土耳其“創世紀”艦載指控系統深度剖析

壁千刃

研制背景

目前，土耳其水面艦艇呈中、小排量化趨勢發展，配置武器系統的數量和作戰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及設備的重量，并減小其外形尺寸，同時提高它們的可靠性、戰斗生命力和作戰使用效能。要解決這些技術問題，就必須要集成艦艇武器系統，對所有類型的艦艇武器系統進行集中控制。

土耳其海軍艦載指控系統經歷了從無到有、從簡單到復雜、從引進到自主研發的循序漸進、逐步發展的過程。土耳其海軍的第一代水面艦艇指控系統僅用于戰術艦群中艦艇之間自動交換目標信息，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，第一型真正意義上的作戰情報指揮控制系統，具備了所有現代艦艇指控系統的功能要素，只是受限于電子元器件和計算設備發展水平，尚不能達到較高的艦艇自動化指揮控制效能。1990年土耳其海軍研制的第三代指控系統擴展了艦艇編隊的協同武器使用控制等功能，系統設備的數字化程度也較前期有了明顯提高。2010年，土耳其海軍引進了美國海軍JDTS“小型戰術資料系統”作戰系統，以兩部UYK-7主計算機為核心，戰情中心設有一具MK-106與一具MK-107顯控臺，功能包括搜索追蹤、作戰控制、發射器指示、武器發射和發射后評估，其中MK-106專門負責操作CAS組合天線系統，MK-107負責操作STIR雷達，兩臺顯控臺均能顯示艦上搜索雷達的信號。

隨著網絡技術和信息技術的飛速發展，以信息化為核心的新軍事變革使得現代戰爭形態正在發生著深刻的變化，未來戰爭將從陸、海、空3個維度發展為陸、海、空、天、磁等多個維度，為適應未來復雜海上作戰的需要，考慮各種技戰術性能沒有達到理想要求，土耳其海軍著手研制開發了“創世紀”艦載指控系統。

系統組成

“創世紀”艦載指控系統是一個開放式、全分布、自適應的計算系統，由多功能操作顯控臺以及雷達信息處理器、數據庫記錄器、數據計算處理器等信息處理服務器構成，除了數據庫記錄器外，雷達信息處理器、數據計算處理器等直接與艦船外部系統相連接。

（一）多功能操作顯控臺

“創世紀”艦載指控系統大量應用市場上的COTS（commerclal Off-The-Shelf可譯為“商用現成品或技術”，指可以采購到的具有開放式標準定義的接口的軟件或硬件產品），系統各顯控運算單元以及艦上各傳感器、武器系統都設有中央系統界面單元，由艦內的GIGABIT調整區域網絡，透過子系統界面單元與總系統連接，使得系統內任何一個顯控臺都能掌控各種傳感器與武器系統。由于硬件能力大增，“創世紀”艦載指控系統的戰情室中配備8個多功能操作顯控工作臺，每個顯控臺都內建運算處理單元，并配備兩個21寸大型平面顯示器，各探測器的信息能以匯總處理后的戰場圖像方式輸出，功能較以往更強大且一目了然，另外還有兩個戰術顯控臺，以及一個顯示整體戰場態勢的大型平面顯示器。據公開報道，該艦載指控系統可根據使用者角色的不同呈現不同的操作界面，人機交互界面包括兩臺分辨率為1280 x 1024的彩色顯示器，1臺分辨率為440 x 480的彩色觸摸屏以及鍵盤、摸球等。為了實現故障檢測和診斷，該指控系統特別配置了一臺系統操作員顯控臺。指控系統各器除了通過高速以太網傳送應用程序數據，還通過診斷網傳遞狀態信息數據。各顯控臺的狀態信息數據匯總到系統操作員顯控臺上，操作員可通過該顯控臺對各器內部各部件的工作狀態進行實時監控，并進行遠程開關機，以便進行故障隔離和維護。

（二）雷達信息處理器

“創世紀”艦載指控系統有4臺信息處理服務器，除了數據庫記錄器外，其余3臺直接與艦船外部系統相連接。來自外部系統的原始數據通過這3臺信息處理服務器的融合和計算后，通過高速以太網送給各顯控臺和數據庫記錄器。雷達信息處理器主要是向各顯控臺提供艦載對空、對海、導航等雷達提供處理后的數字式雷達源信息，以便在數個顯控臺上，用不同的距離比例尺同時顯示每一個雷達的數字式雷達源信息：按導航雷達發來的雷達源信號數據，自動截獲和自動跟蹤水面目標，并計算出目標的即時位置和運動參數，以便將目標換算成以自動方式和半自動方式進行自動跟蹤。

（三）數據庫記錄器

數據庫記錄器負責的工作包括：復制和記錄各服務器的工作狀態，記錄雷達、海圖信息服務器的工作狀態，控制雷達和二次信息制成文件的再現與存儲：存儲系統功能軟件和檢測軟件，在系統其他計算機軟件啟動時提供必要啟動和同步信息：將記錄信息以鏡像的方式存儲在器內部的RAID模塊中：保障對空、對海雷達的目指信息與艦載火控系統進行數據交換；保證主用和備用以太網協同工作。

（四）數據計算處理器

數據計算處理器實現艦上裝備傳來的各種形式信息與指控系統需要的信息形式進行相互轉換：多來源信息的融合、計算；指控系統主要算題的解算和處理。數據計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。火控計算機可以完成火控算題的解算，并可訪問分布在系統設備中的系統數據庫，完成有關數據的提取和調用，同時處理的目標最大數量達1000個。該系統通用化程度較高，主要體現在標準顯控臺和火控計算機可實現完全互換，可以保證完成接收、處理和顯示來自所有雷達探測設備的初始目標指示信息，以及來自光電探測設備的目標圖像指示信息。

作戰運用

“創世紀”艦載指控系統主要裝備于驅逐艦、護衛艦以及兩棲攻擊艦上，特別是下一步準備列裝的L-400兩棲攻擊艦。該系統是一個集傳感器、武器系統、計算機、軟件和顯示系統為一體的綜合海上作戰系統，裝備了該作戰系統的艦船，可組織指揮如反艦、反潛、防空等多種作戰任務。

（一）顯示戰場綜合態勢

“創世紀”艦載指控系統能夠接收顯示雷達、二次信息、航海圖信息：接收艦載攝像系統提供的視頻信息；顯示以圖像和符號形式表示的特種信息：由操作員用多功能控制臺的信息輸入裝置輸入的符號信息和圖像信息以及控制指令等。該型艦載指控系統協調信息源設備的使用，形成統一的目標態勢圖像，使用任一信息源的信息用于保障艦艇武器系統及設備的作戰使用。從艦艇編隊、岸基指揮所和航空電子偵察設備接收目標信息，對其進行處理后用于艦載武器系統：對來自所有艦艇信息源的信息進行綜合處理、融合，并形成統一編批的目標態勢單一圖像：評估所探測到目標的危險程度。這將顯著提高信息源設備的工作效能，尤其是在有強烈干擾條件下。endprint

（二）輔助作戰指揮決策

對于艦載作戰系統來說，就是它的強有力的作戰支援系統，可以充分利用各種作戰資源，大大提高了自身的性能。比如，艦載作戰系統可以根據遠程偵察機或其他平臺探測的目標信息，及早制定決策，實施戰斗行動。“創世紀”艦載指控系統的整體效能與自動化程度大幅增加，能同時匯總不同雷達的偵察探測信息，進行整體跟蹤以往空中水面目標追蹤的人工作業部分都改為自動化，從目標、決策運算到火控接戰的整體反應時間大幅縮短。“創世紀”艦載指控系統指揮與決策系統是全艦的指揮控制中心，利用數據鏈接收并處理來自艦上和艦外傳感器的信息，以及來自電子戰系統的數據，并進行目標識別和分類、威脅評估，確定目標優先順序和分配火力，然后指揮武器控制系統遂行接戰，可完成對空、對海、對潛和反導的作戰指揮，并能指揮協調與友艦的協同作戰。另外，在戰術群協同航行的條件下綜合系統保證完成艦艇的戰術機動控制和保證避開相近目標的任務。

（三）反艦作戰指揮控制

在執行反艦作戰控制時，“創世紀”艦載指控系統主要負責以下任務：規劃使用反艦導彈、反艦魚雷和艦炮打擊水面目標；計算目標可能出現區域：在使用反艦導彈、艦炮及反艦魚雷時確定目標的武器射程：評估使用反艦導彈、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，計算本艦占據有利射擊陣位的機動參數：生成并輸出使用武器的目標指示信息：在使用武器時保障艦艇編隊的安全：計算齊射后武器射向目標的運動軌線：評估所選定的反艦導彈、艦炮和反艦魚雷使用方案的效果：顯示反艦導彈、艦炮和反艦魚雷控制任務的完成結果。

（四）反潛作戰指揮控制

在執行反潛防御任務時，“創世紀”艦載指控系統主要負責以下任務：根據艦用聲吶和艦載直升機聲吶數據對敵潛艇進行搜索跟蹤：利用艦用聲吶計算探潛區域計算當前時刻敵潛艇可能所處位置及使用反潛力量的開始時間：在使用艦艇反潛武器時確定武器的射程：計算與敵潛艇保持接觸的時間：計算本艦在搜索、跟蹤、轉場、恢復與潛艇接觸及使用反潛武器時的機動參數，用以占據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化方案；計算齊射反潛魚雷的數目及反潛魚雷自導系統的目標發現概率：計算在使用不同組元反潛武器進行齊射時的潛艇殺傷概率：在使用反潛武器時保障艦艇編隊的安全；管控反潛武器的使用，并根據艦載聲吶和直升機聲吶數據輸出使用反潛武器的目標指示；計算反潛蛇形機動參數顯示反潛武器使用建議及控制指令。

（五）防空作戰指揮控制

“創世紀”艦載指控系統完成所有對空導彈系統的火力控制任務，并最終完成所有對空導彈射擊控制任務，使對空導彈系統只保留射擊控制功能。例如，對于“密集陣”防空反導系統而言，就是要合理地取消指揮模塊，并保證從艦艇集成指控系統直接控制戰斗模塊。在控制艦艇對空防御武器時該系統主要負責以下任務：監控對空防御武器及探測設備的技術狀態及戰斗準備程度：使用對空防御武器時艦艇編隊的安全保障：參照操作員設定的工況來評估空中目標的危險程度（威脅評估）；自由地分配目標，同時參照設定的對空防御武器工況，準備接收需打擊危險目標的目指信息，保證最有效地完成艦艇自身防御和艦艇編隊掩護作戰任務：統計每一型對空防御武器的戰技特性、技術狀態、工作扇區、彈藥儲備情況及禁射區：根據自動選擇的最精確的信息源數據，向對空防御武器輸出目標指示：檢查目標指示的執行情況：分析戰術態勢并重新瞄準更危險目標；在探測設備上顯示被打擊目標，以及直升機及其他信息源探測到的目標：輸出電子戰設備使用指令：檢查所有操作員的決策，并將其廢除或修正：規劃直升機的作戰使用，用以完成相關的對空防御任務。未來發展

目前，各國海軍競相發展新一代艦載指控系統，同時對已裝備的指控系統進行重大改進，新一代指控系統已陸續裝備艦艇。新一代指控系統廣泛采用了新技術，使傳統的指控系統在設計和功能上發生了根本的變化。

（一）向綜合一體化、智能化的全分布式體系結構發展

隨著計算機的高速發展，牽引和推動著艦載指控系統不斷更新換代，正向著適應信息戰需要的綜合一體化、智能化的全分布式體系結構發展。新一代全分布式編隊指揮控制系統是以計算機網絡為基礎的多向聯網系統，在其各子系統相互密切配合下，即使單個節點出現了故障（或損壞），也不會破壞整個編隊指揮控制系統的完整性。而且它還可將分布于各個節點上的本地資源變為系統的全局資源以實現資源共享，完成各種功能分布，從而實現對多種傳感器和信息源所采集的戰術數據進行快速處理和顯示，輔助編隊指揮官做出實時、正確的戰術決策，協調各種作戰武器實施有效的多層次、全方位的防御和進攻。

（二）不斷提高作戰決策和管理的自動化和智能化程度

作戰決策和管理包括威脅評估、制定正確有效的作戰方案、組織實施作戰行動、統一調度作戰資源以及保證作戰目的的實現。現代戰爭具有突發性、隱蔽性及戰爭過程的快速性、大縱深和空地海一體化等特點，而艦載設備與系統接口關系復雜，信息量和控制量十分龐大，要求指揮員在最短的時間內做出導彈攻擊準確的判斷是一件異常復雜而困難的工作，沒有自動化系統輔助功能，再高明的指揮員也會被戰時的信息海洋所淹沒，難以進行正確有效的決策和管理。為此，艦載指控系統必須同時兼顧面向目標與面向導彈作戰這一復雜的局面。主要體現在以下幾個方面：情報信息系統應產生和維持具有多作戰平臺一致性的戰場態勢圖，并以指揮員容易理解的形式顯示情報信息系統根據態勢和威脅估計的結果，為指揮員提供決策支持、自動提供作戰方案供指揮員選擇，實現決策的科學、快速和準確。必須滿足多平臺聯合作戰的要求，可以自動接收來自指揮中心的作戰管理。在同級之間可以相互提供必要的作戰支援，必要時，一個作戰部門能夠執行其他作戰部門的關鍵功能。

（三）指揮控制趨于智能化

多傳感器集成算法，在原始信號等級上集成本艦雷達、電子戰、數據鏈等各種傳感器資源，生成綜合態勢圖像，自動進行威脅判斷，并按照標準的交戰原則進行目標分配。指揮控制飛機和艦上武器完成對敵方目標的攔截，從而將作戰過程最初的任務計劃編制到最后任務的執行（包括戰斗損失評估）都納入指揮控制中，達到了指揮控制本艦各種資源，消除通信、雷達、敵我識別、電子戰等方面沖突，資源、武器分配不斷優化，實現實時和近乎實時資源與交戰管理等要求，其指揮控制趨于智能化。endprint