法国情报处理系统概述*

陈繁萍

(华中师范大学 武汉 430074)

1 引言

现在的法国情报处理系统包括“织女星”作战系统,TAVITAC/TAVITAC2000战术数据处理系统,TAVITAC NT海军作战管理系统和TACTICOS作战管理系统。

汤姆逊-CFS公司“织女星”(Vega)小型舰指挥和武器控制系统系列在上世纪70年代世界销售取得显著的成果。Vega系统设计用于快速攻击艇和轻型护卫舰的自动战术数据处理和火力控制,共成交了100多套系统,大部分现在仍在使用之中;而后汤姆逊-CSF公司研制出“织女星”3C,后来取名为TAVITAC。上世纪 80年代前期开始TAVITAC2000系统的研制,TAVITAC2000又称STI(“情报处理系统”);TAVITAC NT(新技术)是安装在法国海军拉菲特级护卫舰上TAVITAC2000海军作战管理系统的最新版本,该系统从法国海军SENIT系统、国外市场护卫舰和快速巡逻艇的TAVITAC系统中所获得的操作经验中获益;1990年12月,在Thales公司合并了信号公司与T homson-CSF后,共同决定将信号的 STACOS与Thomson公司的 TAVITAC 2000的最佳部分合并,新系统命名为TACTICOS(战术信息和指挥系统)。下面分别进行介绍。

2 Vega织女星系统

1967年汤姆逊公司的雷达与水面部门开始开发为小型舰所需的一个模拟指挥与控制系统。这个系统,命名为织女星及随后的织女星Ⅰ,被用来计划作为搜索150吨～1000吨的舰艇,并同时促进反舰导弹需求的开发。

VegaⅠ系统的基于模拟信号处理会有一些限制,汤姆逊-CSF公司大约在1975年快速开发一个新的数字技术来开发一个更紧凑和更有能力的系统作为VegaⅡ。这个系统的优势在于不仅适合FACs而且也适合超过2000吨的军舰,经常完备TAVITAC。

图1 织女星Castor系统的图表

“织女星”属于监视、目标指示和基于PHC计算机主机体系结构的火控系统的范围,最初被设计作为高速攻击艇和轻巡洋舰上装备枪、导弹或鱼雷武器系统。这个系统使用个别搜索和火控雷达针对敌方的电子对抗措施,通过使用不同频带来提供多功能性和抵抗力。

VegaⅠ中心处理器是汤姆逊-CSF公司BCH电路计算机,使用双向技术来处理来自子系统的模拟和数字数据,而无需要求一个中间接口。每个系统为传感器结合和弹道计算而使用它们自己的专用的程序。

显示系统由三个显控台组成;搜索、炮火控制和远程武器。搜索显控台(同样也负责目标指示)是16英寸单色显示器,控制“Triton”雷达并跟踪扫描线路来提供目标速度和定位数据。显示器或很准确或相对运动,由操作者来选择,目标指示通过探向距离电子标记来手动引导。显控台也用作选择自动、半自动和手动操作模式。

除基本系统以外,辅助元素包括旋转罗盘,垂直基准装置和航行日志,光学火控瞄准器和目标跟踪指示观察器比如:Naja。6个版本的VegaⅠ已经被生产出来,这些由它们的火控雷达命名,比如,Vega Castor,Vega Pollux和Vega“Triton”。

VegaⅡ系统御VegaⅠ相似,但是基于汤姆逊-CSF公司CDE数字处理器和以雷达改进为特色。它能被用作控制同时防御1个空中目标和2个水上目标20mm～127mm口径的炮枪,并且它仍保留扫描跟踪的能力。VegaⅡ的显示系统作为数字技术引进的结果,是被完全再编制的。搜索雷达显控台目标指示的功能被保留,但是稍微被重新设计。当跟踪扫描的能力允许同时跟踪高达32个目标时,数据合成被添加到显示器上。炮火和远程武器显控台被合并成一个火控显控台。

“织女星”系统包括一个导航雷达,它与简易ESM系统相兼容。原先它仅仅能够跟踪1个空中或者水面目标,但是稍后的版本能保证1个空中目标和达到2个水面目标。

“织女星3”是一个1998年后引进的升级的模块,基于归于带COTS技术的TAVITAC NG。这个系统将建立一个带非洲防御系统(ADS)的基础分发体系结构系统。计算机显控台工作站有1个到2个20英寸(50.8cm)平板显示屏和64Mbyte随机存储器的奔腾Ⅱ处理器。显示器有1024×1280像素分辨率,标准的传统键盘、滚球、操纵杆、手柄、键区或用户功能转换器/依靠用户需求的指示器选项。每个工作站重量大约为185kg,高1.8m,深1.1m,宽65cm。工作站之间通过以太网或IDEE标准的局域网被连接,两个战术计算机可能被增加。

计算机主机可能通过包括一个电光火控系统各种功能部件如同 VIGY105,Mirador或Hydra来被补充。汤姆逊-CSF公司(现在叫泰勒斯法国海军)也开发了替代的监视雷达比如Triton3或TritonX。它有8～12GHz(i/j波段)带平面基阵声纳的传感器,重 150kg,使用电晶体,低功率(100W)的传送器。有1000脉冲每秒的脉冲重复频率,能检测11里内0.1m2的目标。法国系统已经增加了一个SAT Murène红外线照相机。

3 TAVITAC/TAVITAC 2000系统

在70年代前期开始有汤姆逊-CSF公司为海军研制的SENIT5系统最终未被购置。后来,该公司继续研制其工作,研制出“织女星”3C,后来取名为TAVITAC。TAVITAC于1978年研制成功并出口。80年代前期开始TAVITAC2000系统的研制,于80年代末期研制成功。TAVITAC2000又称STI(“情报处理系统”)。

TAVITAC战术数据系统是模块化设计,适用于各型舰艇。TAVITAC主要是为护卫舰研制的,也可用在各种中小型舰艇上,它的主要设备由雷达预处理分系统、计算机分系统、显示分系统以及数据传输分系统组成。该系统原采用汤姆逊公司CIMSA分公司的15M05计算机,字长16位,储存容量为128～256KB。后来系统改用15M/125X计算机。在护卫舰用系统中两台计算机,此外还有一台加固型磁盘机用于保持数据库。系统的软件采用LTR2语言。

TAVITAC是战术图像编辑系统,使用来自舰艇传感器的数据,并能通过Link11数据链系统集成来自非舰载传感器的数据,也向武器系统做目标指示。

TAVITAC 系统有一个起先建立在CMSA-SINTRA15M05基础上,而后建立在 15M/125X(如SENIT6)基础上的联合结构,原来的计算机有64～128千字节的16位字存储器,计算机的数量随作战要求不同而不同。软件是用LTR2写的,可适用于相关的传感器和作战需求,可以在商用计算机上生成,与TAVITAC 中所使用的Thales处理器兼容。

为了显示,TAVITAC使用了模块化的GVM系统,有垂直的和水平显控台。垂直显示系统也包括一个火控显控台,而水平显控台可以有2个或3个操作员位置。主要的显示器可以由电视或等离子显示器补充数字字母数据的显示。显控台由一个专用计算机驱动,或包括完整的处理。

各显控台包括一个组合的雷达-综合图像生成器,带相关计算机和视频压缩装置的恢复存储器。该显控台也包括一个40.64cm(16英寸)或55.88cm(22英寸)矩形或圆形单色或光栅扫描PPI显示器,而MMI包括命令键盘、视频控制面板和滚球控制。屏幕可以是单色或彩色的、矩形或圆形的,而显示能力可根据用户需要调整,可有高达200个航迹和100个不同的符号。

GVM显控台中的标准功能包括人工或自动初始化的自动跟踪、速率辅助的跟踪以及航迹与特殊点的人工输入。显控台也能显示光学和ESM方位、识别航迹、评估威胁、指示目标并辅助战术导航。系统能力大约有6个扩展,包括对空中目标的自动交战、ASW目标与武器的跟踪和指挥、战术态势记录与重演、PPI上显示的海岸线细节的存储以及与视频模拟器有关的培训设施。

对于利用单一显控台的小系统,可对16个目标进行自动跟踪,对于护卫舰或驱逐舰的中型系统,可使用2～6个显控台,各显控台能自动跟踪16～32个目标。对于最大的战舰,可要求10个显控台,能跟踪总共200个目标。在F2000S型中,CIC有5个显控台,有一个E7000自动绘图桌,舰桥上的第6个显控台为舰艇指挥员显示战术数据。

TAVITAC 2000通常利用舰内外传感器产生战术图像并把目标指示给有关武器系统。TAVITAC 2000系统采用加固型民用设备,使用Thomson-CSF MLX-32位计算机,采用分布式数据处理系统结构。该计算机以Motorola 68030和68040 32位微处理器为基础。每个TAVITAC 2000系统有两个相互冗余战术计算机,有16MB存储器,处理能力为3MIPS。该系统使用Ada语言、UnixV操作系统、双VME总线、10MB/s的以太网标准局域网络。加固磁盘存储器为地图显示、舰船资源和管理提供数据库管理能力,TAVITAC 2000系统可处理512n mile半径范围内的800个航迹。

图2 TAVITAC 2000系统在法国“拉斐特”级护卫舰的图表

Vista显控台采用48.3cm彩色管,有1024*1280个像素。能处理高达800个航迹,并能显示300个航迹,以及30个圆、30个椭圆、500个矢量和2000个海岸线矢量。选项包括副19英寸带电视监视器,MMI设施包括两个可编程键盘和一个跟踪球,以及4个相关键。可以增加的特点包括副雷达扫描转换器,为更多的原始雷达视频和MMI设施提供窗口显示。

2个计算机可运行15个显控台和网络接口装置。在“La Fayette”级上,有2个MLX-32计算机,其中一个提供冗余,另一个与传感器、武器系统以及Link11接口。有6个Vista显控台和1个Precilec E8000战术台,由一个以太网双冗余LAN连接。

有计划用MAIDTAC来补充TAVITAC,MAIDTAC是一个专家系统,可利用人工智能技术来评估战术态势。MAIDTAC力求探测敌人战术计划,并提出挫败该计划的方案。

4 TAVITAC NT

TAVITAC NT(新技术)是安装在法国海军拉菲特级护卫舰上TAVITAC2000海军作战管理系统的最新版本,该系统从法国海军SENIT系统、国外市场护卫舰和快速巡逻艇的TAVITAC系统中所获得的操作经验中获益,大部分由Thales的工程师编程。

其作战功能包括:

1)根据来自舰艇传感器或来自数据链的非舰载传感器的数据,对战术图像和识别的海上图像(RMP)进行编辑和显示;

2)威胁评估和武器分配与交战;

3)自防御对空武器的全自动部署的协同和直接控制;

4)数据链和通信管理;

5)指挥支援系统功能;

6)导航支持;

7)仿真和培训设施与系统监视。

TAVITAC NT提供了一个开放式结构,使用户能根据自己的需求来调整作战系统,它是完全冗余的系统,围绕双FDDI(或以太网)LAN组织,在处理能力、性能、对各种传感器和软硬杀伤武器的适应性以及新功能方面,赋予了很大的增长潜力。它可用于战术作战管理与指挥支援。

该系统使用了带有高分辨率的大彩色平板屏幕的多功能显控台,各显控台驻留了一个战术计算机,在系统有两个显控台时,能提供冗余,随着显控台数量的增加,冗余也增强,从而产生一个高可靠的系统。完全分布在各战术计算机的数据库管理传感器和武器所提供的数据。TAVITAC NT也使用系统接口装置(SIU)来与子系统连接,所有硬件装置也建立在同样的商用成品(COTS)产品上,可以用更强大的未来一代计算机代替。

软件完全用符合 DOD-STD-2167A方法的Ada编程,COTS软件标准的系统使用,如X11、Motif、POSIX 1003.1-1003.4 和 1003.4a/UNIX实时和VME总线,确保了应用程序的可移植性,并随之确保了可不修改其结构进行系统增长的潜力。该软件包括一个内核,用于TAVITAC NT的所有应用程序以及舰艇使命所特有的功能。该系统能处理平均500个战术航迹,与由1000个实时对象所生成的平均4000个航迹相对应。

指挥支援系统CSS/非实时。TAVITAC NT结构提供了与CSS的连接。由于CSS处理非实时数据并广泛使用关系数据库,CSS是建立在如Java和Corba这样的标准上的,使格式化数据(OT H-T Gold、Adat-P3)以及文本、图像、视频和安全电子邮件的交换成为可能。

5 TACTICOS作战管理系统

1990年12月,在Thales公司合并了信号公司与Thomson-CSF后,共同决定将信号的STACOS与Thomson公司的TAVITAC 2000的最佳部分合并,新系统命名为TACTICOS(战术信息和指挥系统),1991年面市。

TACTICOS是包括指控、指挥支援以及火控设施的作战管理系统,可用于对空、对海、反潜、电子战以及海军炮火支援,它使指挥团队能访问并监视战术态势,能计划并协同海军作战,并能控制传感器与武器系统。TACTICOS任务包括:

1)海上作战的短期和长期计划;

2)控制在线监视传感器、数据链和通信设备;

3)显示原始或数字化传感器信息;

4)在空中、水面和水下环境中编辑并显示战术态势,包括 EW 态势;

5)指挥团队的决策支持;

6)自动威胁评估和威胁分级;

7)对武器系统和跟踪/照射传感器的自动目标指示;

8)作战辅助,包括导航以及飞机和其他控制资源的指挥;

9)在完全综合或混合(综合和真实航迹的)环境中嵌入培训。

它包含了用于作战模拟、计划和培训的剧情和仿真设施。TACTICOS能用于各种战舰,从驱逐舰和护卫舰到快速攻击艇,以及现有舰艇的改造。

由于是一个开放式系统,TACTICOS能驻留许多种市场上销售的软件,包括报文处理、损失控制、气象数据处理、地图处理、关系数据库、计划系统、TMCCIS-类软件等等。

TACTICOS是建立在分布式计算机结构的基础上的,包含有用Ada和C++所写的软件,并包括SPLICE分布式数据库和与UNIX实时版本一起运行的数据通信软件。显控台硬件是建立在未修改的商用成品工作站的基础上的,通过由以太网、快速以太网或ATM所组成的冗余LAN连接,冗余视频分配总线收集雷达、电视和/或红外(TV/IR)视频,并分配到各操作员显控台,在显控台上可从所提供的视频中选择要显示的视频。

该系统也可用于改造现有舰艇,MOC也装备了本地子系统接口以及空中和水面目标跟踪能力,可以进行低成本配置,并有升级为完全 TACTICOS的潜力。在土耳其“Knox”级护卫舰和葡萄牙“Joao Belo”级护卫舰上就使用了该思想。

6 结语

事情不再像过去那样,海军作战当然不再像从前。这些改变突出了对不同情报处理系统的需求。各军种协同作战、沿海环境兵力部署、除战争以外的意外事故—所有这一切都需要新的解决办法,需要用全新的手段去完成诸如情报信息存储和表示作战规划、指挥控制、数据链连接和战术态势共享以及图像情报等任务。法国目前的情报处理系统是比较经典的系统,在当前各个驱逐舰和护卫舰上演绎着不可替代的作用。

[1]François-Olivier Corman.SYSTEME DE TRAITEMENT DE L'INFORMATION.Flottes de combat 2000,Les frégates Suffren et Duquesne

[2]王占良.法国海军指挥支援系统[J].现代舰船,2000(12)

[3]François-Olivier Corman.SENIT:Système d'exploitation navale des informations tactiques.Sommaire Net-Marine

[4]魏刚,等.2002-2004年法国海军装备集

[5]林德学.面向未来的“织女星-3”升级型作战系统[J].情报指挥控制系统与仿真技术,2001(6)

[6]王晓娟.作战系统:所需的新方法[J].情报指挥控制系统与仿真技术,1999(5)