土耳其“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)深度剖析

壁千刃

研制背景

目前，土耳其水面艦艇呈中、小排量化趨勢(shì)發(fā)展，配置武器系統(tǒng)的數(shù)量和作戰(zhàn)效能卻都在不斷增加，這就要求土耳其海軍大幅降低艦上武器系統(tǒng)及設(shè)備的重量，并減小其外形尺寸，同時(shí)提高它們的可靠性、戰(zhàn)斗生命力和作戰(zhàn)使用效能。要解決這些技術(shù)問題，就必須要集成艦艇武器系統(tǒng)，對(duì)所有類型的艦艇武器系統(tǒng)進(jìn)行集中控制。

土耳其海軍艦載指控系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從引進(jìn)到自主研發(fā)的循序漸進(jìn)、逐步發(fā)展的過程。土耳其海軍的第一代水面艦艇指控系統(tǒng)僅用于戰(zhàn)術(shù)艦群中艦艇之間自動(dòng)交換目標(biāo)信息，以及為武器使用提供日指信息，但不具備艦載武器的射擊控制功能。1967年研制的第二代水面艦艇指控系統(tǒng)，第一型真正意義上的作戰(zhàn)情報(bào)指揮控制系統(tǒng)，具備了所有現(xiàn)代艦艇指控系統(tǒng)的功能要素，只是受限于電子元器件和計(jì)算設(shè)備發(fā)展水平，尚不能達(dá)到較高的艦艇自動(dòng)化指揮控制效能。1990年土耳其海軍研制的第三代指控系統(tǒng)擴(kuò)展了艦艇編隊(duì)的協(xié)同武器使用控制等功能，系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)字化程度也較前期有了明顯提高。2010年，土耳其海軍引進(jìn)了美國(guó)海軍JDTS“小型戰(zhàn)術(shù)資料系統(tǒng)”作戰(zhàn)系統(tǒng)，以兩部UYK-7主計(jì)算機(jī)為核心，戰(zhàn)情中心設(shè)有一具M(jìn)K-106與一具M(jìn)K-107顯控臺(tái)，功能包括搜索追蹤、作戰(zhàn)控制、發(fā)射器指示、武器發(fā)射和發(fā)射后評(píng)估，其中MK-106專門負(fù)責(zé)操作CAS組合天線系統(tǒng)，MK-107負(fù)責(zé)操作STIR雷達(dá)，兩臺(tái)顯控臺(tái)均能顯示艦上搜索雷達(dá)的信號(hào)。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，以信息化為核心的新軍事變革使得現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)正在發(fā)生著深刻的變化，未來戰(zhàn)爭(zhēng)將從陸、海、空3個(gè)維度發(fā)展為陸、海、空、天、磁等多個(gè)維度，為適應(yīng)未來復(fù)雜海上作戰(zhàn)的需要，考慮各種技戰(zhàn)術(shù)性能沒有達(dá)到理想要求，土耳其海軍著手研制開發(fā)了“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)。

系統(tǒng)組成

“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)是一個(gè)開放式、全分布、自適應(yīng)的計(jì)算系統(tǒng)，由多功能操作顯控臺(tái)以及雷達(dá)信息處理器、數(shù)據(jù)庫記錄器、數(shù)據(jù)計(jì)算處理器等信息處理服務(wù)器構(gòu)成，除了數(shù)據(jù)庫記錄器外，雷達(dá)信息處理器、數(shù)據(jù)計(jì)算處理器等直接與艦船外部系統(tǒng)相連接。

（一）多功能操作顯控臺(tái)

“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)大量應(yīng)用市場(chǎng)上的COTS（commerclal Off-The-Shelf可譯為“商用現(xiàn)成品或技術(shù)”，指可以采購(gòu)到的具有開放式標(biāo)準(zhǔn)定義的接口的軟件或硬件產(chǎn)品），系統(tǒng)各顯控運(yùn)算單元以及艦上各傳感器、武器系統(tǒng)都設(shè)有中央系統(tǒng)界面單元，由艦內(nèi)的GIGABIT調(diào)整區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，透過子系統(tǒng)界面單元與總系統(tǒng)連接，使得系統(tǒng)內(nèi)任何一個(gè)顯控臺(tái)都能掌控各種傳感器與武器系統(tǒng)。由于硬件能力大增，“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)的戰(zhàn)情室中配備8個(gè)多功能操作顯控工作臺(tái)，每個(gè)顯控臺(tái)都內(nèi)建運(yùn)算處理單元，并配備兩個(gè)21寸大型平面顯示器，各探測(cè)器的信息能以匯總處理后的戰(zhàn)場(chǎng)圖像方式輸出，功能較以往更強(qiáng)大且一目了然，另外還有兩個(gè)戰(zhàn)術(shù)顯控臺(tái)，以及一個(gè)顯示整體戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的大型平面顯示器。據(jù)公開報(bào)道，該艦載指控系統(tǒng)可根據(jù)使用者角色的不同呈現(xiàn)不同的操作界面，人機(jī)交互界面包括兩臺(tái)分辨率為1280 x 1024的彩色顯示器，1臺(tái)分辨率為440 x 480的彩色觸摸屏以及鍵盤、摸球等。為了實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)和診斷，該指控系統(tǒng)特別配置了一臺(tái)系統(tǒng)操作員顯控臺(tái)。指控系統(tǒng)各器除了通過高速以太網(wǎng)傳送應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，還通過診斷網(wǎng)傳遞狀態(tài)信息數(shù)據(jù)。各顯控臺(tái)的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)匯總到系統(tǒng)操作員顯控臺(tái)上，操作員可通過該顯控臺(tái)對(duì)各器內(nèi)部各部件的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并進(jìn)行遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)，以便進(jìn)行故障隔離和維護(hù)。

（二）雷達(dá)信息處理器

“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)有4臺(tái)信息處理服務(wù)器，除了數(shù)據(jù)庫記錄器外，其余3臺(tái)直接與艦船外部系統(tǒng)相連接。來自外部系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)通過這3臺(tái)信息處理服務(wù)器的融合和計(jì)算后，通過高速以太網(wǎng)送給各顯控臺(tái)和數(shù)據(jù)庫記錄器。雷達(dá)信息處理器主要是向各顯控臺(tái)提供艦載對(duì)空、對(duì)海、導(dǎo)航等雷達(dá)提供處理后的數(shù)字式雷達(dá)源信息，以便在數(shù)個(gè)顯控臺(tái)上，用不同的距離比例尺同時(shí)顯示每一個(gè)雷達(dá)的數(shù)字式雷達(dá)源信息：按導(dǎo)航雷達(dá)發(fā)來的雷達(dá)源信號(hào)數(shù)據(jù)，自動(dòng)截獲和自動(dòng)跟蹤水面目標(biāo)，并計(jì)算出目標(biāo)的即時(shí)位置和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，以便將目標(biāo)換算成以自動(dòng)方式和半自動(dòng)方式進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。

（三）數(shù)據(jù)庫記錄器

數(shù)據(jù)庫記錄器負(fù)責(zé)的工作包括：復(fù)制和記錄各服務(wù)器的工作狀態(tài)，記錄雷達(dá)、海圖信息服務(wù)器的工作狀態(tài)，控制雷達(dá)和二次信息制成文件的再現(xiàn)與存儲(chǔ)：存儲(chǔ)系統(tǒng)功能軟件和檢測(cè)軟件，在系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)軟件啟動(dòng)時(shí)提供必要啟動(dòng)和同步信息：將記錄信息以鏡像的方式存儲(chǔ)在器內(nèi)部的RAID模塊中：保障對(duì)空、對(duì)海雷達(dá)的目指信息與艦載火控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；保證主用和備用以太網(wǎng)協(xié)同工作。

（四）數(shù)據(jù)計(jì)算處理器

數(shù)據(jù)計(jì)算處理器實(shí)現(xiàn)艦上裝備傳來的各種形式信息與指控系統(tǒng)需要的信息形式進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換：多來源信息的融合、計(jì)算；指控系統(tǒng)主要算題的解算和處理。數(shù)據(jù)計(jì)算處理器分別與艦上不同的裝備相連接，硬件配置不完全相同。火控計(jì)算機(jī)可以完成火控算題的解算，并可訪問分布在系統(tǒng)設(shè)備中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，完成有關(guān)數(shù)據(jù)的提取和調(diào)用，同時(shí)處理的目標(biāo)最大數(shù)量達(dá)1000個(gè)。該系統(tǒng)通用化程度較高，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)顯控臺(tái)和火控計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)完全互換，可以保證完成接收、處理和顯示來自所有雷達(dá)探測(cè)設(shè)備的初始目標(biāo)指示信息，以及來自光電探測(cè)設(shè)備的目標(biāo)圖像指示信息。

作戰(zhàn)運(yùn)用

“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)主要裝備于驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦以及兩棲攻擊艦上，特別是下一步準(zhǔn)備列裝的L-400兩棲攻擊艦。該系統(tǒng)是一個(gè)集傳感器、武器系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、軟件和顯示系統(tǒng)為一體的綜合海上作戰(zhàn)系統(tǒng)，裝備了該作戰(zhàn)系統(tǒng)的艦船，可組織指揮如反艦、反潛、防空等多種作戰(zhàn)任務(wù)。

（一）顯示戰(zhàn)場(chǎng)綜合態(tài)勢(shì)

“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)能夠接收顯示雷達(dá)、二次信息、航海圖信息：接收艦載攝像系統(tǒng)提供的視頻信息；顯示以圖像和符號(hào)形式表示的特種信息：由操作員用多功能控制臺(tái)的信息輸入裝置輸入的符號(hào)信息和圖像信息以及控制指令等。該型艦載指控系統(tǒng)協(xié)調(diào)信息源設(shè)備的使用，形成統(tǒng)一的目標(biāo)態(tài)勢(shì)圖像，使用任一信息源的信息用于保障艦艇武器系統(tǒng)及設(shè)備的作戰(zhàn)使用。從艦艇編隊(duì)、岸基指揮所和航空電子偵察設(shè)備接收目標(biāo)信息，對(duì)其進(jìn)行處理后用于艦載武器系統(tǒng)：對(duì)來自所有艦艇信息源的信息進(jìn)行綜合處理、融合，并形成統(tǒng)一編批的目標(biāo)態(tài)勢(shì)單一圖像：評(píng)估所探測(cè)到目標(biāo)的危險(xiǎn)程度。這將顯著提高信息源設(shè)備的工作效能，尤其是在有強(qiáng)烈干擾條件下。endprint

（二）輔助作戰(zhàn)指揮決策

對(duì)于艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)來說，就是它的強(qiáng)有力的作戰(zhàn)支援系統(tǒng)，可以充分利用各種作戰(zhàn)資源，大大提高了自身的性能。比如，艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)可以根據(jù)遠(yuǎn)程偵察機(jī)或其他平臺(tái)探測(cè)的目標(biāo)信息，及早制定決策，實(shí)施戰(zhàn)斗行動(dòng)。“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)的整體效能與自動(dòng)化程度大幅增加，能同時(shí)匯總不同雷達(dá)的偵察探測(cè)信息，進(jìn)行整體跟蹤以往空中水面目標(biāo)追蹤的人工作業(yè)部分都改為自動(dòng)化，從目標(biāo)、決策運(yùn)算到火控接戰(zhàn)的整體反應(yīng)時(shí)間大幅縮短。“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)指揮與決策系統(tǒng)是全艦的指揮控制中心，利用數(shù)據(jù)鏈接收并處理來自艦上和艦外傳感器的信息，以及來自電子戰(zhàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別和分類、威脅評(píng)估，確定目標(biāo)優(yōu)先順序和分配火力，然后指揮武器控制系統(tǒng)遂行接戰(zhàn)，可完成對(duì)空、對(duì)海、對(duì)潛和反導(dǎo)的作戰(zhàn)指揮，并能指揮協(xié)調(diào)與友艦的協(xié)同作戰(zhàn)。另外，在戰(zhàn)術(shù)群協(xié)同航行的條件下綜合系統(tǒng)保證完成艦艇的戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)控制和保證避開相近目標(biāo)的任務(wù)。

（三）反艦作戰(zhàn)指揮控制

在執(zhí)行反艦作戰(zhàn)控制時(shí)，“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)以下任務(wù)：規(guī)劃使用反艦導(dǎo)彈、反艦魚雷和艦炮打擊水面目標(biāo)；計(jì)算目標(biāo)可能出現(xiàn)區(qū)域：在使用反艦導(dǎo)彈、艦炮及反艦魚雷時(shí)確定目標(biāo)的武器射程：評(píng)估使用反艦導(dǎo)彈、艦炮及反艦魚雷的可能性和合理性確定武器使用陣位在保障本艦航行安全前提下，計(jì)算本艦占據(jù)有利射擊陣位的機(jī)動(dòng)參數(shù)：生成并輸出使用武器的目標(biāo)指示信息：在使用武器時(shí)保障艦艇編隊(duì)的安全：計(jì)算齊射后武器射向目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌線：評(píng)估所選定的反艦導(dǎo)彈、艦炮和反艦魚雷使用方案的效果：顯示反艦導(dǎo)彈、艦炮和反艦魚雷控制任務(wù)的完成結(jié)果。

（四）反潛作戰(zhàn)指揮控制

在執(zhí)行反潛防御任務(wù)時(shí)，“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)以下任務(wù)：根據(jù)艦用聲吶和艦載直升機(jī)聲吶數(shù)據(jù)對(duì)敵潛艇進(jìn)行搜索跟蹤：利用艦用聲吶計(jì)算探潛區(qū)域計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻敵潛艇可能所處位置及使用反潛力量的開始時(shí)間：在使用艦艇反潛武器時(shí)確定武器的射程：計(jì)算與敵潛艇保持接觸的時(shí)間：計(jì)算本艦在搜索、跟蹤、轉(zhuǎn)場(chǎng)、恢復(fù)與潛艇接觸及使用反潛武器時(shí)的機(jī)動(dòng)參數(shù)，用以占據(jù)本艦聲吶探潛及使用反潛武器的有利陣位：擬定反潛防御方案，包括確定所使用的反潛導(dǎo)彈、反潛魚雷及反潛深彈的齊射組元，以及反潛武器齊射組元的優(yōu)化方案；計(jì)算齊射反潛魚雷的數(shù)目及反潛魚雷自導(dǎo)系統(tǒng)的目標(biāo)發(fā)現(xiàn)概率：計(jì)算在使用不同組元反潛武器進(jìn)行齊射時(shí)的潛艇殺傷概率：在使用反潛武器時(shí)保障艦艇編隊(duì)的安全；管控反潛武器的使用，并根據(jù)艦載聲吶和直升機(jī)聲吶數(shù)據(jù)輸出使用反潛武器的目標(biāo)指示；計(jì)算反潛蛇形機(jī)動(dòng)參數(shù)顯示反潛武器使用建議及控制指令。

（五）防空作戰(zhàn)指揮控制

“創(chuàng)世紀(jì)”艦載指控系統(tǒng)完成所有對(duì)空導(dǎo)彈系統(tǒng)的火力控制任務(wù)，并最終完成所有對(duì)空導(dǎo)彈射擊控制任務(wù)，使對(duì)空導(dǎo)彈系統(tǒng)只保留射擊控制功能。例如，對(duì)于“密集陣”防空反導(dǎo)系統(tǒng)而言，就是要合理地取消指揮模塊，并保證從艦艇集成指控系統(tǒng)直接控制戰(zhàn)斗模塊。在控制艦艇對(duì)空防御武器時(shí)該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)以下任務(wù)：監(jiān)控對(duì)空防御武器及探測(cè)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)及戰(zhàn)斗準(zhǔn)備程度：使用對(duì)空防御武器時(shí)艦艇編隊(duì)的安全保障：參照操作員設(shè)定的工況來評(píng)估空中目標(biāo)的危險(xiǎn)程度（威脅評(píng)估）；自由地分配目標(biāo)，同時(shí)參照設(shè)定的對(duì)空防御武器工況，準(zhǔn)備接收需打擊危險(xiǎn)目標(biāo)的目指信息，保證最有效地完成艦艇自身防御和艦艇編隊(duì)掩護(hù)作戰(zhàn)任務(wù)：統(tǒng)計(jì)每一型對(duì)空防御武器的戰(zhàn)技特性、技術(shù)狀態(tài)、工作扇區(qū)、彈藥儲(chǔ)備情況及禁射區(qū)：根據(jù)自動(dòng)選擇的最精確的信息源數(shù)據(jù)，向?qū)辗烙淦鬏敵瞿繕?biāo)指示：檢查目標(biāo)指示的執(zhí)行情況：分析戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)并重新瞄準(zhǔn)更危險(xiǎn)目標(biāo)；在探測(cè)設(shè)備上顯示被打擊目標(biāo)，以及直升機(jī)及其他信息源探測(cè)到的目標(biāo)：輸出電子戰(zhàn)設(shè)備使用指令：檢查所有操作員的決策，并將其廢除或修正：規(guī)劃直升機(jī)的作戰(zhàn)使用，用以完成相關(guān)的對(duì)空防御任務(wù)。未來發(fā)展

目前，各國(guó)海軍競(jìng)相發(fā)展新一代艦載指控系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)已裝備的指控系統(tǒng)進(jìn)行重大改進(jìn)，新一代指控系統(tǒng)已陸續(xù)裝備艦艇。新一代指控系統(tǒng)廣泛采用了新技術(shù)，使傳統(tǒng)的指控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和功能上發(fā)生了根本的變化。

（一）向綜合一體化、智能化的全分布式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，牽引和推動(dòng)著艦載指控系統(tǒng)不斷更新?lián)Q代，正向著適應(yīng)信息戰(zhàn)需要的綜合一體化、智能化的全分布式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展。新一代全分布式編隊(duì)指揮控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的多向聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，在其各子系統(tǒng)相互密切配合下，即使單個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了故障（或損壞），也不會(huì)破壞整個(gè)編隊(duì)指揮控制系統(tǒng)的完整性。而且它還可將分布于各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的本地資源變?yōu)橄到y(tǒng)的全局資源以實(shí)現(xiàn)資源共享，完成各種功能分布，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多種傳感器和信息源所采集的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理和顯示，輔助編隊(duì)指揮官做出實(shí)時(shí)、正確的戰(zhàn)術(shù)決策，協(xié)調(diào)各種作戰(zhàn)武器實(shí)施有效的多層次、全方位的防御和進(jìn)攻。

（二）不斷提高作戰(zhàn)決策和管理的自動(dòng)化和智能化程度

作戰(zhàn)決策和管理包括威脅評(píng)估、制定正確有效的作戰(zhàn)方案、組織實(shí)施作戰(zhàn)行動(dòng)、統(tǒng)一調(diào)度作戰(zhàn)資源以及保證作戰(zhàn)目的的實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)具有突發(fā)性、隱蔽性及戰(zhàn)爭(zhēng)過程的快速性、大縱深和空地海一體化等特點(diǎn)，而艦載設(shè)備與系統(tǒng)接口關(guān)系復(fù)雜，信息量和控制量十分龐大，要求指揮員在最短的時(shí)間內(nèi)做出導(dǎo)彈攻擊準(zhǔn)確的判斷是一件異常復(fù)雜而困難的工作，沒有自動(dòng)化系統(tǒng)輔助功能，再高明的指揮員也會(huì)被戰(zhàn)時(shí)的信息海洋所淹沒，難以進(jìn)行正確有效的決策和管理。為此，艦載指控系統(tǒng)必須同時(shí)兼顧面向目標(biāo)與面向?qū)椬鲬?zhàn)這一復(fù)雜的局面。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：情報(bào)信息系統(tǒng)應(yīng)產(chǎn)生和維持具有多作戰(zhàn)平臺(tái)一致性的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖，并以指揮員容易理解的形式顯示情報(bào)信息系統(tǒng)根據(jù)態(tài)勢(shì)和威脅估計(jì)的結(jié)果，為指揮員提供決策支持、自動(dòng)提供作戰(zhàn)方案供指揮員選擇，實(shí)現(xiàn)決策的科學(xué)、快速和準(zhǔn)確。必須滿足多平臺(tái)聯(lián)合作戰(zhàn)的要求，可以自動(dòng)接收來自指揮中心的作戰(zhàn)管理。在同級(jí)之間可以相互提供必要的作戰(zhàn)支援，必要時(shí)，一個(gè)作戰(zhàn)部門能夠執(zhí)行其他作戰(zhàn)部門的關(guān)鍵功能。

（三）指揮控制趨于智能化

多傳感器集成算法，在原始信號(hào)等級(jí)上集成本艦雷達(dá)、電子戰(zhàn)、數(shù)據(jù)鏈等各種傳感器資源，生成綜合態(tài)勢(shì)圖像，自動(dòng)進(jìn)行威脅判斷，并按照標(biāo)準(zhǔn)的交戰(zhàn)原則進(jìn)行目標(biāo)分配。指揮控制飛機(jī)和艦上武器完成對(duì)敵方目標(biāo)的攔截，從而將作戰(zhàn)過程最初的任務(wù)計(jì)劃編制到最后任務(wù)的執(zhí)行（包括戰(zhàn)斗損失評(píng)估）都納入指揮控制中，達(dá)到了指揮控制本艦各種資源，消除通信、雷達(dá)、敵我識(shí)別、電子戰(zhàn)等方面沖突，資源、武器分配不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和近乎實(shí)時(shí)資源與交戰(zhàn)管理等要求，其指揮控制趨于智能化。endprint