas tácticos típicos a 16 kbit/s, que también tienen que adaptarse a gastos generales superiores al 50% para proporcionar la misma confiabilidad de transmisión).
Si bien son principalmente una red de datos, las radios Link 16 pueden proporcionar canales de voz de alta calidad y servicios de navegación tan precisos como cualquiera del inventario. Cada usuario de Link 16 puede identificarse ante otras plataformas equipadas de manera similar a rangos mucho más allá de lo que pueden proporcionar los sistemas de identificación de amigos o enemigos (IFF) Mark XII. Además, las plataformas equipadas con Link 16 capaces de identificarse a través de otros medios (como radar y TENCAP Blue Force Tracking ) pueden transmitir esos datos de identificación "indirectos" como parte de su intercambio SA. Las capacidades de Link 16 están mejor representadas por el JTIDS o sus siguientes terminales del Sistema de Distribución de Información Multifuncional (MIDS). El formato de mensaje TADIL-J constituye la base de los mandatos del Plan de gestión de enlaces de datos tácticos del Departamento de Defensa .
La implementación a gran escala de los dos elementos clave de Link-16 tiene beneficios: (1) el "catálogo" de mensajes y (2) la forma de onda de radio específica (es decir, salto de frecuencia, CPSM de banda Lx, espectro ensanchado y Codificación Reed-Solomon , transmisión omnidireccional). Los terminales Link 16 implementan los protocolos de nodo a nodo "NI", así como una o más interfaces de usuario compatibles con ICD.
En un teatro de operaciones típico, las fuerzas y elementos de combate que se despliegan para recopilar información tienden a estar dispersos, no siempre asociados a una sola unidad, incluso pueden pertenecer a diferentes servicios y no siempre están bien coordinados. Como resultado, puede existir una cantidad considerable de información sobre las fuerzas amigas y enemigas, pero los elementos que poseen esa información a menudo no conocen las unidades de combate que la necesitan. Por el contrario, los elementos de combate necesitan información sobre las fuerzas amigas y enemigas, pero no saben quién la tiene. Clásicamente, estas "desconexiones" a menudo han marcado la diferencia entre el éxito y el fracaso de una misión militar particular. Las comunicaciones convencionales orientadas a circuitos no pueden resolver este problema. Con JTIDS, las personas que tienen información pueden transmitirla sin saber explícitamente adónde va y los elementos de combate pueden filtrar el flujo de datos compuesto para extraer exactamente lo que necesitan (y nada más). Se podría argumentar que esto es ineficiente ya que se transmite a través de la red más información de la que cualquier usuario quiere o necesita, pero dada la incapacidad de coordinar con precisión las fuentes de información y los usuarios de información, JTIDS es la única arquitectura disponible que satisface las necesidades de distribución de información de los sistemas modernos. campo de batalla. Hay situaciones en las que son necesarias comunicaciones específicas orientadas a circuitos. Por ejemplo, la transmisión de una orden a una unidad de combate para atacar un objetivo específico. También es razonable intentar explotar la seguridad y la resistencia a las interferencias del JTIDS para dar cabida a algunas comunicaciones actuales, como la voz. Como resultado, estas capacidades orientadas a circuitos se incluyeron en el diseño. En el momento en que se hizo esto, existía la preocupación de que los operadores que estaban acostumbrados a lidiar con comunicaciones convencionales gravitaran hacia la replicación de los circuitos a los que estaban acostumbrados a través de JTIDS a expensas de la arquitectura nueva y más receptiva. Hasta cierto punto esto parece haber sucedido. No sé cómo solucionarlo, pero los problemas de capacidad y la sobrecarga son un síntoma de este problema. JTIDS debe verse como un recurso único y valioso que realiza un trabajo específico y necesario mejor que cualquier otro sistema. Para las necesidades de comunicaciones emergentes se deben evaluar y si los beneficios específicos del JTIDS no son necesarios, el problema debe resolverse mediante un enfoque más convencional. JTIDS está sujeto a un conjunto de parámetros dictados por sus propiedades únicas de una manera que hace extremadamente difícil realizar ajustes significativos a sus parámetros. Tiene capacidad suficiente para cumplir su tarea principal (conciencia de la situación) y tiene una capacidad adicional modesta para realizar tareas de comunicación que no justificarían agregar más equipo a una unidad de combate. Sin embargo, esta capacidad debe utilizarse con moderación y cuidado para que el objetivo principal del JTIDS no se vea comprometido.
— Una descripción del sistema JTIDS del director del programa MITRE original, Eric Ellingson.
JTIDS comenzó con un estudio de planificación avanzada patrocinado por los Planes Avanzados (XR) de la División de Sistemas Electrónicos de la Fuerza Aérea (ESD) en la Base de la Fuerza Aérea LG Hanscom . El estudio fue realizado por MITRE Corporation en 1967 y los investigadores principales fueron Vic Desmarines, quien más tarde se convirtió en presidente de MITRE, y Gordon Welchman , quien había desempeñado un papel decisivo en descifrar el código de máquina alemán Enigma como jefe de " Hut 6 " en Bletchley Park , Inglaterra. Gordon escribió un libro titulado "The Hut 6 Story" que describe sus actividades y contiene información adicional sobre su trabajo en MITRE. El estudio concluyó que en el campo de batalla había información valiosa disponible que no llegaba a las fuerzas de combate que la necesitaban debido a deficiencias fundamentales en la arquitectura de las comunicaciones. Gordon sugirió una arquitectura radical donde los elementos que tuvieran información crítica pudieran transmitirla y las unidades que necesitaran la información pudieran procesar selectivamente lo que fuera de valor inmediato. Esta fue una desviación significativa de las arquitecturas de comunicaciones orientadas a circuitos que se usaban entonces y una forma de eliminar el hacinamiento y la confusión en las redes de radio utilizadas para interconectar aviones y algunas fuerzas terrestres. Una segunda recomendación fue la necesidad de una base consistente y confiable para la posición que estuviera disponible para todos los elementos de combate, denominada "cuadrícula de posiciones común". El estudio general se denominó "Control y Vigilancia de Fuerzas Amigas" CASOFF.
El estudio de planificación avanzada fue bien recibido tanto en MITRE como en ESD y se decidió buscar un diseño práctico para ver si estas ideas podían traducirse en un sistema utilizable. En 1968, el director técnico de MITRE, John H. Monahan, nombró a C. Eric Ellingson para dirigir este esfuerzo y Ellingson formó un equipo técnico para implementar estas ideas. Desde el principio se hizo evidente que la arquitectura CASOFF era lo suficientemente radical como para que se necesitara una actividad de "prueba de concepto" para comprender mejor y, en última instancia, demostrar la viabilidad y los beneficios de dicho enfoque. El sistema de demostración utilizó una arquitectura de acceso múltiple por división de tiempo sincronizada e incorporó la ubicación de la posición como parte integral del proceso de comunicaciones. Debido a que los fondos eran extremadamente limitados, se hizo todo lo posible para utilizar el equipo ya disponible. Los transmisores eran transpondedores IFF AN/APX-25 sobrantes y el procesamiento de datos se realizó utilizando computadoras IBM 4piTC-2 sobrantes que se obtuvieron del programa de evitación del terreno F-111. Los componentes únicos llamados Unidades de control y visualización (CDU) se construyeron en el laboratorio de MITRE.
En 1970 se había construido un sistema TDMA operativo y se instalaron estaciones terrestres en Boston Hill en Andover MA, Millstone Hill en Groton MA, MITRE en Bedford, MA y Prospect Hill en Waltham, MA . También se instaló una terminal aérea en un entrenador de navegación ESD T-29. Se realizaron pruebas tanto de la arquitectura de comunicaciones como de la capacidad de localización de posiciones y se demostró que el diseño general del sistema era práctico. Tenga en cuenta que esta demostración precedió a GPS, Ethernet e Internet, cada uno de los cuales incorporaba principios similares. También vale la pena señalar que estos experimentos no habrían sido posibles sin el apoyo de John Klotz del DOD/DDR&E.
En 1972, el general Ken Russell, jefe de la Oficina del Programa del Sistema AWACS, preguntó a Ellingson si MITRE podría apoyar una demostración de AWACS en 1973 ante personal clave de la OTAN en Europa. La idea era llevar los datos del AWACS a los centros de mando y control terrestres en lugares seleccionados de toda Europa para mostrar cómo el AWACS podría aumentar su capacidad de defensa aérea existente. Russell pensó que el sistema de demostración MITRE CASOFF podría hacer el trabajo. Ellingson respondió afirmativamente e inmediatamente se puso a implementar las interfaces necesarias con los distintos sistemas de la OTAN y a equipar un avión KC135 que se utilizaría como relevo.
En 1973 tuvo lugar la demostración del AWACS con interfaces para el sistema británico Linesman, el sistema francés Strida II, el sistema de entorno terrestre de la OTAN en Alemania y un elemento del sistema de control y mando táctico 407L de EE. UU. en Bélgica y los sistemas 407L en Sembach y Neu Ulm. en Alemania. También se equipó un sitio NIKE del ejército en Fliegerhorst Caserne, cerca de Hanau, Alemania. La demostración fue todo un éxito y generó un gran interés de la OTAN tanto en el AWACS como en el JTIDS.
Durante este período el nombre del programa sufrió varias iteraciones. A John Klotz no le gustaban las siglas y el programa lo denominó Ubicación de posición táctica/Capacidad de red común, que inmediatamente se convirtió en Tipplekeg. A continuación, el programa se denominó Informe de ubicación de posición y control de aeronaves tácticas (PLRACTA). En el momento de la primera demostración europea, el programa se conocía como Seek Bus. Finalmente, en 1973, el DOD creó una oficina de programa conjunto con la Fuerza Aérea como agente ejecutivo y el Coronel Breeden Brentnall fue nombrado Jefe de la Oficina del Programa del Sistema. La SPO de Servicio Conjunto compartió ubicación con el grupo de desarrollo de Ellingson en MITRE. A partir de entonces, el programa se conoció oficialmente como Sistema Conjunto de Distribución de Información Táctica (JTIDS). Sin embargo, dado que la OTAN no utilizó el término "conjunto" en las descripciones de sus sistemas, la Terminal Mejorada Hughes (HIT) Clase 1 instalada en el E-3A de la OTAN se denominó en la documentación de Boeing como "Sistema de Comunicaciones Resistentes ECM (ERCS) ".
En 1975 se llevó a cabo una segunda demostración europea de AWACS y JTIDS bajo la dirección del director general de AWACS SPO (Larry) Lawrence A. Skantze . Se agregó y demostró una interfaz con el sistema NTDS de la Armada a bordo de un crucero de misiles guiados en el Mediterráneo. Los dignatarios pudieron ver los datos del AWACS en varias ubicaciones del NTDS, incluido un portaaviones nuclear. Como resultado de estas demostraciones y del interés resultante de la OTAN, se instituyó un programa JTIDS de la OTAN llamado Sistema de Distribución de Información Multifunción (MIDS).
Durante este período se adjudicaron contratos a Hughes Aircraft (Ground Systems Group) para desarrollar una terminal adecuada para uso operativo en AWACS y sistemas de comando y control en tierra y a Singer Kearfott Corporation, ahora BAE Systems, para desarrollar una terminal adecuada para la instalación de aviones de combate. El esfuerzo de Hughes fue dirigido por Bob Kramp y el esfuerzo de Singer por John Sputz. Junto con los esfuerzos del contratista, un equipo de MITRE dirigido por Myron Leiter y formado por ingenieros de procesamiento de señales digitales y comunicaciones refinó el diseño del JTIDS para optimizar el rechazo de interferencias y el rendimiento del enlace. Los resultados de estos esfuerzos se incorporaron a las especificaciones de desempeño y brindaron orientación a los contratistas. Las consideraciones operativas fueron proporcionadas por pilotos de combate experimentados de la Fuerza Aérea, el Coronel Ken Kronlund y el Coronel Cliff Miller, así como valiosos aportes del Centro de Armas Tácticas de Combate de la Fuerza Aérea. Un par de entrenadores de instrumentos a reacción estaban equipados con pantallas similares a las del F-15 y se utilizaron para evaluar técnicas de visualización y comprender la carga de trabajo y los beneficios del piloto.
Ellingson fue ascendido a Director Técnico Asociado de la División de Comando y Control de MITRE en 1979, se convirtió en Director Técnico de la División de Comunicaciones de MITRE en 1982 y en 1986 Director Técnico de la División de Comando y Control de MITRE. Durante este período no tuvo responsabilidad de gestión diaria del programa, pero sí responsabilidad de supervisión. Ellingson se retiró de MITRE en 1989.
JTIDS no fue creado por un solo individuo. Más bien, fue la culminación de un grupo de personas, cada una con experiencia en disciplinas específicas que incluyen, entre otras, ingeniería de sistemas, análisis operativo, análisis de costos y beneficios, estándares de mensajes, desarrollo de software, comunicaciones, procesamiento de señales, análisis de vulnerabilidad, detección y corrección de errores. diseño de antenas, análisis multitrayecto, ingeniería mecánica de compatibilidad electromagnética, navegación, generación de especificaciones y otros. Durante un período considerable durante la concepción del JTIDS, hasta 50 personas trabajaron a tiempo completo en su desarrollo y hasta 50 más en funciones de apoyo a tiempo parcial. En los años siguientes, el programa pasó de un esfuerzo de desarrollo intensivo a un esfuerzo de adquisición más clásico. El desarrollo ha continuado pero los esfuerzos se han orientado más hacia la incorporación de avances tecnológicos y esfuerzos para mejorar la calidad y reducir el tamaño, el peso y el costo. A principios de la década de 1990, la Marina asumió la dirección ejecutiva del programa. A medida que el programa se ha expandido a todos los servicios de EE. UU. y la OTAN, se ha producido una gran innovación operativa impulsada por la flexibilidad básica de la arquitectura y la imaginación del usuario operativo. Como resultado, la utilidad operativa del sistema se ha mejorado con respecto a lo que originalmente imaginaron los primeros desarrolladores. Aunque el sistema JTIDS lleva mucho tiempo en desarrollo, la mayor parte de la tecnología sigue siendo "de última generación" y el sistema debería ser viable en el futuro previsible.
JTIDS también lo utilizan otros miembros de la OTAN .