超级军网水面舰艇作战系统信息化的研究
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/27 22:55:51
转自：中国国防科技论坛http://bbs.81tech.com/dispbbs.asp?boardID=39&ID=19211&page=1
(一) 前 言
世界各国海军都面临着如何在技术迅速发展的时代，有效地保持其作战能力的关键问题。电子设备水平很大程度上决定了武器系统效能，舰艇现代化改装的费用约有三分之二花在电子武器装备的改装上。目前，信息战作为一种新的战争样式，已成为影响舰艇作战系统设计及作战能力提高的推动因素。武器系统信息化和信息系统武器化，将很快成为舰船武器系统发展的主流。然而，在目前水面舰艇现代化改装过程中，人们尚局限在传统的“烟囱式”作战系统设计上，偏重于电子武器装备硬件水平的提高，没有从提高信息利用程度、增强作战系统横向联系的角度去考虑问题。本文在信息战概念的基础上，分析现有水面舰艇作战系统设计上的缺陷，从提高信息利用角度、资源共享角度，提出水面舰艇作战系统信息横向互通的一种新思路，作为水面舰艇作战系统信息化研究的一个尝试。
(二) 目前现代化改装所用作战系统体系结构的缺陷分析
目前水面舰艇大都已形成了以情报指挥系统为基础、武器指挥控制为核心的作战系统体系结构。这些体系结构，基本上反映了80年代中期国际上舰船电子技术的总体水平；但进入90年代(尤其是近几年)，由于计算机技术的迅猛发展，原有的作战系统体系结构，已明显不能满足信息战条件下海上局部战争的需要。其最明显的弱点是信息无法进行横向流动，造成舰上资源的浪费，系统作战能力也无法得到充分有效的发挥。目前常用的水面舰艇作战系统体系结构框图见图1。
图1 常用的水面舰艇作战系统结构框图
这种综合方法将各个武器系统通过某种接口、按某种协议综合到作战系统上。这些被综合的武器系统基本上不是为综合而设计的，而是独立自成体系，如舰空导弹系统；接口数据的存取是在每个系统的外围设备上进行，结果形成“烟囱式”纵向综合的作战系统。如此构成的系统从作战观点上看不够灵活，各种信息在武器系统间无法横向流动，整个作战系统的资源也不能充分利用［1］。以传统的主炮武器系统和副炮武器系统为例：主炮系统与副炮系统是完全独立的两个系统，两个武器系统各有独立的跟踪雷达，各有独立的火控解算装置，它们与情报指挥系统的联系，仅仅是通过串行接口接收目标指示和回送部分状态信息，如果主炮系统跟踪器发生故障，即使副炮系统无对空作战任务，其跟踪器数据也没有通路提供给主炮系统，反之亦然，从而贻误战机并造成跟踪器资源浪费。再以传统的电子战系统与警戒雷达系统、副炮武器系统为例：三个系统之间也是以各自独立的形式存在的，电子战系统是由电子战控制人员操纵、警戒雷达系统是由雷达操作手操纵、副炮武器系统是由副枪炮长操纵，相互操纵之间没有任何协调，而在三个系统之上的作战系统一级也对此没有任何协调，可能造成如箔条云对己舰警戒雷达、跟踪雷达的干扰，从而降低雷达作用距离［2］。由于电子战系统与副炮系统及警戒雷达系统没有形成一个有机整体，致使电子战系统的整体能力很弱。
(三) 作战系统信息化
为了克服现有水面舰艇作战系统的薄弱环节，探索适应信息战要求的新的作战系统结构，首先必须解决单舰作战系统的信息共享问题，建立各独立武器系统之间的横向联系通道。目前基于计算机局域网的信息共享技术完全成熟，以此为基础，我们可以建立各武器系统之间的横向联系。仍以主炮系统与副炮系统为例：传统的主炮系统与副炮系统原理图见图2a、图2b。
图2 传统火炮系统的信息横向联系
其中主炮系统跟踪雷达、副炮系统跟踪雷达是两个独立的跟踪雷达，分别向各自的武器系统提供实时跟踪数据。然而从两部雷达的战技指标来看，完全可以作到互换；而目前的体系结构限制了雷达数据的共享，副炮、主炮的火力都得不到充分的发挥，对付目标的能力也有限。比如在空作战中，主炮跟踪器就不能向副炮系统提供支援，某一舷副炮只能利用光电跟踪仪作战。
为了局部解决跟踪器数据无法共享的问题，可以将主炮武器系统、副炮武器系统利用现有成熟技术，在硬件设备几乎不做大的改动的情况下，结合成一个综合火炮系统，见图3。
图3 综合火炮系统
该方案的特点是采用了一个10Mb/s的以太网，将三部跟踪器与两部指挥仪连接起来，形成跟踪信息共享的舰炮武器系统。各跟踪器的信息以广播方式向以太网发送，信息的取用是根据情报指挥系统的通道组织命令由相应指挥仪完成。该系统克服了原有主炮系统与副炮系统相互独立的弱点，实现了跟踪信息在两个武器系统之间的共享，系统的作战能力及生命力都有较大提高。
再以电子战系统为例：箔条无源质心干扰是对付反舰导弹的一个有效手段，由于决策、发射、箔条弹飞行、箔条云形成等过程均需耗费一定的时间，所以有可能当发现导弹雷达开机后，由于距离太近，使得舰艇来不及作出干扰反应而使干扰失败。因此对反舰导弹进行干扰，存在一个完成质心干扰的最小极限距离，只有向电子战系统提供的导弹开机距离大于最小极限距离时，干扰才能成功，由于工作机理所限，电子战系统本身无法提供目标距离，必须依赖外界提供。其次，为了使干扰有效，箔条弹在距离上必须投放在导弹雷达的距离分辨单元之内，方位上必须投放在导弹雷达的方位波束范围内，高度上必须投放在导弹雷达的仰角波束范围内。即：
RX≤1/2cτ；
RY≤1/2Rθ0.5；
RZ≤1/2Rψ。
其中：RX、RY、RZ分别是箔条弹在导弹与舰艇连线方向上距舰艇的距离、横向距离及高度；c为光速；τ是导弹末制导雷达脉冲宽度；R为目标距导弹距离；θ0.5是导弹雷达方位波束宽度；ψ是导弹仰角波束宽度。由公式可见，准确地知道距离数值，对于箔条干扰弹的有效布放非常关键［3］。目前一般利用情报指挥系统提供的目标指示数据，作为电子战系统获得相应参数的手段。但在近程低空情况下，该参数在数据率、精度等方面难以满足电子战系统反导要求。图4是考虑解决上述问题的一个方案。
图4 综合电子战系统
本系统方案充分利用跟踪器提供的实时目标距离及方位信息，并与电子战系统中导弹雷达告警功能紧密结合，准确地确定导弹来袭的方向、距离及导弹末制导雷达的工作状态，有效地提高电子战系统无源干扰能力及有源干扰能力。各跟踪器的信息同样以广播方式向以太网发送，信息的取用根据情报指挥系统的通道组织命令，由电子战系统显控台完成，该结构实现了电子战系统与火炮系统的互联。
再看软硬武器结合的一种例子。目前一般对抗反舰导弹的武器有：电子战系统、舰空弹系统、末端防御系统等手段，其中末端防御主要指近程武器系统。但因某些因素，大多数现代化改装舰艇尚未具备末端防御手段。为此我们可以设想，能否通过控制深弹入水深度，利用深弹入水爆炸产生的水幕来拦截或毁伤来袭的反舰导弹。这里同样是硬设备勿需改变，而只需解决何时发射深弹、如何更有效地保证导弹碰上深弹爆炸形成的水幕的问题。解决何时发射深弹的问题，只要利用舰上跟踪器提供的信息完成解命中问题即可；解决更有效地保证导弹碰上水幕的问题，可以充分利用舰上的有源干扰设备，从而使导弹紧紧跟踪我舰，即使由于多路径效应可能使跟踪雷达丢失跟踪目标，我们也可将导弹可*地拦截下来。其原理框图见图5。
图5 深弹综合反导武器系统
该系统充分利用舰上各种资源，如反潜深弹炮、电子战系统、火炮系统的部分设备功能等，提供了水面舰艇反掠海导弹的一种新方法，提高了舰艇的生命力。其它一些系统，如导航系统、舰空导弹系统、水声系统等，也可以利用局域网实现信息的横向流动，本文在此不再一一赘述。
(四) 结 论
上述各种设想，均是在硬件设备没有什么改变的情况下，只需对系统资源进行重新组织就可能使水面舰艇作战能力有很大改观的方案，它是水面舰艇适应未来信息战挑战的一种过渡性选择，是适应舰艇现代化发展的一种现实选择。
作者：张显满转自：中国国防科技论坛http://bbs.81tech.com/dispbbs.asp?boardID=39&ID=19211&page=1
(一) 前 言
世界各国海军都面临着如何在技术迅速发展的时代，有效地保持其作战能力的关键问题。电子设备水平很大程度上决定了武器系统效能，舰艇现代化改装的费用约有三分之二花在电子武器装备的改装上。目前，信息战作为一种新的战争样式，已成为影响舰艇作战系统设计及作战能力提高的推动因素。武器系统信息化和信息系统武器化，将很快成为舰船武器系统发展的主流。然而，在目前水面舰艇现代化改装过程中，人们尚局限在传统的“烟囱式”作战系统设计上，偏重于电子武器装备硬件水平的提高，没有从提高信息利用程度、增强作战系统横向联系的角度去考虑问题。本文在信息战概念的基础上，分析现有水面舰艇作战系统设计上的缺陷，从提高信息利用角度、资源共享角度，提出水面舰艇作战系统信息横向互通的一种新思路，作为水面舰艇作战系统信息化研究的一个尝试。
(二) 目前现代化改装所用作战系统体系结构的缺陷分析
目前水面舰艇大都已形成了以情报指挥系统为基础、武器指挥控制为核心的作战系统体系结构。这些体系结构，基本上反映了80年代中期国际上舰船电子技术的总体水平；但进入90年代(尤其是近几年)，由于计算机技术的迅猛发展，原有的作战系统体系结构，已明显不能满足信息战条件下海上局部战争的需要。其最明显的弱点是信息无法进行横向流动，造成舰上资源的浪费，系统作战能力也无法得到充分有效的发挥。目前常用的水面舰艇作战系统体系结构框图见图1。
图1 常用的水面舰艇作战系统结构框图
这种综合方法将各个武器系统通过某种接口、按某种协议综合到作战系统上。这些被综合的武器系统基本上不是为综合而设计的，而是独立自成体系，如舰空导弹系统；接口数据的存取是在每个系统的外围设备上进行，结果形成“烟囱式”纵向综合的作战系统。如此构成的系统从作战观点上看不够灵活，各种信息在武器系统间无法横向流动，整个作战系统的资源也不能充分利用［1］。以传统的主炮武器系统和副炮武器系统为例：主炮系统与副炮系统是完全独立的两个系统，两个武器系统各有独立的跟踪雷达，各有独立的火控解算装置，它们与情报指挥系统的联系，仅仅是通过串行接口接收目标指示和回送部分状态信息，如果主炮系统跟踪器发生故障，即使副炮系统无对空作战任务，其跟踪器数据也没有通路提供给主炮系统，反之亦然，从而贻误战机并造成跟踪器资源浪费。再以传统的电子战系统与警戒雷达系统、副炮武器系统为例：三个系统之间也是以各自独立的形式存在的，电子战系统是由电子战控制人员操纵、警戒雷达系统是由雷达操作手操纵、副炮武器系统是由副枪炮长操纵，相互操纵之间没有任何协调，而在三个系统之上的作战系统一级也对此没有任何协调，可能造成如箔条云对己舰警戒雷达、跟踪雷达的干扰，从而降低雷达作用距离［2］。由于电子战系统与副炮系统及警戒雷达系统没有形成一个有机整体，致使电子战系统的整体能力很弱。
(三) 作战系统信息化
为了克服现有水面舰艇作战系统的薄弱环节，探索适应信息战要求的新的作战系统结构，首先必须解决单舰作战系统的信息共享问题，建立各独立武器系统之间的横向联系通道。目前基于计算机局域网的信息共享技术完全成熟，以此为基础，我们可以建立各武器系统之间的横向联系。仍以主炮系统与副炮系统为例：传统的主炮系统与副炮系统原理图见图2a、图2b。
图2 传统火炮系统的信息横向联系
其中主炮系统跟踪雷达、副炮系统跟踪雷达是两个独立的跟踪雷达，分别向各自的武器系统提供实时跟踪数据。然而从两部雷达的战技指标来看，完全可以作到互换；而目前的体系结构限制了雷达数据的共享，副炮、主炮的火力都得不到充分的发挥，对付目标的能力也有限。比如在空作战中，主炮跟踪器就不能向副炮系统提供支援，某一舷副炮只能利用光电跟踪仪作战。
为了局部解决跟踪器数据无法共享的问题，可以将主炮武器系统、副炮武器系统利用现有成熟技术，在硬件设备几乎不做大的改动的情况下，结合成一个综合火炮系统，见图3。
图3 综合火炮系统
该方案的特点是采用了一个10Mb/s的以太网，将三部跟踪器与两部指挥仪连接起来，形成跟踪信息共享的舰炮武器系统。各跟踪器的信息以广播方式向以太网发送，信息的取用是根据情报指挥系统的通道组织命令由相应指挥仪完成。该系统克服了原有主炮系统与副炮系统相互独立的弱点，实现了跟踪信息在两个武器系统之间的共享，系统的作战能力及生命力都有较大提高。
再以电子战系统为例：箔条无源质心干扰是对付反舰导弹的一个有效手段，由于决策、发射、箔条弹飞行、箔条云形成等过程均需耗费一定的时间，所以有可能当发现导弹雷达开机后，由于距离太近，使得舰艇来不及作出干扰反应而使干扰失败。因此对反舰导弹进行干扰，存在一个完成质心干扰的最小极限距离，只有向电子战系统提供的导弹开机距离大于最小极限距离时，干扰才能成功，由于工作机理所限，电子战系统本身无法提供目标距离，必须依赖外界提供。其次，为了使干扰有效，箔条弹在距离上必须投放在导弹雷达的距离分辨单元之内，方位上必须投放在导弹雷达的方位波束范围内，高度上必须投放在导弹雷达的仰角波束范围内。即：
RX≤1/2cτ；
RY≤1/2Rθ0.5；
RZ≤1/2Rψ。
其中：RX、RY、RZ分别是箔条弹在导弹与舰艇连线方向上距舰艇的距离、横向距离及高度；c为光速；τ是导弹末制导雷达脉冲宽度；R为目标距导弹距离；θ0.5是导弹雷达方位波束宽度；ψ是导弹仰角波束宽度。由公式可见，准确地知道距离数值，对于箔条干扰弹的有效布放非常关键［3］。目前一般利用情报指挥系统提供的目标指示数据，作为电子战系统获得相应参数的手段。但在近程低空情况下，该参数在数据率、精度等方面难以满足电子战系统反导要求。图4是考虑解决上述问题的一个方案。
图4 综合电子战系统
本系统方案充分利用跟踪器提供的实时目标距离及方位信息，并与电子战系统中导弹雷达告警功能紧密结合，准确地确定导弹来袭的方向、距离及导弹末制导雷达的工作状态，有效地提高电子战系统无源干扰能力及有源干扰能力。各跟踪器的信息同样以广播方式向以太网发送，信息的取用根据情报指挥系统的通道组织命令，由电子战系统显控台完成，该结构实现了电子战系统与火炮系统的互联。
再看软硬武器结合的一种例子。目前一般对抗反舰导弹的武器有：电子战系统、舰空弹系统、末端防御系统等手段，其中末端防御主要指近程武器系统。但因某些因素，大多数现代化改装舰艇尚未具备末端防御手段。为此我们可以设想，能否通过控制深弹入水深度，利用深弹入水爆炸产生的水幕来拦截或毁伤来袭的反舰导弹。这里同样是硬设备勿需改变，而只需解决何时发射深弹、如何更有效地保证导弹碰上深弹爆炸形成的水幕的问题。解决何时发射深弹的问题，只要利用舰上跟踪器提供的信息完成解命中问题即可；解决更有效地保证导弹碰上水幕的问题，可以充分利用舰上的有源干扰设备，从而使导弹紧紧跟踪我舰，即使由于多路径效应可能使跟踪雷达丢失跟踪目标，我们也可将导弹可*地拦截下来。其原理框图见图5。
图5 深弹综合反导武器系统
该系统充分利用舰上各种资源，如反潜深弹炮、电子战系统、火炮系统的部分设备功能等，提供了水面舰艇反掠海导弹的一种新方法，提高了舰艇的生命力。其它一些系统，如导航系统、舰空导弹系统、水声系统等，也可以利用局域网实现信息的横向流动，本文在此不再一一赘述。
(四) 结 论
上述各种设想，均是在硬件设备没有什么改变的情况下，只需对系统资源进行重新组织就可能使水面舰艇作战能力有很大改观的方案，它是水面舰艇适应未来信息战挑战的一种过渡性选择，是适应舰艇现代化发展的一种现实选择。
作者：张显满
(一) 前 言
世界各国海军都面临着如何在技术迅速发展的时代，有效地保持其作战能力的关键问题。电子设备水平很大程度上决定了武器系统效能，舰艇现代化改装的费用约有三分之二花在电子武器装备的改装上。目前，信息战作为一种新的战争样式，已成为影响舰艇作战系统设计及作战能力提高的推动因素。武器系统信息化和信息系统武器化，将很快成为舰船武器系统发展的主流。然而，在目前水面舰艇现代化改装过程中，人们尚局限在传统的“烟囱式”作战系统设计上，偏重于电子武器装备硬件水平的提高，没有从提高信息利用程度、增强作战系统横向联系的角度去考虑问题。本文在信息战概念的基础上，分析现有水面舰艇作战系统设计上的缺陷，从提高信息利用角度、资源共享角度，提出水面舰艇作战系统信息横向互通的一种新思路，作为水面舰艇作战系统信息化研究的一个尝试。
(二) 目前现代化改装所用作战系统体系结构的缺陷分析
目前水面舰艇大都已形成了以情报指挥系统为基础、武器指挥控制为核心的作战系统体系结构。这些体系结构，基本上反映了80年代中期国际上舰船电子技术的总体水平；但进入90年代(尤其是近几年)，由于计算机技术的迅猛发展，原有的作战系统体系结构，已明显不能满足信息战条件下海上局部战争的需要。其最明显的弱点是信息无法进行横向流动，造成舰上资源的浪费，系统作战能力也无法得到充分有效的发挥。目前常用的水面舰艇作战系统体系结构框图见图1。
图1 常用的水面舰艇作战系统结构框图
这种综合方法将各个武器系统通过某种接口、按某种协议综合到作战系统上。这些被综合的武器系统基本上不是为综合而设计的，而是独立自成体系，如舰空导弹系统；接口数据的存取是在每个系统的外围设备上进行，结果形成“烟囱式”纵向综合的作战系统。如此构成的系统从作战观点上看不够灵活，各种信息在武器系统间无法横向流动，整个作战系统的资源也不能充分利用［1］。以传统的主炮武器系统和副炮武器系统为例：主炮系统与副炮系统是完全独立的两个系统，两个武器系统各有独立的跟踪雷达，各有独立的火控解算装置，它们与情报指挥系统的联系，仅仅是通过串行接口接收目标指示和回送部分状态信息，如果主炮系统跟踪器发生故障，即使副炮系统无对空作战任务，其跟踪器数据也没有通路提供给主炮系统，反之亦然，从而贻误战机并造成跟踪器资源浪费。再以传统的电子战系统与警戒雷达系统、副炮武器系统为例：三个系统之间也是以各自独立的形式存在的，电子战系统是由电子战控制人员操纵、警戒雷达系统是由雷达操作手操纵、副炮武器系统是由副枪炮长操纵，相互操纵之间没有任何协调，而在三个系统之上的作战系统一级也对此没有任何协调，可能造成如箔条云对己舰警戒雷达、跟踪雷达的干扰，从而降低雷达作用距离［2］。由于电子战系统与副炮系统及警戒雷达系统没有形成一个有机整体，致使电子战系统的整体能力很弱。
(三) 作战系统信息化
为了克服现有水面舰艇作战系统的薄弱环节，探索适应信息战要求的新的作战系统结构，首先必须解决单舰作战系统的信息共享问题，建立各独立武器系统之间的横向联系通道。目前基于计算机局域网的信息共享技术完全成熟，以此为基础，我们可以建立各武器系统之间的横向联系。仍以主炮系统与副炮系统为例：传统的主炮系统与副炮系统原理图见图2a、图2b。
图2 传统火炮系统的信息横向联系
其中主炮系统跟踪雷达、副炮系统跟踪雷达是两个独立的跟踪雷达，分别向各自的武器系统提供实时跟踪数据。然而从两部雷达的战技指标来看，完全可以作到互换；而目前的体系结构限制了雷达数据的共享，副炮、主炮的火力都得不到充分的发挥，对付目标的能力也有限。比如在空作战中，主炮跟踪器就不能向副炮系统提供支援，某一舷副炮只能利用光电跟踪仪作战。
为了局部解决跟踪器数据无法共享的问题，可以将主炮武器系统、副炮武器系统利用现有成熟技术，在硬件设备几乎不做大的改动的情况下，结合成一个综合火炮系统，见图3。
图3 综合火炮系统
该方案的特点是采用了一个10Mb/s的以太网，将三部跟踪器与两部指挥仪连接起来，形成跟踪信息共享的舰炮武器系统。各跟踪器的信息以广播方式向以太网发送，信息的取用是根据情报指挥系统的通道组织命令由相应指挥仪完成。该系统克服了原有主炮系统与副炮系统相互独立的弱点，实现了跟踪信息在两个武器系统之间的共享，系统的作战能力及生命力都有较大提高。
再以电子战系统为例：箔条无源质心干扰是对付反舰导弹的一个有效手段，由于决策、发射、箔条弹飞行、箔条云形成等过程均需耗费一定的时间，所以有可能当发现导弹雷达开机后，由于距离太近，使得舰艇来不及作出干扰反应而使干扰失败。因此对反舰导弹进行干扰，存在一个完成质心干扰的最小极限距离，只有向电子战系统提供的导弹开机距离大于最小极限距离时，干扰才能成功，由于工作机理所限，电子战系统本身无法提供目标距离，必须依赖外界提供。其次，为了使干扰有效，箔条弹在距离上必须投放在导弹雷达的距离分辨单元之内，方位上必须投放在导弹雷达的方位波束范围内，高度上必须投放在导弹雷达的仰角波束范围内。即：
RX≤1/2cτ；
RY≤1/2Rθ0.5；
RZ≤1/2Rψ。
其中：RX、RY、RZ分别是箔条弹在导弹与舰艇连线方向上距舰艇的距离、横向距离及高度；c为光速；τ是导弹末制导雷达脉冲宽度；R为目标距导弹距离；θ0.5是导弹雷达方位波束宽度；ψ是导弹仰角波束宽度。由公式可见，准确地知道距离数值，对于箔条干扰弹的有效布放非常关键［3］。目前一般利用情报指挥系统提供的目标指示数据，作为电子战系统获得相应参数的手段。但在近程低空情况下，该参数在数据率、精度等方面难以满足电子战系统反导要求。图4是考虑解决上述问题的一个方案。
图4 综合电子战系统
本系统方案充分利用跟踪器提供的实时目标距离及方位信息，并与电子战系统中导弹雷达告警功能紧密结合，准确地确定导弹来袭的方向、距离及导弹末制导雷达的工作状态，有效地提高电子战系统无源干扰能力及有源干扰能力。各跟踪器的信息同样以广播方式向以太网发送，信息的取用根据情报指挥系统的通道组织命令，由电子战系统显控台完成，该结构实现了电子战系统与火炮系统的互联。
再看软硬武器结合的一种例子。目前一般对抗反舰导弹的武器有：电子战系统、舰空弹系统、末端防御系统等手段，其中末端防御主要指近程武器系统。但因某些因素，大多数现代化改装舰艇尚未具备末端防御手段。为此我们可以设想，能否通过控制深弹入水深度，利用深弹入水爆炸产生的水幕来拦截或毁伤来袭的反舰导弹。这里同样是硬设备勿需改变，而只需解决何时发射深弹、如何更有效地保证导弹碰上深弹爆炸形成的水幕的问题。解决何时发射深弹的问题，只要利用舰上跟踪器提供的信息完成解命中问题即可；解决更有效地保证导弹碰上水幕的问题，可以充分利用舰上的有源干扰设备，从而使导弹紧紧跟踪我舰，即使由于多路径效应可能使跟踪雷达丢失跟踪目标，我们也可将导弹可*地拦截下来。其原理框图见图5。
图5 深弹综合反导武器系统
该系统充分利用舰上各种资源，如反潜深弹炮、电子战系统、火炮系统的部分设备功能等，提供了水面舰艇反掠海导弹的一种新方法，提高了舰艇的生命力。其它一些系统，如导航系统、舰空导弹系统、水声系统等，也可以利用局域网实现信息的横向流动，本文在此不再一一赘述。
(四) 结 论
上述各种设想，均是在硬件设备没有什么改变的情况下，只需对系统资源进行重新组织就可能使水面舰艇作战能力有很大改观的方案，它是水面舰艇适应未来信息战挑战的一种过渡性选择，是适应舰艇现代化发展的一种现实选择。
作者：张显满转自：中国国防科技论坛http://bbs.81tech.com/dispbbs.asp?boardID=39&ID=19211&page=1
(一) 前 言
世界各国海军都面临着如何在技术迅速发展的时代，有效地保持其作战能力的关键问题。电子设备水平很大程度上决定了武器系统效能，舰艇现代化改装的费用约有三分之二花在电子武器装备的改装上。目前，信息战作为一种新的战争样式，已成为影响舰艇作战系统设计及作战能力提高的推动因素。武器系统信息化和信息系统武器化，将很快成为舰船武器系统发展的主流。然而，在目前水面舰艇现代化改装过程中，人们尚局限在传统的“烟囱式”作战系统设计上，偏重于电子武器装备硬件水平的提高，没有从提高信息利用程度、增强作战系统横向联系的角度去考虑问题。本文在信息战概念的基础上，分析现有水面舰艇作战系统设计上的缺陷，从提高信息利用角度、资源共享角度，提出水面舰艇作战系统信息横向互通的一种新思路，作为水面舰艇作战系统信息化研究的一个尝试。
(二) 目前现代化改装所用作战系统体系结构的缺陷分析
目前水面舰艇大都已形成了以情报指挥系统为基础、武器指挥控制为核心的作战系统体系结构。这些体系结构，基本上反映了80年代中期国际上舰船电子技术的总体水平；但进入90年代(尤其是近几年)，由于计算机技术的迅猛发展，原有的作战系统体系结构，已明显不能满足信息战条件下海上局部战争的需要。其最明显的弱点是信息无法进行横向流动，造成舰上资源的浪费，系统作战能力也无法得到充分有效的发挥。目前常用的水面舰艇作战系统体系结构框图见图1。
图1 常用的水面舰艇作战系统结构框图
这种综合方法将各个武器系统通过某种接口、按某种协议综合到作战系统上。这些被综合的武器系统基本上不是为综合而设计的，而是独立自成体系，如舰空导弹系统；接口数据的存取是在每个系统的外围设备上进行，结果形成“烟囱式”纵向综合的作战系统。如此构成的系统从作战观点上看不够灵活，各种信息在武器系统间无法横向流动，整个作战系统的资源也不能充分利用［1］。以传统的主炮武器系统和副炮武器系统为例：主炮系统与副炮系统是完全独立的两个系统，两个武器系统各有独立的跟踪雷达，各有独立的火控解算装置，它们与情报指挥系统的联系，仅仅是通过串行接口接收目标指示和回送部分状态信息，如果主炮系统跟踪器发生故障，即使副炮系统无对空作战任务，其跟踪器数据也没有通路提供给主炮系统，反之亦然，从而贻误战机并造成跟踪器资源浪费。再以传统的电子战系统与警戒雷达系统、副炮武器系统为例：三个系统之间也是以各自独立的形式存在的，电子战系统是由电子战控制人员操纵、警戒雷达系统是由雷达操作手操纵、副炮武器系统是由副枪炮长操纵，相互操纵之间没有任何协调，而在三个系统之上的作战系统一级也对此没有任何协调，可能造成如箔条云对己舰警戒雷达、跟踪雷达的干扰，从而降低雷达作用距离［2］。由于电子战系统与副炮系统及警戒雷达系统没有形成一个有机整体，致使电子战系统的整体能力很弱。
(三) 作战系统信息化
为了克服现有水面舰艇作战系统的薄弱环节，探索适应信息战要求的新的作战系统结构，首先必须解决单舰作战系统的信息共享问题，建立各独立武器系统之间的横向联系通道。目前基于计算机局域网的信息共享技术完全成熟，以此为基础，我们可以建立各武器系统之间的横向联系。仍以主炮系统与副炮系统为例：传统的主炮系统与副炮系统原理图见图2a、图2b。
图2 传统火炮系统的信息横向联系
其中主炮系统跟踪雷达、副炮系统跟踪雷达是两个独立的跟踪雷达，分别向各自的武器系统提供实时跟踪数据。然而从两部雷达的战技指标来看，完全可以作到互换；而目前的体系结构限制了雷达数据的共享，副炮、主炮的火力都得不到充分的发挥，对付目标的能力也有限。比如在空作战中，主炮跟踪器就不能向副炮系统提供支援，某一舷副炮只能利用光电跟踪仪作战。
为了局部解决跟踪器数据无法共享的问题，可以将主炮武器系统、副炮武器系统利用现有成熟技术，在硬件设备几乎不做大的改动的情况下，结合成一个综合火炮系统，见图3。
图3 综合火炮系统
该方案的特点是采用了一个10Mb/s的以太网，将三部跟踪器与两部指挥仪连接起来，形成跟踪信息共享的舰炮武器系统。各跟踪器的信息以广播方式向以太网发送，信息的取用是根据情报指挥系统的通道组织命令由相应指挥仪完成。该系统克服了原有主炮系统与副炮系统相互独立的弱点，实现了跟踪信息在两个武器系统之间的共享，系统的作战能力及生命力都有较大提高。
再以电子战系统为例：箔条无源质心干扰是对付反舰导弹的一个有效手段，由于决策、发射、箔条弹飞行、箔条云形成等过程均需耗费一定的时间，所以有可能当发现导弹雷达开机后，由于距离太近，使得舰艇来不及作出干扰反应而使干扰失败。因此对反舰导弹进行干扰，存在一个完成质心干扰的最小极限距离，只有向电子战系统提供的导弹开机距离大于最小极限距离时，干扰才能成功，由于工作机理所限，电子战系统本身无法提供目标距离，必须依赖外界提供。其次，为了使干扰有效，箔条弹在距离上必须投放在导弹雷达的距离分辨单元之内，方位上必须投放在导弹雷达的方位波束范围内，高度上必须投放在导弹雷达的仰角波束范围内。即：
RX≤1/2cτ；
RY≤1/2Rθ0.5；
RZ≤1/2Rψ。
其中：RX、RY、RZ分别是箔条弹在导弹与舰艇连线方向上距舰艇的距离、横向距离及高度；c为光速；τ是导弹末制导雷达脉冲宽度；R为目标距导弹距离；θ0.5是导弹雷达方位波束宽度；ψ是导弹仰角波束宽度。由公式可见，准确地知道距离数值，对于箔条干扰弹的有效布放非常关键［3］。目前一般利用情报指挥系统提供的目标指示数据，作为电子战系统获得相应参数的手段。但在近程低空情况下，该参数在数据率、精度等方面难以满足电子战系统反导要求。图4是考虑解决上述问题的一个方案。
图4 综合电子战系统
本系统方案充分利用跟踪器提供的实时目标距离及方位信息，并与电子战系统中导弹雷达告警功能紧密结合，准确地确定导弹来袭的方向、距离及导弹末制导雷达的工作状态，有效地提高电子战系统无源干扰能力及有源干扰能力。各跟踪器的信息同样以广播方式向以太网发送，信息的取用根据情报指挥系统的通道组织命令，由电子战系统显控台完成，该结构实现了电子战系统与火炮系统的互联。
再看软硬武器结合的一种例子。目前一般对抗反舰导弹的武器有：电子战系统、舰空弹系统、末端防御系统等手段，其中末端防御主要指近程武器系统。但因某些因素，大多数现代化改装舰艇尚未具备末端防御手段。为此我们可以设想，能否通过控制深弹入水深度，利用深弹入水爆炸产生的水幕来拦截或毁伤来袭的反舰导弹。这里同样是硬设备勿需改变，而只需解决何时发射深弹、如何更有效地保证导弹碰上深弹爆炸形成的水幕的问题。解决何时发射深弹的问题，只要利用舰上跟踪器提供的信息完成解命中问题即可；解决更有效地保证导弹碰上水幕的问题，可以充分利用舰上的有源干扰设备，从而使导弹紧紧跟踪我舰，即使由于多路径效应可能使跟踪雷达丢失跟踪目标，我们也可将导弹可*地拦截下来。其原理框图见图5。
图5 深弹综合反导武器系统
该系统充分利用舰上各种资源，如反潜深弹炮、电子战系统、火炮系统的部分设备功能等，提供了水面舰艇反掠海导弹的一种新方法，提高了舰艇的生命力。其它一些系统，如导航系统、舰空导弹系统、水声系统等，也可以利用局域网实现信息的横向流动，本文在此不再一一赘述。
(四) 结 论
上述各种设想，均是在硬件设备没有什么改变的情况下，只需对系统资源进行重新组织就可能使水面舰艇作战能力有很大改观的方案，它是水面舰艇适应未来信息战挑战的一种过渡性选择，是适应舰艇现代化发展的一种现实选择。
作者：张显满
希望海军早日实现<STRONG>作战系统</STRONG>信息化啊
顶一下，，，，，