系统工程在我国指控、火控系统中的应用
2017-03-06孟建刚
孟建刚
本文阐述了二十一世纪我国海军舰载系统工程在指控、火控系统的发展近况,以及采用的相关技术,重点对舰载指控、火控系统的发展方向进行总结,提出了加速发展我国海军舰载指控、火控技术需要解决的关键性问题。
【关键词】海军舰载 指控 火控系统 系统工程
1 概念综述
1.1 系统工程
系统工程是一门囊括多专业领域的综合科学,其用系统的观点与综合的分析方法指导应用科学技术,用最短的时间,最少的人力与物力,取得最好的效果,进而得到最佳的经济效益。指控、火控系统是在舰艇基础系统上发展而来,近年来我国在发展这一系统的同时,也极为关注一些高性能的系统研究,其中系统工程对所有系统都具有普遍适用性,在如今也成为了非常有效且实用的重要手段和途径之一。
1.2 指控、火控系统
火控系统是控制武器对预期目标进行准确射击的系统,自火控系统出现以来,在古今中外的战争中,都表现出了巨大的实际作用。军事专家常说,能否准确的击中目标,关键所在就是火控系统的运用与否,可见火控系统在现代作战系高新技术快速发展的时代,对于舰载指控与火控系统中的重要地位。
而指控系统多应用于对舰艇数据、信息等战术情况的收集、整理,进而辅助指挥作战系统的工作,控制武器发射系统的工作进程。在当前统的一体化发展中,舰载相关系统的开发与研制,已经成为目前军事发展的重点所在。
2 我国海军指控、火控系统的发展方向
2.1 大型水面舰艇
大型的水面舰艇承担着防空、反潜、反舰和对岸攻击等多种作战要求,长期担任和指挥执行作战任务,现代高科技配套背景下的海上作战局势日益严峻,呈现出显著的层次化、立体化的作战态势。我国的大型水面舰艇的综合防控系统,通过网络等防控作战传感器、武器、电子战等设备进行综合,实施和协调指挥与控制,将软硬武器进行统一综合协调,这对于军事作战至关重要。同样,这一系统还可以通过网络将声呐、鱼雷、反潜导弹等综合一体,实现统一的反潛作战,减少干预环节,缩短反应时间,进而提高反潜的效果。
2.2 中、小型水面舰艇
中、小型水面舰艇由于自身传感器和武器装备相对较少,再加上本身舰艇空间的严重限制,所以要发展包括作战指挥和多种武器设备的综合指控系统,需要以此为基础全方位发展系统工程在指控、火控系统中的应用。我国海军已成功研发了多系列的综合指控系统,在今后的中、小型水面舰艇发展过程中,新型的指控、火控作战系统会依托系统工程,更加符合模块化与系列化的发展需求,适应装备二千吨以下的各种水面舰艇。
3 系统工程在指控、火控系统中应用的相关技术
3.1 全分布式体系结构
现代海战对操作系统的可靠性与可损毁能力要求越来越高,基于这一海战形式的恶劣性,对于系统的生存能力考验至关重要,尤其对于系统自动化程度的要求也越来越高。因此全分布式的体系结构正好弥补了传统海战作战系统的不足,同时也满足了对于系统可靠性、抗损毁型、生存能力、自动化的要求。另外采用这种形式的结构还可以增强系统的生存能力,提高响应速度和执行效率,比现在普遍适用的系统具有更强的纠错能力和综合价值。
3.2 光纤数据总线及局部网络
未来的舰载作战系统将具有更高的速度和性能。根据美国汽车工程师学会下属委员会的分析,我们可以得到未来传感器与处理机之间的通信要求有几兆位/秒的传输率,子系统间要求有几十兆位/秒的传输率,计算机大量存储器间的数据传输和数据库传输要求有50兆位/秒以上的传输率,战术图像的实时传输要求有100兆位/秒以上的传输率。而光纤则是目前来说最能满足这些要求的传输媒介,具有频带宽、速度快、损耗小、抗扰强等有限,而且采用光纤数据总线和局部网络能够满足客户高速传输和相互联系的要求。
如今,世界各国都投入了大量的人力、物力、财力对这一技术进行研究与开发,目前已经达到了试用的阶段。未来的光纤局部网络化将具有更为广泛的互联范围,可以将几百甚至几千的计算机节点进行连接,不但可以传输数据、信号与视频,还能够实现故障自检,动态识别与隔离控制,对操作运行的管理进行保密。
3.3 多功能显控台配合
多功能显控台是为适应全分布式作战系统的需求研制出新型显控台,这种显控台不仅具有普通显控台的模块化操作水平,而且从软件、硬件两方面来看,操作人与机器接口、系统接口等方面都可以显示出全分布式系统的要求功能。在接入全分布式系统后,不需要更换软件、硬件和模块连接,只需要输入相应的软件命令,就可以在操作控制台完成相应的任务,实现传感器、控制台与武器的动态组合。
综上所述,充分运用系统工程技术,进一步提高舰艇指控、火控系统的智能化与模块化水平,同时增强系统的通用水平和可重构能力,对于成本的降低、人员操作的减少都有积极的正面意义,是未来指控、火控系统的重点发展方向。
参考文献
[1]毛宁,刘艳华,马丽媛.陆军武器火控系统的发展趋势[J].火力与指挥控制,2016(01).
[2]孙隆和.网络信息环境中的飞机(飞行作战平台)武器火力指挥控制系统[J].电光与控制,2010(01).
作者单位
中国船舶重工集团公司第七一六研究所 江苏省连云港市 222000