美國海軍“藍嶺”號指揮艦信息系統發展情況及啟示

陳 峰，徐英桃

(中國電子科技集團公司第二十八研究所，江蘇 南京 210007)

0 引 言

“藍嶺”號指揮艦是美國海軍海上綜合作戰指揮能力最強的戰艦，是二戰以來設計的最大指揮艦。該艦1970年11月服役，1979年成為美軍第七艦隊的旗艦。自服役以來，“藍嶺”號進行過多次現代化改裝，武器裝備、指揮通信系統等設備經歷了大面積改造，全面提升了其作為指揮艦的作戰指揮、通信及信息處理能力，是數字化程度最高的旗艦。為借鑒國外指揮艦相關信息系統的發展經驗，就“藍嶺”號指揮艦的基本情況、信息系統應用情況及部署的典型系統展開剖析，在此基礎上探析信息系統的發展啟示。

1 “藍嶺號”指揮艦基本情況

上世紀50年代，美國海軍的指揮艦由兩棲作戰艦船兼任。隨著軍事裝備信息化程度的不斷加深，指揮信息系統作為信息化戰爭條件下“兵力倍增器”的重要性不斷得到認可，加之兩棲作戰愈發朝著大規模、多任務、作戰力量多元、指揮協同復雜的方向轉變，美國海軍意識到以戰斗平臺為主體的兩棲作戰艦船已無法滿足上述轉變帶來的日益增長的情報處理、通信傳輸、指揮控制能力的要求，急需打造指揮控制及綜合通信功能更加強大的專用指揮旗艦，搭建功能齊備的海上指揮中心，才能徹底解決大規模海上聯合作戰指揮問題。為此，美國國會于1965～1966財年，專門批準了“藍嶺”號新型指揮艦的建造計劃。作為專職的指揮艦，“藍嶺”級是美海軍目前唯一一級初始設計目的就是作為指揮艦使用的艦艇。

“藍嶺”號艦長194 m，艦寬32 m，吃水9 m，滿載排水量18 400 t，航速44.44 km/h，續航時間800 h，艦員編制為821人，包含軍官42人，司令部人員170～190人。作為專職指揮艦，自身攜帶武器裝備較少，主要用于自衛，包括2座八聯裝“海麻雀”導彈發射裝置、2座雙聯裝76 mm艦炮、4門25 mm機炮和12.7 mm重機槍、2座20 mm六聯裝“密集陣”近程防御武器系統等；“藍嶺”號有“天線園”之稱，裝備70多臺發信機和100多臺收信機、3組衛星通信裝置，主要包括衛星通信系統、海軍戰術數據系統等，通信手段多樣，使用快捷，可靠性高，通信容量大，通信能力首屈一指。衛星通信裝備主要包括SSR-1接收機、WCS-3(特高頻(UHF))、WCS-6(超高頻(SHF))、USC-38(極高頻(EHF))、SMQ-6接收機等；海軍戰術數據系統主要包括LINK4A、11、14和16號數據鏈等。

“藍嶺”號作為第七艦隊的旗艦，是海上艦隊的指揮中樞，其使命任務包括：一是在大規模海上作戰條件下支撐指揮人員實施對兵力的指揮控制，如指揮各類海上艦艇編隊(如航母編隊、兩棲編隊、水面艦艇編隊等)構成的海上作戰編隊實施海上打擊、海上封鎖任務等；二是指揮實施兩棲作戰，包括對空、反潛、反艦、登陸編隊等兵力指揮，艦炮和近程空中火力組織協調，以及登陸突擊、后勤保障、登陸場區電子戰行動指揮等。

2 信息系統建設運用情況

2.1 指揮機構設置

“藍嶺”號主要設有中樞指揮中心和8個次級指揮中心(登陸兵力指揮中心、海上作戰指揮中心、反潛作戰指揮中心、登陸兵力火力控制中心、戰術情報信息中心、本艦防御作戰指揮中心、區域防空指揮所、綜合通信中心)。其中中樞指揮中心定位于綜合性指揮中心，具備集中與分散相結合的兩棲作戰對空、對陸、水下、對海綜合指揮能力，并可實施對兩棲聯合登陸部隊的直接指揮控制，指揮能力覆蓋遠海機動作戰、兩棲作戰涉及的情況判斷、作戰籌劃、行動控制、過程監控、戰果評估的各個環節；登陸兵力指揮中心為登陸部隊常設專項指揮機構，具備對以空地特遣部隊(MAGTF)為主體的兩棲聯合登陸部隊的作戰態勢掌握、戰術行動控制、支援保障等各項指揮控制能力；海上作戰指揮中心為對參與兩棲作戰的航母編隊、其它類型艦艇編隊實施指揮控制的常設專項指揮機構；類似地，反潛作戰指揮中心為對參與兩棲作戰的水面艦艇、潛艇、空中平臺進行反潛作戰指揮控制的常設專項指揮機構；登陸兵力火力控制中心為常設的兵力火力組織協調機構，其職責主要為響應突擊上陸階段、鞏固與擴大登陸場階段的兩棲聯合登陸部隊的火力支援請求，并協調參與兩棲作戰的各型兵力，對登陸作戰區域實施對陸聯合攻擊、對空聯合打擊等戰術行動；戰術情報信息中心主要為空中攔截控制、威脅判斷顯控臺、武器協調顯控等作戰環節提供火控級情報；本艦防御作戰指揮中心主要為本艦實施防空、反艦、反潛作戰指揮提供本艦指揮支持；區域防空指揮所監測、識別包括彈道導彈和巡航導彈在內的所有空中目標，并下達攔截指令；綜合通信中心實現對各類通信手段的一體化綜合運用和通信運維管理。

2.2 信息系統部署情況

信息系統是“藍嶺”號指揮艦發揮指揮作用的核心。與上述指揮機構對應，中樞指揮中心主要部署美軍全球指揮控制系統海軍型艦隊級(GCCS-M，艦隊級)；作戰情報中心主要部署海軍情報處理系統(NIPS)；登陸部隊指揮中心、登陸部隊火控中心、對海作戰指揮中心、作戰情報中心、反潛戰中心等5個指揮中心根據其功能定位，主要部署專項指揮功能應用系統及旗艦數據顯示系統(FDDS)；本艦防御作戰指揮中心主要部署海軍戰術數據系統(NTDS)及其改進系統——先進作戰指揮系統(ACDS)，區域防空指揮所主要部署宙斯盾作戰系統(AEGIS)，綜合通信中心主要部署綜合通信管理系統等。主要指揮機構及對應系統部署情況如表1所示。

表1 “藍嶺”號主要指揮機構及其相應信息系統

2.3 組織運用模式

“藍嶺”號是美國海軍成立以來打造的首個定位于以指揮控制為主體的大型水面艦艇，具備強大的通信傳輸、信息處理、指揮控制能力，其信息處理能力之強大、性能之綜合前所未有，是美國海軍海上綜合作戰指揮能力最強的戰艦，有效填補了大規模海上作戰、兩棲登陸作戰缺乏戰役級指揮中心的能力空白。完成部隊列裝后，“藍嶺”號多次參與美軍軍事行動及一些非戰爭軍事行動，如在海灣戰爭期間，“藍嶺”號與其它50多艘盟國艦艇組成多國海上部隊，執行聯合海上攔截任務，基本上切斷了伊拉克通過港口和科威特港口的貿易往來；2000年后，“藍嶺”號幾乎每年參與美國與其西太平洋和印度洋盟國之間的聯合演習及訓練行動，2009年參加了與日本海軍自衛隊的“Annual Exercise 21G”演練、與法國海軍聯合開展的“Passing Exercise”演練等；2011年，“藍嶺”號參與日本東北地震和海嘯災難營救行動等。

作為海上作戰指揮中心，“藍嶺”號中樞指揮中心接收來自岸基艦隊指揮中心(NFCC)的各類作戰計劃、行動控制、情報保障、戰場環境保障等數據，進行情況判斷、計劃決策后，形成指揮控制命令并下發至下屬次級指揮中心(7個傳統指揮中心和1個區域防空指揮所)，由次級指揮中心組織兩棲編隊內各下級指揮部位進行對空、對海、對陸、反潛、兩棲等方面的協同作戰指揮和通信綜合應用；同時，作為承上啟下的關鍵骨干節點，中樞指揮中心持續實施匯集參與進行兩棲作戰的編隊內部的兵力狀態、作戰計劃執行情況、實施戰場環境及作戰效果等信息，并依據預先設定的規則和力度將上述信息上報至岸基艦隊指揮中心。“藍嶺號”組織應用模式如圖1所示。

圖1 “藍嶺”號組織應用模式圖

3 信息系統發展趨勢

3.1 系統體系結構更加開放，支持指揮機構靈活開設

“藍嶺”號指揮艦信息系統采用模塊化結構,通用性強，利用COTS組件集成技術，支持派生部署，可根據作戰任務需要部署于不同位置，開設不同規模的指揮功能席位，并非專為“藍嶺”號設計。開放性的架構帶來了良好的可升級性和可移植性：一方面，美國海軍對已有的“藍嶺號”指揮艦信息系統通過模塊替換、功能擴展等方式不斷升級改造，持續提升其作戰指揮、通信及信息處理能力;另一方面，為適應21世紀“強度較低、對陸地投送兵力為主”的新兩棲作戰形態，現有大型艦艇通過加裝與“藍嶺”號相同的兩棲作戰指揮系統即可兼職兩棲作戰指揮艦。例如，美國“埃塞克斯”號“黃蜂”級兩棲攻擊艦滿載排水量達40 000 t，艦上設有多個作戰指揮中心，對外通信信道達112個，是師、旅級兩棲登陸作戰規模的指揮旗艦。

3.2 頂層規劃，體系集成，突出聯合

“藍嶺”號指揮艦信息系統采用基于國防信息基礎結構公共操作環節(DII-COE)和聯合架構統一設計，注重信息裝備的型譜化、體系化、規模化建設，消除“煙囪”瓶頸，具備與海軍內部、陸軍、空軍、盟軍信息裝備體系一致性與兼容能力，以提高互操作性，為聯合作戰指揮提供無縫協同支撐手段。典型的部署于“藍嶺”號指揮艦的GCCS-M、部署于空地特遣部隊的全球戰術作戰指揮控制系統聯合型(GCCS-J)、全球作戰勤務系統(GCSS-MC)、分布式通用地面系統陸戰隊型(DCGS-MC)等主要系統都是在美軍聯合架構頂層設計的基礎上根據軍種特點進行研制建設和體系集成，從而確保兩棲作戰參戰兵力之間、與其他聯合軍兵種系統的互聯互通和互操作性。

3.3 系統能力不斷完善，可靠性持續提高

“藍嶺”號部署的GCCS-M、FDDS、ACDS等系統自裝備以來，經過多年不斷發展，系統版本不斷更新，能力日趨完善。最新部署的GCCS-M系統采用了先進的人工智能成果，在智能化輔助決策、分布式自主協同等方面獲得了較多的能力增量；ACDS系統的BLOCK 1版本較之BLOCK 0版本，在對海、對陸、對空等情報目標處理范圍和容量、多源目標識別、數字地圖加載、訓練支持等方面能力得到顯著提升；各類系統非常注重系統可靠性的提升，針對GCCS-M 4.1版出現的內存不足需要重啟解決，模擬目標信息顯示錯誤，無法接收艦艇自報位信息等問題，持續進行系統測試與問題回歸，不斷提高系統的穩定性等。

3.4 注重新技術的應用

“藍嶺”號指揮艦信息系統采用商用流行的多傳感器數據融合技術和分布式處理機結構，將各種探測、指揮控制及武器等裝備進行綜合與集成，為實現信息和資源的充分共享與綜合運用、形成整體優勢奠定了基礎；遵循GIG的體系結構發展規劃，通過面向服務體系結構(SOA)，系統間實現松耦合，能夠抽取不同的服務并靈活地自組織，形成基于任務的能力包；充分利用智能化技術，將作戰知識庫、模型庫、規則庫和方案庫與指揮控制過程有機結合，提供輔助工具和決策建議，使作戰過程中為指揮員的戰術決策、方案制定由傳統的人工手段向人機結合轉變；基于WEB技術的增強鏈接虛擬信息系統( ELVIS) 為用戶提供Web 瀏覽器訪問本地或遠程的通用作戰圖/通用戰術圖等。

4 啟 示

美國”藍嶺”號指揮艦40余年的應用經驗對我海軍進行類似系統的建設有著重要的指導意義。通過研究其信息系統建設情況、系統特點和作戰應用情況，得到如下啟示。

4.1 明確指揮控制層次和系統定位

作為指揮旗艦，“藍嶺”號主要裝備的海軍型艦隊級全球指揮控制系統定位清晰，是與岸基艦隊指揮中心并駕齊驅的海上戰役級指揮中心，雖具備集中與分散相結合的戰役級指揮和戰術級指揮一體化的能力，但常態化使用側重于兩棲作戰戰役指揮能力，其系統的使用對象為兩棲聯合登陸作戰指揮的高級指揮官，系統態勢掌握、指揮決策、行動控制、組織協調等功能與使用對象具有強匹配性；而對任務兵力實施具體的指揮引導、戰術行動控制等功能屬于系統的備份能力，并非戰役級層面的主體，而是針對這些功能發展相應兵力的專用戰術行動控制系統，這使系統對應的指揮控制層次和關系、定位和特點十分清晰，功能避免貪大求全，是抓住主要矛盾的體現。

4.2 重視指揮理論研究，指導系統建設實踐

美軍在發展“藍嶺號”指揮艦的初始階段，起步于指揮控制登陸兵力的原始需求，通過在作戰艦艇上加裝通信裝備的方式形成指揮能力，后來又發現無法滿足指揮兩棲作戰大量海陸空兵力的需要，再逐步走上改裝大型登陸艦、兩棲攻擊艦和兩棲運輸船、最后建設專職大型指揮艦的路子。這條發展道路實際上存在一定的曲折，主要的教訓是理論指導不足。應吸取美軍教訓，立足本國實際，按照“理論先行”的原則，深入開展需求分析和理論研究，為系統建設的實踐提供有力的理論支撐。

4.3 形成基于能力的系統架構，打造強大的體系作戰能力

“藍嶺”號部署的GCCS-M系統采用任務能力包的集成思路，利用服務化架構，根據完成多樣化任務、演習訓練要求，以網絡服務方式，對“服務”進行分布式部署、組合和使用，形成基于能力的指揮信息系統架構，從根本上改變指揮系統與軟件、數據等資源綁定關系，實現編隊各類指揮所系統靈活編組和快速開設、協同的作戰指揮、柔性的重組抗毀，快速遂行各種任務行動。通過這種方法，將作戰人員、傳感器、網絡、指揮控制、平臺和武器等資源進行優化組合集成應用，并能根據任務執行情況和人員/系統/平臺狀態，進行動態重新配置和分配資源，打造強大的體系作戰能力。

4.4 循序漸進，逐步完善海上指控裝備體系

“藍嶺”號部署的系統既包括編隊指揮控制系統(如GCCS-M艦隊級海上型系統、FDDS系統)，又包括本艦指揮控制系統(如NTDS/ACDS系統)，還包括專項能力系統(如AEGIS系統)，其發展歷程是美國海軍指揮信息系統發展的縮影。美國海軍通過幾十年的迭代發展，先進技術應用與時代同步，逐步構建了適應于遠海作戰、兩棲作戰的功能完備的海上作戰指控裝備體系，并針對各型裝備形成模塊化、系列化產品，形成了適應各型艦艇的系統家族譜，無論在大規模跨洋海上作戰指揮、兩棲作戰指揮、偵控打評等體系作戰能力方面，還是防空反導、反潛、遠程對海對陸打擊等專項能力方面均已非常強大。這啟示我們應循序漸進，在逐步積累現役系統使用經驗的基礎上，加大關鍵技術攻關力度，重視大數據、云計算等先進技術應用，迭代發展適應于自身特色的系統裝備譜系，逐步完善海上指控裝備體系。