艦艇通信系統(tǒng)通信效能研究

石鈺

【摘要】 在海上公務(wù)執(zhí)勤環(huán)境中，艦艇通信系統(tǒng)十分重要，因此對(duì)于其通信效能的研究也極其重要。美國(guó)工業(yè)界對(duì)系統(tǒng)效能有如下的定義：系統(tǒng)效能是對(duì)一個(gè)能使一組特定任務(wù)要求得到滿足的度量。本文主要對(duì)艦艇通信系統(tǒng)的通信效能進(jìn)行研究，首先介紹了艦艇通信系統(tǒng)的效能分析體系，其次介紹了其系統(tǒng)功能，并闡述了其通信效能體系的構(gòu)建。

【關(guān)鍵詞】 艦艇 通信系統(tǒng) 效能研究

一、艦艇通信系統(tǒng)效能分析體系

在海軍的作戰(zhàn)或海警的執(zhí)勤環(huán)境中，艦艇通信效能通過(guò)對(duì)規(guī)定任務(wù)的實(shí)現(xiàn)來(lái)事作戰(zhàn)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。目前來(lái)講艦艇通信系統(tǒng)效能的目標(biāo)為：讓部隊(duì)能夠在一個(gè)合作的作戰(zhàn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更高水平的信息溝通，進(jìn)而在信息方面讓?xiě)?zhàn)斗部隊(duì)得到優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于其效能的評(píng)估主要從以下四個(gè)方面進(jìn)行：

（1）保證通信裝備的完整率。應(yīng)該保證作戰(zhàn)需要在何時(shí)何地都能夠得到滿足。

（2）保證裝備性能的先進(jìn)性。在艦艇通信系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)很多新裝備，豐富通信手段，提升設(shè)備的通信能力。因此，相關(guān)部門應(yīng)該加快通信設(shè)備的換代速度，將更多性能較好的設(shè)備投入到使用之中，將通信效能充分的發(fā)揮出來(lái)。為了使新裝備的通信距離、通信效果、通信靈活機(jī)動(dòng)性、抗干擾、電磁兼容性等問(wèn)題得到保證，使作戰(zhàn)中信息的溝通更加順利，提高信息的利用效率[1]。

（3）對(duì)通信組織方案進(jìn)行優(yōu)化。為了充分發(fā)揮出要使通信裝備系統(tǒng)的功能，應(yīng)該將更加合理有效的組織方案制定出來(lái)，在通信系統(tǒng)中這是較好的優(yōu)化方案。

（4）通信人員應(yīng)該不斷提升自身的業(yè)務(wù)水平、心理素質(zhì)以及應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。

二、系統(tǒng)功能

2.1訓(xùn)練控制

按時(shí)的控制系統(tǒng)的運(yùn)行功能，將如下訓(xùn)練任務(wù)按時(shí)完成：初始化、開(kāi)始 、結(jié)束 、暫停、恢復(fù)，在訓(xùn)練的同時(shí)和時(shí)鐘同步，對(duì)訓(xùn)練的內(nèi)容和任務(wù)進(jìn)行選擇，對(duì)訓(xùn)練的進(jìn)度加以控制，依據(jù)訓(xùn)練的實(shí)際情況對(duì)戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行挑戰(zhàn)，同時(shí)應(yīng)該對(duì)其加強(qiáng)全程監(jiān)視，確保導(dǎo)調(diào)臺(tái)同各個(gè)訓(xùn)練臺(tái)位之間的信息交互。

2.2劇情編輯生成

以作戰(zhàn)的背景和兵力為依據(jù)，再加上艦艇通信裝備數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐，可以讓艦通信系統(tǒng)和通信裝備配置參數(shù)自動(dòng)生成，能夠使人機(jī)界面更加簡(jiǎn)潔和方便，提前設(shè)置和編寫(xiě)戰(zhàn)術(shù)的相應(yīng)情節(jié)，基于通信裝備數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，能夠及時(shí)的反饋其通信情況。

2.4裝備使用訓(xùn)練

基于艦艇通信裝備數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，對(duì)通信設(shè)備的每個(gè)訓(xùn)練部位進(jìn)行模擬操作，對(duì)裝備加以維護(hù)，完成單裝使用訓(xùn)練；同時(shí)以導(dǎo)調(diào)部位的任務(wù)分配為依據(jù)，通過(guò)各訓(xùn)練部位對(duì)單艦通信系統(tǒng)進(jìn)行模擬，將系統(tǒng)集成訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)。

2.5通信指揮訓(xùn)練

以作戰(zhàn)計(jì)劃為依據(jù)，對(duì)通信部門的演練計(jì)劃進(jìn)行模擬，并以大綱為依據(jù)對(duì)通訊部門的訓(xùn)練計(jì)劃進(jìn)行制定。同時(shí)以戰(zhàn)術(shù)背景和制訂的通信方案為依據(jù)，通過(guò)受訓(xùn)人員對(duì)設(shè)置的通信情況加以上報(bào)。憑借對(duì)艦艇通信指揮過(guò)程的模擬，將通信指揮員的任務(wù)過(guò)程模擬出來(lái)[2]。

2.5通信技能訓(xùn)練

以導(dǎo)調(diào)部位所設(shè)置的通信內(nèi)容為依據(jù)，對(duì)燈光 、手旗、電傳、話務(wù)工作過(guò)程加以模擬，將艦艇的信號(hào)、報(bào)務(wù) 、話務(wù)等技能訓(xùn)練模擬出來(lái)。

2.6訓(xùn)練記錄與重演

針對(duì)于訓(xùn)練流程中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，應(yīng)該進(jìn)行分類、記錄、規(guī)格化處理以及入庫(kù)保存。在完成訓(xùn)練后，對(duì)于訓(xùn)練的重演應(yīng)該從記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取出來(lái)，并且進(jìn)行演示。

2.7訓(xùn)練效果評(píng)估

將訓(xùn)練大綱作為訓(xùn)練準(zhǔn)則，基于考評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)，以訓(xùn)練人員的訓(xùn)練動(dòng)作為依據(jù)，人工的進(jìn)行裝備的使用和通信的指揮，并對(duì)通信技能加以評(píng)定

2.8三維視景顯示

應(yīng)該通過(guò)多媒體技術(shù)將海戰(zhàn)場(chǎng)模擬顯示出來(lái)，并采用三維立體形式將本艦通信艙室裝備配置、各型裝備外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、裝備裝配過(guò)程體現(xiàn)出來(lái)。

三、系統(tǒng)效能評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

在效能評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，效能評(píng)估指標(biāo)體系指的是經(jīng)過(guò)一系列指標(biāo)所形成的一個(gè)這個(gè)整體，對(duì)于效能的評(píng)估可進(jìn)行有效的測(cè)量。

對(duì)于通信浮標(biāo)通信系統(tǒng)效能評(píng)估指標(biāo)系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)該先仔細(xì)的分析其系統(tǒng)，然后對(duì)系統(tǒng)組成和任務(wù)需求加以明確，將評(píng)估指標(biāo)更加清晰的反映出來(lái)，再仔細(xì)的分析單項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)，將重要的性評(píng)估指標(biāo)提取出來(lái)。

在軍事通信中應(yīng)用了浮標(biāo)通信相關(guān)的民間應(yīng)用通信技術(shù)，RTOF通信浮標(biāo)也具備民間通信技術(shù)的特點(diǎn)，可是其所圍繞的目標(biāo)為戰(zhàn)爭(zhēng)或者維權(quán)、執(zhí)法和服務(wù)這個(gè)特別的環(huán)境。首先應(yīng)該使部隊(duì)所提出的作戰(zhàn)或勤務(wù)要求得到滿足，也就是保證信息能夠迅速、準(zhǔn)確、保密、不間斷的傳達(dá)。與此同時(shí)，因?yàn)闈撏樗伦鲬?zhàn)平臺(tái)，它特別的作戰(zhàn)環(huán)境及方式向通信提出了一個(gè)更高的要求。

作為一種隱蔽兵力，潛艇作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)的最大特點(diǎn)在于其在水下的運(yùn)動(dòng)，其隱蔽性較好。在艦艇的作戰(zhàn)過(guò)程中要想將其作戰(zhàn)功能發(fā)揮出來(lái)，就應(yīng)該保證其穩(wěn)定性，也就是在保證了艦艇的通信暢通的時(shí)候，要使作戰(zhàn)保證不受到影[3]響。對(duì)于艦艇的隱蔽性、機(jī)動(dòng)靈活性、安全保密 、抗干擾性、抗毀性、實(shí)時(shí)性等方面都應(yīng)該提出更高的要求。以通信浮標(biāo)通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和任務(wù)需求分析結(jié)果為依據(jù)，對(duì)國(guó)內(nèi)外常規(guī)的通信效能指標(biāo)加以借鑒，能夠?qū)㈨憫?yīng)能力、處理能力、安全可靠性、機(jī)動(dòng)性、隱蔽性等五個(gè)指標(biāo)放在評(píng)價(jià)指標(biāo)的首要地位，然后再進(jìn)行其余的指標(biāo)性評(píng)價(jià)。

3.1業(yè)務(wù)性能指標(biāo)

通信系統(tǒng)最關(guān)注的問(wèn)題就是其能不能將通信任務(wù)完成，是否可以實(shí)現(xiàn)有效的溝通。系統(tǒng)的業(yè)務(wù)層決定了以上的功能，因此，指標(biāo)評(píng)估系統(tǒng)中涵蓋了業(yè)務(wù)性能指標(biāo)，并把它設(shè)置成系統(tǒng)的基礎(chǔ)指標(biāo)來(lái)研究。

在系統(tǒng)軍事應(yīng)用方面看來(lái)，業(yè)務(wù)性能指標(biāo)可以分成以下幾種：通信響應(yīng)能力、處理能力、安全可靠性。為了將業(yè)務(wù)性能綜合的反映出來(lái)，具體是在如下幾方面進(jìn)行反應(yīng)：時(shí)效性、信息傳輸質(zhì)量、安全可靠。

響應(yīng)能力指標(biāo)指的是在特定的時(shí)間段內(nèi)，將信息傳輸任務(wù)的時(shí)間概率特點(diǎn)完成，通常衡量的指標(biāo)是信道的容量、延遲、延遲抖動(dòng)、響應(yīng)時(shí)間等問(wèn)題。可是如果對(duì)作戰(zhàn)的范圍進(jìn)行全面考慮，在落實(shí)遠(yuǎn)距離通信的時(shí)候，應(yīng)該在評(píng)估系統(tǒng)中加入通信距離的要素。

處理能力指標(biāo)是用來(lái)對(duì)信息傳輸質(zhì)量進(jìn)行反饋的，其衡量的是系統(tǒng)的吞吐量、呼損率以及丟報(bào)率等問(wèn)題，并且對(duì)信號(hào)的能量分布特點(diǎn)加以考慮。吞吐率能夠?qū)⑾到y(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)正常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的處理能力反映出來(lái)，并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)處理通信業(yè)務(wù)的量反映出來(lái)。在這之中丟報(bào)率還涵蓋信道帶寬、誤碼率以及信噪比。

安全可靠性指標(biāo)指的是軍事的基本需求，其涵蓋了系統(tǒng)安全和信息安全兩方面內(nèi)容。其中通信系統(tǒng)具備的主要能力有避免、阻止 、削弱、抵消敵人或環(huán)境對(duì)通信業(yè)務(wù)的降級(jí)、破壞 、拒絕接入、非授權(quán)接入或利用的能力。安全可靠性的主要內(nèi)容有：抗干擾能力、抗截獲能力、信息保密能力、安全認(rèn)證能力以及可聯(lián)通性[4]。信息安全為系統(tǒng)在軍事使用中浮標(biāo)通信應(yīng)該考慮的重要因素，加入系統(tǒng)的安全指標(biāo)未達(dá)到要求，可將艦艇的作戰(zhàn)效能充分的發(fā)揮出來(lái)。可聯(lián)通性能夠?qū)⒃O(shè)備性能的可靠性展現(xiàn)出來(lái)，并對(duì)設(shè)備的完好率和可維護(hù)性加以保證。

業(yè)務(wù)性能指標(biāo)的主要用途在于對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)通信業(yè)務(wù)能力晚成性的衡量。以上這些指標(biāo)以及通信系統(tǒng)主要涵蓋如下幾個(gè)內(nèi)容：業(yè)務(wù)種類、業(yè)務(wù)大小、業(yè)務(wù)流向。業(yè)務(wù)性能指標(biāo)指的是通信系統(tǒng)自身對(duì)于其綜合性能的反映，以及對(duì)于通信要求的基本反應(yīng)能力。

3.2戰(zhàn)術(shù)性能指標(biāo)

因?yàn)镽TOF通信系統(tǒng)應(yīng)該使艦艇通信的軍事需求得到滿足，本文以艦艇執(zhí)勤的特定需求為依據(jù)，把其作為第二個(gè)基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行研究。

因?yàn)榕炌?zhí)勤受到了通信過(guò)程的影響，那便可以在機(jī)動(dòng)性和隱蔽性兩個(gè)方面來(lái)研究這兩個(gè)指標(biāo)。

隱蔽性指的是艦艇在通信狀態(tài)下被敵對(duì)方所發(fā)現(xiàn)的概率，該指標(biāo)是由艦艇的收信深度決定的。因?yàn)橥ㄐ鸥?biāo)能夠在一定安全的深度來(lái)進(jìn)行通信，即艦艇的安全潛艇深度能夠得以滿足。

因此，在對(duì)通信系統(tǒng)的隱蔽性進(jìn)行研究的時(shí)候，只需要考慮一個(gè)問(wèn)題，就是艦艇所能接收信號(hào)的安全深度，并研究其停留時(shí)間，與此同時(shí)，還應(yīng)該憑借艦艇的特殊性能，對(duì)艦艇的通信規(guī)律和隱蔽性方面的負(fù)面影響加以避免。憑借對(duì)RTOF通信浮標(biāo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的分析，能夠了解艦艇對(duì)通信的重要性，對(duì)艦艇隱蔽性產(chǎn)生影響主要有如下三個(gè)因素：浮標(biāo)暴露率、通信停留時(shí)間和規(guī)律性。浮標(biāo)的暴露率指的是在通信所規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)發(fā)現(xiàn)浮標(biāo)的概率， 該問(wèn)題的重點(diǎn)為通信規(guī)律能否被決策機(jī)關(guān)所了解。

停留時(shí)間指的是單次收信的停留時(shí)間，其同報(bào)文的長(zhǎng)度、傳輸速率、發(fā)送過(guò)程有著緊密的關(guān)系。規(guī)律性指的是同潛在發(fā)信組織體制的相關(guān)性，浮標(biāo)被發(fā)現(xiàn)的概率同其規(guī)律性成正比關(guān)系。

機(jī)動(dòng)性涵蓋了兩方面的內(nèi)容，其中之一指的是潛艇在水中受到通信影響的機(jī)動(dòng)性能，其限制了艦艇的方向和速度，并且將艦艇收信過(guò)程中戰(zhàn)術(shù)的機(jī)動(dòng)能力展現(xiàn)出來(lái)；另一個(gè)則指的是通信系統(tǒng)自身的機(jī)動(dòng)性能，將戰(zhàn)場(chǎng)中這個(gè)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)靈活能力以及快速應(yīng)變能力反映出來(lái)。

潛艇機(jī)動(dòng)性能指的是在水下使用艦艇的時(shí)候拖曳天線收信，這會(huì)限制艦艇的速度和方向，進(jìn)而會(huì)對(duì)艦艇發(fā)揮機(jī)動(dòng)性能產(chǎn)生限制，最終致使戰(zhàn)術(shù)的性能不斷降低。在接收信號(hào)的時(shí)候要求對(duì)超低頻和甚低頻進(jìn)行限制，并且將平行天線發(fā)射出來(lái)，在航速方面有著不一樣的要求，也有著不同機(jī)動(dòng)性能貢獻(xiàn)率。

網(wǎng)絡(luò)機(jī)動(dòng)性能指的是系統(tǒng)可以以戰(zhàn)場(chǎng)需求變化為依據(jù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行合適的調(diào)整，使各種情況下的通信能力得以保證，并且同其余通信系統(tǒng)可以相連接，對(duì)能力進(jìn)行綜合應(yīng)用， 通常問(wèn)題的衡量主要在以下幾個(gè)方面：組網(wǎng)能力、適應(yīng)能力、兼容能力等。組網(wǎng)能力指的是系統(tǒng)組織運(yùn)用的多樣性，適應(yīng)能力指的是對(duì)于不同情況通信順暢的保證。

本文對(duì)艦船通信系統(tǒng)的通信效能進(jìn)行了研究，其各項(xiàng)指標(biāo)的分析具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，能夠?qū)＼娮鲬?zhàn)或海警執(zhí)勤中的艦艇編隊(duì)提供更強(qiáng)的理論性指引。使各種情況下的通信能力得以保證，讓部隊(duì)能夠在一個(gè)合作的作戰(zhàn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更高水平的信息溝通，進(jìn)而在信息方面讓?xiě)?zhàn)斗部隊(duì)得到優(yōu)勢(shì)。

參 考 文 獻(xiàn)

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