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| 现代陆战平台电子信息系统的中国观[下] |
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周启煌 (少将)
陆战平台是各型谱坦克,自行火炮、步兵战车的统称。现代陆战平台的主要电子信息系统,在不同的发展阶段有不同的构成:在20世纪70~90年代是数字式火力控制系统,90年代至今发展为火力控制系统和车载指挥控制系统;而未来。陆军各型战车将整合成多种型谱的有人、无人战斗平台(美军称之为“未来战斗系统”)。除发展火力控制、指挥控制等系统外,还要增加网络通信等功能系统。
图1:
 现代陆战平台需要指控系统
20世纪80年代,西方各国开始了在坦克上加装指控系统的论证与研制工作。军事家称,坦克已进入四大性能的发展阶段——在火力、机动、防护三大性能的基础上,增加了指挥控制性能。90年代,当以色列和日本还忙于坦克自动跟踪火控系统的研制及装备时,美、法、德、英等国已正式在各自的坦克(MIA2、“勒克莱尔”……)上装备了名称各异的指控系统,使陆战平台电子信息系统进入火控、指控并存的复杂系统阶段。这种趋势的出现有以下几个原因。
(1)随着电子、信息技术的快速发展,坦克原有的火力、机动、防护三大性能,在概念上已经有了质的变化:不再仅仅取决于坦克相应的单一分系统,而是由多个系统的综合性能所决定。例如,火力就不仅仅取决于火炮本身,还与火控系统的性能密切相关。如何在复杂多变的战场条件下使坦克发挥出最佳性能,就成为对坦克指挥控制系统的军事需求。 (2)火控系统固然是作战体系的基本要素,但终究不过是一发弹的射击问题;而战场上任何武器的射击都是在相应的战术环境中进行的。在电子信息技术与自动控制技术高度发展的今天,为了提高武器的射击效能,就既要发展火控系统,又要发展更重要的指挥系统,使得坦克的总体性能得到协调发展。 (3)在未来战争中,部队将趋向于以较小的单位高度机动,遂行独立性较大的行动;再加上现代战争中作战信息的急剧增加,这就要求,每辆坦克都要以平台指控系统为终端,成为更高级指控系统的一个节点。这样,即使是一辆坦克单独完成任务,它也不是孤立的,而是与大系统有紧密联系的一个作战单元。 (4)坦克的各种资源中,以人力资源最为宝贵,许多复杂情况只有靠人的参与才能合理解决。但与自动化设备相比,人也存在着反应速度慢、体力有限、持续能力不强的缺陷,要靠自动化设备来支持和辅助。指控系统正好能在作战的指挥与控制上减轻乘员的体力消耗,使他们把精力集中在关乎战斗胜负的关键作战环节之上。 陆战平台指控系统的特殊属性 陆战平台指挥控制系统是实现平台指挥自动化与实时作战控制的车载式人一机系统。虽然也属于C3I系统,但与一般的C3I系统有很大不同。第一,在系统布局上,一般C3I系统多为分散布置,而陆战平台指控系统却要在平台内集中布置,极大地增加了系统的组建难度;第二,在实时性上,一般C3I系统的使用时机多为战争的准备和实施阶段,而陆战平台指控系统属于战术指控系统,主要是在瞬息万变的战斗过程中发挥作用,对实时性的要求特别高;第三,在作用范围上,一般C3I系统主要在指挥部(所)之间发挥作用,而陆战平台指控系统除了与上级指挥所交换信息外,还要兼顾车际和乘员间的通信,以及平台内各子系统的功能控制。其中,对武器射击的实时控制,是系统的主要功能之一。
由于陆战平台内的空间极其有限,决定了它难以自成体系,而只能在平台中综合集成。即利用平台内数据总线,按照信息共享、功能综合的原则,在平台内进行统筹考虑和整体设计。要在充分发挥火控系统作用的基础上,进行指控系统的系统集成。
很显然,就功能和组成而言,指控系统与火控系统存在着十分紧密的关系。它们互为信息流的始端和末端,互为功能、结构的延伸与发展。侧如,火控系统的目标观瞄系统、图像处理系统、计算机数据处理系统等,就可以作为构成指控系统中某些子系统的雏形;而指控系统中有关控制的大部分任务则是由火控系统高质量完成的。现代主战坦克之所以对这类系统的命名各不相同,一个重要原因就是为了在火控系统之外突出其他功能系统,如“车际通信系统”、“战场管理系统”等。不很严谨地说,上述系统再加上火控系统,就是一个具备基本功能的指控系统。
指控系统与火控系统的综合集成
陆战平台指控系统是一个新兴的电子信息系统,其功能将随着军事变革的深入而愈来愈多。但由于平台内部空间的限制,不可能按照军事需求完整地进行系统配置;只有与其他电子信息功能系统进行综合设计,实现结构不完整但功能完整的系统设计。
对于指控系统与火控系统进行综合化设计的问题,美国F.J.布朗将军首先进行过初步论证。60年代中期以来,在著名科学家钱学森院士的系统工程设计思想的指导下,我国开展了陆战平台指控系统与火控系统综合化设计理论的研究与探讨,提出了相应的优化指标与工程设计方法。
我国陆战平台指控系统的设计指标是:在满足军事需要、实现战术技术指标规定的全部功能的前提下,通过数据总线上信息共享和功能综合的技术途径,实现系统结构的最小化。这是在满足军事需求与指控系统功能的前提下,对结构设计所提出的优化指标。事实表明,通过信息共享与功能综合的技术途径,是完全可以达到结构上的综合化设计的。为实现上述优化设计指标,需要重点进行以下几个工程设计过程:
(1)以军事需求与战术技术指标为目标,对指控系统按“系统一功能一信息”的顺序逐一进行分解设计,得到指控系统具体的的功能需求和信息需求。由于信息是数据总线上传输数据的基本单元,而电子信息系统的功能又以信息的综合与处理为实体,所以,这个系统分析与功能分解过程要一直延伸到信息层面。 (2)数据总线上其他功能电子系统(主要是火控系统)的功能与信息,也按“系统一功能一信息”的顺序分解,以及进行必要的扩充设计,从中选择出指控系统所需要的源信息,使之成为可在数据总线上直接利用的共享信息。 (3)按信息需求量与信息共享量的差,进行指控系统的结构设计。在系统综合设计中,以信息需求量与信息共享量两者之差作为实际设计的基础,可以降低对硬件的需求。这正是综合集成设计方法的优点所在。 (4)在信息需求量中各信息分量已全部生成后,再以功能需求量为目标,按上述分解的逆向顺序即“信息一功能一系统”的顺序,进行功能综合与系统的组建,完成指控系统的全部功能设计。 图2:
未来陆战平台的电子信息系统 现代信息技术的发展,例如空中多元导航定位系统、以C3ISR为基础的自动化指挥系统以及多型谱陆战平台指控系统的发展,赋予了战时网络以新的作战功能。通过战时网络的实时指挥与控制,可实现战场情报信息的共享,以及全战场兵力的指挥与控制。现时局部战场诸兵种的协同作战,可发展为网络通信与指挥可及的大地域范围内各种兵力的联合作战。这些无疑将极大地增强统帅部和各级指挥部对部队及战场的指挥与控制能力,显著提高部队及兵器在战场上的联合作战能力与反应速度。 网络环境下新的作战样式的多样性,提出了武器装备小型化、精确化、可视化、智能化与一体化的发展要求,为各种作战平台的发展提出了新的思路。例如,网络环境下战场一体化防御能力的形成,就为坦克等陆战平台突出火力与机动性能并实现轻型化准备了条件,并会出现发展多型谱陆战平台(即未来陆军综合作战系统)的要求。 未来陆战平台的电子信息系统的功能必将大量增加。除火控和指控功能系统外,还包括网络通信与网络指挥功能系统,功能多而空间小的矛盾进一步突出。此时只有加强电子信息复杂系统的理论研究,促进系统向功能多而结构简单的方向发展。其中一个重要的技术途径,是多功能的综合化设计和单一功能的通用化设计。上文所提出的炮控系统设计新理论与火炮的通用弹道模型等,就包含了这一设计思想的部分理念。 |
| 点击数: 更新时间:2005-10-26 21:05:36 |
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