法國情報處理系統概述*

陳繁萍

(華中師范大學 武漢 430074)

1 引言

現在的法國情報處理系統包括“織女星”作戰系統,TAVITAC/TAVITAC2000戰術數據處理系統,TAVITAC NT海軍作戰管理系統和TACTICOS作戰管理系統。

湯姆遜-CFS公司“織女星”(Vega)小型艦指揮和武器控制系統系列在上世紀70年代世界銷售取得顯著的成果。Vega系統設計用于快速攻擊艇和輕型護衛艦的自動戰術數據處理和火力控制,共成交了100多套系統,大部分現在仍在使用之中;而后湯姆遜-CSF公司研制出“織女星”3C,后來取名為TAVITAC。上世紀 80年代前期開始TAVITAC2000系統的研制,TAVITAC2000又稱STI(“情報處理系統”);TAVITAC NT(新技術)是安裝在法國海軍拉菲特級護衛艦上TAVITAC2000海軍作戰管理系統的最新版本,該系統從法國海軍SENIT系統、國外市場護衛艦和快速巡邏艇的TAVITAC系統中所獲得的操作經驗中獲益;1990年12月,在Thales公司合并了信號公司與T homson-CSF后,共同決定將信號的 STACOS與Thomson公司的 TAVITAC 2000的最佳部分合并,新系統命名為TACTICOS(戰術信息和指揮系統)。下面分別進行介紹。

2 Vega織女星系統

1967年湯姆遜公司的雷達與水面部門開始開發為小型艦所需的一個模擬指揮與控制系統。這個系統,命名為織女星及隨后的織女星Ⅰ,被用來計劃作為搜索150噸～1000噸的艦艇,并同時促進反艦導彈需求的開發。

VegaⅠ系統的基于模擬信號處理會有一些限制,湯姆遜-CSF公司大約在1975年快速開發一個新的數字技術來開發一個更緊湊和更有能力的系統作為VegaⅡ。這個系統的優勢在于不僅適合FACs而且也適合超過2000噸的軍艦,經常完備TAVITAC。

圖1 織女星Castor系統的圖表

“織女星”屬于監視、目標指示和基于PHC計算機主機體系結構的火控系統的范圍,最初被設計作為高速攻擊艇和輕巡洋艦上裝備槍、導彈或魚雷武器系統。這個系統使用個別搜索和火控雷達針對敵方的電子對抗措施,通過使用不同頻帶來提供多功能性和抵抗力。

VegaⅠ中心處理器是湯姆遜-CSF公司BCH電路計算機,使用雙向技術來處理來自子系統的模擬和數字數據,而無需要求一個中間接口。每個系統為傳感器結合和彈道計算而使用它們自己的專用的程序。

顯示系統由三個顯控臺組成;搜索、炮火控制和遠程武器。搜索顯控臺(同樣也負責目標指示)是16英寸單色顯示器,控制“Triton”雷達并跟蹤掃描線路來提供目標速度和定位數據。顯示器或很準確或相對運動,由操作者來選擇,目標指示通過探向距離電子標記來手動引導。顯控臺也用作選擇自動、半自動和手動操作模式。

除基本系統以外,輔助元素包括旋轉羅盤,垂直基準裝置和航行日志,光學火控瞄準器和目標跟蹤指示觀察器比如:Naja。6個版本的VegaⅠ已經被生產出來,這些由它們的火控雷達命名,比如,Vega Castor,Vega Pollux和Vega“Triton”。

VegaⅡ系統御VegaⅠ相似,但是基于湯姆遜-CSF公司CDE數字處理器和以雷達改進為特色。它能被用作控制同時防御1個空中目標和2個水上目標20mm～127mm口徑的炮槍,并且它仍保留掃描跟蹤的能力。VegaⅡ的顯示系統作為數字技術引進的結果,是被完全再編制的。搜索雷達顯控臺目標指示的功能被保留,但是稍微被重新設計。當跟蹤掃描的能力允許同時跟蹤高達32個目標時,數據合成被添加到顯示器上。炮火和遠程武器顯控臺被合并成一個火控顯控臺。

“織女星”系統包括一個導航雷達,它與簡易ESM系統相兼容。原先它僅僅能夠跟蹤1個空中或者水面目標,但是稍后的版本能保證1個空中目標和達到2個水面目標。

“織女星3”是一個1998年后引進的升級的模塊,基于歸于帶COTS技術的TAVITAC NG。這個系統將建立一個帶非洲防御系統(ADS)的基礎分發體系結構系統。計算機顯控臺工作站有1個到2個20英寸(50.8cm)平板顯示屏和64Mbyte隨機存儲器的奔騰Ⅱ處理器。顯示器有1024×1280像素分辨率,標準的傳統鍵盤、滾球、操縱桿、手柄、鍵區或用戶功能轉換器/依靠用戶需求的指示器選項。每個工作站重量大約為185kg,高1.8m,深1.1m,寬65cm。工作站之間通過以太網或IDEE標準的局域網被連接,兩個戰術計算機可能被增加。

計算機主機可能通過包括一個電光火控系統各種功能部件如同 VIGY105,Mirador或Hydra來被補充。湯姆遜-CSF公司(現在叫泰勒斯法國海軍)也開發了替代的監視雷達比如Triton3或TritonX。它有8～12GHz(i/j波段)帶平面基陣聲納的傳感器,重 150kg,使用電晶體,低功率(100W)的傳送器。有1000脈沖每秒的脈沖重復頻率,能檢測11里內0.1m2的目標。法國系統已經增加了一個SAT Murène紅外線照相機。

3 TAVITAC/TAVITAC 2000系統

在70年代前期開始有湯姆遜-CSF公司為海軍研制的SENIT5系統最終未被購置。后來,該公司繼續研制其工作,研制出“織女星”3C,后來取名為TAVITAC。TAVITAC于1978年研制成功并出口。80年代前期開始TAVITAC2000系統的研制,于80年代末期研制成功。TAVITAC2000又稱STI(“情報處理系統”)。

TAVITAC戰術數據系統是模塊化設計,適用于各型艦艇。TAVITAC主要是為護衛艦研制的,也可用在各種中小型艦艇上,它的主要設備由雷達預處理分系統、計算機分系統、顯示分系統以及數據傳輸分系統組成。該系統原采用湯姆遜公司CIMSA分公司的15M05計算機,字長16位,儲存容量為128～256KB。后來系統改用15M/125X計算機。在護衛艦用系統中兩臺計算機,此外還有一臺加固型磁盤機用于保持數據庫。系統的軟件采用LTR2語言。

TAVITAC是戰術圖像編輯系統,使用來自艦艇傳感器的數據,并能通過Link11數據鏈系統集成來自非艦載傳感器的數據,也向武器系統做目標指示。

TAVITAC 系統有一個起先建立在CMSA-SINTRA15M05基礎上,而后建立在 15M/125X(如SENIT6)基礎上的聯合結構,原來的計算機有64～128千字節的16位字存儲器,計算機的數量隨作戰要求不同而不同。軟件是用LTR2寫的,可適用于相關的傳感器和作戰需求,可以在商用計算機上生成,與TAVITAC 中所使用的Thales處理器兼容。

為了顯示,TAVITAC使用了模塊化的GVM系統,有垂直的和水平顯控臺。垂直顯示系統也包括一個火控顯控臺,而水平顯控臺可以有2個或3個操作員位置。主要的顯示器可以由電視或等離子顯示器補充數字字母數據的顯示。顯控臺由一個專用計算機驅動,或包括完整的處理。

各顯控臺包括一個組合的雷達-綜合圖像生成器,帶相關計算機和視頻壓縮裝置的恢復存儲器。該顯控臺也包括一個40.64cm(16英寸)或55.88cm(22英寸)矩形或圓形單色或光柵掃描PPI顯示器,而MMI包括命令鍵盤、視頻控制面板和滾球控制。屏幕可以是單色或彩色的、矩形或圓形的,而顯示能力可根據用戶需要調整,可有高達200個航跡和100個不同的符號。

GVM顯控臺中的標準功能包括人工或自動初始化的自動跟蹤、速率輔助的跟蹤以及航跡與特殊點的人工輸入。顯控臺也能顯示光學和ESM方位、識別航跡、評估威脅、指示目標并輔助戰術導航。系統能力大約有6個擴展,包括對空中目標的自動交戰、ASW目標與武器的跟蹤和指揮、戰術態勢記錄與重演、PPI上顯示的海岸線細節的存儲以及與視頻模擬器有關的培訓設施。

對于利用單一顯控臺的小系統,可對16個目標進行自動跟蹤,對于護衛艦或驅逐艦的中型系統,可使用2～6個顯控臺,各顯控臺能自動跟蹤16～32個目標。對于最大的戰艦,可要求10個顯控臺,能跟蹤總共200個目標。在F2000S型中,CIC有5個顯控臺,有一個E7000自動繪圖桌,艦橋上的第6個顯控臺為艦艇指揮員顯示戰術數據。

TAVITAC 2000通常利用艦內外傳感器產生戰術圖像并把目標指示給有關武器系統。TAVITAC 2000系統采用加固型民用設備,使用Thomson-CSF MLX-32位計算機,采用分布式數據處理系統結構。該計算機以Motorola 68030和68040 32位微處理器為基礎。每個TAVITAC 2000系統有兩個相互冗余戰術計算機,有16MB存儲器,處理能力為3MIPS。該系統使用Ada語言、UnixV操作系統、雙VME總線、10MB/s的以太網標準局域網絡。加固磁盤存儲器為地圖顯示、艦船資源和管理提供數據庫管理能力,TAVITAC 2000系統可處理512n mile半徑范圍內的800個航跡。

圖2 TAVITAC 2000系統在法國“拉斐特”級護衛艦的圖表

Vista顯控臺采用48.3cm彩色管,有1024*1280個像素。能處理高達800個航跡,并能顯示300個航跡,以及30個圓、30個橢圓、500個矢量和2000個海岸線矢量。選項包括副19英寸帶電視監視器,MMI設施包括兩個可編程鍵盤和一個跟蹤球,以及4個相關鍵。可以增加的特點包括副雷達掃描轉換器,為更多的原始雷達視頻和MMI設施提供窗口顯示。

2個計算機可運行15個顯控臺和網絡接口裝置。在“La Fayette”級上,有2個MLX-32計算機,其中一個提供冗余,另一個與傳感器、武器系統以及Link11接口。有6個Vista顯控臺和1個Precilec E8000戰術臺,由一個以太網雙冗余LAN連接。

有計劃用MAIDTAC來補充TAVITAC,MAIDTAC是一個專家系統,可利用人工智能技術來評估戰術態勢。MAIDTAC力求探測敵人戰術計劃,并提出挫敗該計劃的方案。

4 TAVITAC NT

TAVITAC NT(新技術)是安裝在法國海軍拉菲特級護衛艦上TAVITAC2000海軍作戰管理系統的最新版本,該系統從法國海軍SENIT系統、國外市場護衛艦和快速巡邏艇的TAVITAC系統中所獲得的操作經驗中獲益,大部分由Thales的工程師編程。

其作戰功能包括:

1)根據來自艦艇傳感器或來自數據鏈的非艦載傳感器的數據,對戰術圖像和識別的海上圖像(RMP)進行編輯和顯示;

2)威脅評估和武器分配與交戰;

3)自防御對空武器的全自動部署的協同和直接控制;

4)數據鏈和通信管理;

5)指揮支援系統功能;

6)導航支持;

7)仿真和培訓設施與系統監視。

TAVITAC NT提供了一個開放式結構,使用戶能根據自己的需求來調整作戰系統,它是完全冗余的系統,圍繞雙FDDI(或以太網)LAN組織,在處理能力、性能、對各種傳感器和軟硬殺傷武器的適應性以及新功能方面,賦予了很大的增長潛力。它可用于戰術作戰管理與指揮支援。

該系統使用了帶有高分辨率的大彩色平板屏幕的多功能顯控臺,各顯控臺駐留了一個戰術計算機,在系統有兩個顯控臺時,能提供冗余,隨著顯控臺數量的增加,冗余也增強,從而產生一個高可靠的系統。完全分布在各戰術計算機的數據庫管理傳感器和武器所提供的數據。TAVITAC NT也使用系統接口裝置(SIU)來與子系統連接,所有硬件裝置也建立在同樣的商用成品(COTS)產品上,可以用更強大的未來一代計算機代替。

軟件完全用符合 DOD-STD-2167A方法的Ada編程,COTS軟件標準的系統使用,如X11、Motif、POSIX 1003.1-1003.4 和 1003.4a/UNIX實時和VME總線,確保了應用程序的可移植性,并隨之確保了可不修改其結構進行系統增長的潛力。該軟件包括一個內核,用于TAVITAC NT的所有應用程序以及艦艇使命所特有的功能。該系統能處理平均500個戰術航跡,與由1000個實時對象所生成的平均4000個航跡相對應。

指揮支援系統CSS/非實時。TAVITAC NT結構提供了與CSS的連接。由于CSS處理非實時數據并廣泛使用關系數據庫,CSS是建立在如Java和Corba這樣的標準上的,使格式化數據(OT H-T Gold、Adat-P3)以及文本、圖像、視頻和安全電子郵件的交換成為可能。

5 TACTICOS作戰管理系統

1990年12月,在Thales公司合并了信號公司與Thomson-CSF后,共同決定將信號的STACOS與Thomson公司的TAVITAC 2000的最佳部分合并,新系統命名為TACTICOS(戰術信息和指揮系統),1991年面市。

TACTICOS是包括指控、指揮支援以及火控設施的作戰管理系統,可用于對空、對海、反潛、電子戰以及海軍炮火支援,它使指揮團隊能訪問并監視戰術態勢,能計劃并協同海軍作戰,并能控制傳感器與武器系統。TACTICOS任務包括:

1)海上作戰的短期和長期計劃;

2)控制在線監視傳感器、數據鏈和通信設備;

3)顯示原始或數字化傳感器信息;

4)在空中、水面和水下環境中編輯并顯示戰術態勢,包括 EW 態勢;

5)指揮團隊的決策支持;

6)自動威脅評估和威脅分級;

7)對武器系統和跟蹤/照射傳感器的自動目標指示;

8)作戰輔助,包括導航以及飛機和其他控制資源的指揮;

9)在完全綜合或混合(綜合和真實航跡的)環境中嵌入培訓。

它包含了用于作戰模擬、計劃和培訓的劇情和仿真設施。TACTICOS能用于各種戰艦,從驅逐艦和護衛艦到快速攻擊艇,以及現有艦艇的改造。

由于是一個開放式系統,TACTICOS能駐留許多種市場上銷售的軟件,包括報文處理、損失控制、氣象數據處理、地圖處理、關系數據庫、計劃系統、TMCCIS-類軟件等等。

TACTICOS是建立在分布式計算機結構的基礎上的,包含有用Ada和C++所寫的軟件,并包括SPLICE分布式數據庫和與UNIX實時版本一起運行的數據通信軟件。顯控臺硬件是建立在未修改的商用成品工作站的基礎上的,通過由以太網、快速以太網或ATM所組成的冗余LAN連接,冗余視頻分配總線收集雷達、電視和/或紅外(TV/IR)視頻,并分配到各操作員顯控臺,在顯控臺上可從所提供的視頻中選擇要顯示的視頻。

該系統也可用于改造現有艦艇,MOC也裝備了本地子系統接口以及空中和水面目標跟蹤能力,可以進行低成本配置,并有升級為完全 TACTICOS的潛力。在土耳其“Knox”級護衛艦和葡萄牙“Joao Belo”級護衛艦上就使用了該思想。

6 結語

事情不再像過去那樣,海軍作戰當然不再像從前。這些改變突出了對不同情報處理系統的需求。各軍種協同作戰、沿海環境兵力部署、除戰爭以外的意外事故—所有這一切都需要新的解決辦法,需要用全新的手段去完成諸如情報信息存儲和表示作戰規劃、指揮控制、數據鏈連接和戰術態勢共享以及圖像情報等任務。法國目前的情報處理系統是比較經典的系統,在當前各個驅逐艦和護衛艦上演繹著不可替代的作用。

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