協同作戰信息系統的功能與設計

科學技術的飛速發展，使得現代戰爭逐漸從傳統的作戰模式轉變為現代高科技作戰，各種先進的武器裝備層出不窮。而隨著武器打擊范圍的擴大和攻擊速度的提高了，協同總體戰成為現代戰爭的總趨勢。而通信技術系統作為作戰中各種要素的粘合劑，如果能夠建立一個囊括各種作戰信息的網絡系統，準確的獲取作戰需要的更精確、全局性的戰場情報，則對于實現在現在戰爭態勢的實時掌握意義深遠。

自美國海軍第一次提出“協同作戰系統”之后，協同作戰技術得到得到各國的廣泛重視。協同作戰系統是指將戰爭中各個獨立的作戰單元通過通訊技術有效的聯合起來，從而實時掌握準確的戰場情報，形成一個統一的作戰實體，從而形成更強的作戰能力，進而滿足現代國防對作戰布線的需求。

1 協同作戰系統組成

協同作戰系統作為一體化綜合性戰術系統，其由超大容量的高速率戰術通信技術、高精度的導航與定位技術以及高可靠性識別技術等現代化高科技技術構成。協同作戰系統是由多個通信站以及空中固定翼等組成的MANET。系統中各個結點之間的數據傳輸是通過定向天線完成的。在協同作戰系統中，各結點間的位置和鏈路方向是靈活的，根據實際需求做出適時改變。協同作戰系統的組網技術將分散的各作戰單元靈活的組合在一起，有機的整合了傳感器、武器以及信息資源，從而對攻擊目標形成多方位、多武器的作戰平臺，極大提高了打擊精確度，提升了作戰優勢。

2 協同作戰信息系統網絡節點設備構成

協同作戰系統系統的節點主要有四部分組成：網管單元、應用數據單元、通信單元以及指控接口。其中網關單元是作戰信息系統的顯示界面和控制界面，使用者通過網關單元對網絡目前的狀態進行觀察，制定節點在網絡系統的作用，并實時控制和監視節點。同時網關單元對整個協同作戰系統的節點進行管理。如果某一節點是中心節點，則網關單元會根據全網統一的拓撲計算，并對信道資源進行分配。

應用數據單元是作為數據的源和宿，主要的業務是產生各種傳感器數據或者隨機數據，然后送達本結點的通信單元，并通過本結點的通信單元發送出去。與此同時，還處理來自網絡其他結點的應用數據。

通信單元的主要功能是在每個時間間隙中，完成相應數據的準確發送和接收。該單元主要包括結點控制模塊、數據處理模塊、通信處理模塊以及測角平臺處理模塊四大模塊。其中數據處理模塊能夠一起打包應用數據單元中產生的傳感器數據和接收到的帶轉發數據，還能夠打包應用數據單元產生的隨機業務數據，此外還能解包通信處理模塊接收到相應數據。而結點控制模塊則按照已經存在的時隙表準確的聲場時隙節拍，同時對通信單元的其他模塊進行指揮和調度，確保其各個模塊有序的工作。通信處理模塊的主要功能是雕制解調數據，而測角平臺處理模塊的主要功能是天線位置的指向。

指控接口的主要功能則是完成optask link等指控命令，實現協同作戰信息系統的報文轉換。

3 協同作戰系統結構

協同作戰系統的物理層面是利用QPSK/CCK調制方式，同時為了提高系統的隱蔽性和抗干擾性能采用了跳幀技術。該系統的物理層的通信天線是采用相控陣電掃描定向天線和全向天線構成，其中相控陣電掃描天線的波速寬度可以實現在4～60度之間的調節。

協同作戰系統的網絡管理層主要分為兩層：鏈路子層和網絡子層。鏈路子層采用的技術是中心式的時分+空分+頻分的多址接入技術。其中，時分是指將時間分割為時幀和時隙實現時分復用和多址接入；而空分則是通過相控陣天線窄波束完成對空間復用度的定向收發，并將相同的時隙分配給空間上互不干擾的兩條及多條鏈路，以便極大的提高網絡的空間容量。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第565期2014年第33期-----轉載須注名來源頻分是通過物理層的跳幀多址技術，實現不同的鏈路使用不同頻率的載波，同時還能夠互不干擾。協同作戰信息系統利用中心結點實現集中式管理分配，中心結點通過獲取的網絡拓撲結構設計出時隙分配方案，并及時地傳達給全網的各個結點，其他結點根據中心結點的指令執行。網絡子層的基本功能是完成網絡初始化，拓撲發現與動態更新，分組路由選擇。

4 協同作戰信息系統的應用

協同作戰信息系統主要業務是協同制導、協同探測、網管以及隨機作業。其中協同制導是指協同作戰系統中全部結點共同分享戰場態勢和目標信息，每個結點需要在最短時間內向其他結點周期性的發送本結點的傳感數據，以便各個結點能及時獲取其他結點的信息。協同探測是系統中具有強大探測能力的節點參與的共享傳感器原始信息，根據探測的需要，對參與結點進行初始化設置和參數配置。網關主要是對系統進行管理和信息維護，例如，信息道資源動態分配，新結點入網、舊結點退網等。而隨機到達業務又包括兩種，一種傳輸中心結點對其他結點的調度和指派命令，另一種是傳輸的是CEIS網絡中的某一結點與其它結點的臨時通信數據。

總而言之，計算技術、通信技術以及大規模的集成電路技術的飛速發展，使得現代戰爭逐漸從局部作戰轉向了全局作戰，戰場指戰員需要通過分析各個作戰單元的信息來全局把控戰場態勢，并做出準確、高校的決策，進而贏得戰爭的勝利，由此可見，協同作戰是現代作戰的主要模式，因此，相應的專家、技術員以及指揮員要緊密合作，利用現代化先進技術，研發出更加高效、精密的協同作戰系統，以提高作戰的勝率，更好的保衛國土安全。

（作者單位：廣東省潮州市75240部隊83分隊）