水面艦艇作戰系統的技術及應用

吳雙彤 高燕 劉兆華

摘要 水面艦艇是水上作戰中不可或缺的重要組成部分之一，艦艇的作戰指揮系統則是保障其作戰能力的關鍵之所在。基于此點，本文首先簡要分析了水面艦艇作戰系統的發展現狀，在此基礎上對水面艦艇作戰系統的應用及技術進行論述。期望通過本文的研究能夠對水面艦艇整體作戰能力的提升有所幫助。

【關鍵詞】水面艦艇 作戰系統 技術應用

1 水面艦艇作戰系統的發展現狀分析

相比較歐美發達國家而言，我國水面艦艇作戰系統的發展相對落后。從近年來我國艦艇作戰系統的研制現狀來看，已經取得了突破性的進展，尤其是我國水面艦艇建造水平已經逐步達到世界先進水平。為滿足海軍作戰需求，我國成功研發了適用于潛艇、驅逐艦、兩棲登陸艦、護衛艦等多種類型的艦載作戰系統，提高了艦艇作戰系統的現代化裝備水平。我國艦艇作戰系統著力攻克縮短目標打擊反應時間、多目標同時作戰、協同指揮作戰等技術難關，進一步提升了艦艇的作戰能力。由我國自主研制的作戰情報指揮系統在整體性能上進行了全面提升，具備系統實時性強、作戰信息處理速度快、綜合處理航跡數據、智能評估作戰威脅等功能，能夠輔助指揮員在作戰情報指揮系統中完成戰術決策，有效控制水面作戰的各項資源。在該系統中，可實現艦艇編隊作戰信息的接收與傳遞，滿足艦艇編隊協同作戰需求。目前，我國造船事業發展迅速，已經擁有自主建造的052C型和052D型導彈驅逐艦，在驅逐艦的構型上類似于美國宙斯盾系列艦艇，裝備有大型相控陣雷達，這表明我國水面艦艇建造水平得到了大幅度提升。

2 水面艦艇作戰系統的應用及技術

2.1 系統實現的關鍵技術

2.1.1 DDS技術

DDS是數據分發服務的簡稱，該技術最為突出的優勢是能夠為系統提供低延遲和高吞吐量，從而確保了信息傳輸的實時性。DDS的數據模型如圖1所示。

由圖1可以清楚的看出，在DDS結構中，各個節點之間可以借助發布和訂閱模型進行通信，由此實現了數據的實時發送和獲取。

2.1.2 航跡融合技術

該技術也被稱之為分布式融合技術，具體是指在一個擁有若干傳感器的環境當中，所有傳感器以分散分布式的方法進行設置，其中任何一個傳感器都能獨立完成對目標的探測和跟蹤，如果兩條航跡的來源相同，為實現快速探測，需要對航跡進行融合。由于艦艇作戰系統當中有著數量眾多的傳感器設備，并且這些傳感器的類型也不相同，因此，在構建作戰系統時，需要應用多傳感器航跡融合技術。為進一步提高系統的性能，并減輕運算過程對系統造成的負載，可以采用自適應融合算法，之所以選用這種算法，是因為它對系統的狀態變化具有較強的自適應能力。

2.2 作戰系統的實現

2.2.1 應用框架

作戰系統利用設備上應用構件提供的接口實現指揮作戰功能，應用構件框架采用C++面向對象進行編程，其提供的接口需通過類庫予以實現。在應用構件的接口處采用API方式進行上層數據傳輸，為實現作戰系統的相關功能提供服務。

2.2.2 消息處理

在水面艦艇作戰指揮中，系統會接收到各種消息，對這些消息的處理是作戰系統實現的關鍵環節。本系統在構建時，將消息之間的通信分成了以下兩個部分：即應用構件間的信息交互與其它設備間的信息交互。前者可以通過DDS技術來實現，后者則可通過接口適配器來實現。

（1）開啟系統之后，應用構件會隨之自行啟動，此時與之相關的接口管理器也會啟動，消息抵達接口管理器時，其會先行對緩沖區進行判斷。若是緩沖區內的消息處于滿載狀態，接口管理器會進入到等待狀態，同時停止消息的接收;若是緩沖區內有剩余的空間，便會將接收到的消息添加進去，隨后將消息發給數據處理器進行處理。

（2）當消息緩沖區內沒有任何消息數據時，數據處理器會進入等待狀態，緩沖區有新的消息添加后，數據處理器則會恢復到運行狀態，并對消息進行處理。

（3）當應用構件啟動時會先行完成初始化，在這一過程中，DDS信息的注冊也會隨之完成。此時，若緩沖區內有訂閱的信息，DDS便會自動對這些信息進行響應，開始進行處理。當終止應用構件的運行時，DDS會自行注銷。

2.2.3 事件處理

對于艦艇作戰指揮系統而言，對發生的所有事件進行快速處理是非常必要的，由此能夠避免重要事件丟失。本系統中，事件的處理是通過管理器來完成。艦艇作戰系統需要處理的主要事件包括外部設備和界面控制，通過對事件類型的檢測，可將正確的事件加入到等待隊列當中，逐個進行處理。由于同一時間內可能會出現大量的事件，在這些事件中，有的非常緊迫，必須在第一時間內處理，為實現這一目標，需要應用調度算法，根據優先調度的原則，對緊迫性最高的事件進行優先處理。

3 結論

綜上所述，本文在對水面艦艇作戰系統的發展現狀進行介紹的基礎上，分析了艦艇作戰系統中的關鍵技術。該系統是一個較為復雜的分布式系統，在主要功能的實現上，應當對DDS和航跡融合技術進行合理應用，從而確保系統滿足艦艇水上作戰的需要。在未來一段時期內，應加大對水面艦艇作戰系統相關技術的研究力度，通過不斷地優化改進，使其更好地為艦艇作戰服務。

參考文獻

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