水面舰艇作战系统的技术及应用

吴双彤 高燕 刘兆华

摘要 水面舰艇是水上作战中不可或缺的重要组成部分之一，舰艇的作战指挥系统则是保障其作战能力的关键之所在。基于此点，本文首先简要分析了水面舰艇作战系统的发展现状，在此基础上对水面舰艇作戰系统的应用及技术进行论述。期望通过本文的研究能够对水面舰艇整体作战能力的提升有所帮助。

【关键词】水面舰艇 作战系统 技术应用

1 水面舰艇作战系统的发展现状分析

相比较欧美发达国家而言，我国水面舰艇作战系统的发展相对落后。从近年来我国舰艇作战系统的研制现状来看，已经取得了突破性的进展，尤其是我国水面舰艇建造水平已经逐步达到世界先进水平。为满足海军作战需求，我国成功研发了适用于潜艇、驱逐舰、两栖登陆舰、护卫舰等多种类型的舰载作战系统，提高了舰艇作战系统的现代化装备水平。我国舰艇作战系统着力攻克缩短目标打击反应时间、多目标同时作战、协同指挥作战等技术难关，进一步提升了舰艇的作战能力。由我国自主研制的作战情报指挥系统在整体性能上进行了全面提升，具备系统实时性强、作战信息处理速度快、综合处理航迹数据、智能评估作战威胁等功能，能够辅助指挥员在作战情报指挥系统中完成战术决策，有效控制水面作战的各项资源。在该系统中，可实现舰艇编队作战信息的接收与传递，满足舰艇编队协同作战需求。目前，我国造船事业发展迅速，已经拥有自主建造的052C型和052D型导弹驱逐舰，在驱逐舰的构型上类似于美国宙斯盾系列舰艇，装备有大型相控阵雷达，这表明我国水面舰艇建造水平得到了大幅度提升。

2 水面舰艇作战系统的应用及技术

2.1 系统实现的关键技术

2.1.1 DDS技术

DDS是数据分发服务的简称，该技术最为突出的优势是能够为系统提供低延迟和高吞吐量，从而确保了信息传输的实时性。DDS的数据模型如图1所示。

由图1可以清楚的看出，在DDS结构中，各个节点之间可以借助发布和订阅模型进行通信，由此实现了数据的实时发送和获取。

2.1.2 航迹融合技术

该技术也被称之为分布式融合技术，具体是指在一个拥有若干传感器的环境当中，所有传感器以分散分布式的方法进行设置，其中任何一个传感器都能独立完成对目标的探测和跟踪，如果两条航迹的来源相同，为实现快速探测，需要对航迹进行融合。由于舰艇作战系统当中有着数量众多的传感器设备，并且这些传感器的类型也不相同，因此，在构建作战系统时，需要应用多传感器航迹融合技术。为进一步提高系统的性能，并减轻运算过程对系统造成的负载，可以采用自适应融合算法，之所以选用这种算法，是因为它对系统的状态变化具有较强的自适应能力。

2.2 作战系统的实现

2.2.1 应用框架

作战系统利用设备上应用构件提供的接口实现指挥作战功能，应用构件框架采用C++面向对象进行编程，其提供的接口需通过类库予以实现。在应用构件的接口处采用API方式进行上层数据传输，为实现作战系统的相关功能提供服务。

2.2.2 消息处理

在水面舰艇作战指挥中，系统会接收到各种消息，对这些消息的处理是作战系统实现的关键环节。本系统在构建时，将消息之间的通信分成了以下两个部分：即应用构件间的信息交互与其它设备间的信息交互。前者可以通过DDS技术来实现，后者则可通过接口适配器来实现。

（1）开启系统之后，应用构件会随之自行启动，此时与之相关的接口管理器也会启动，消息抵达接口管理器时，其会先行对缓冲区进行判断。若是缓冲区内的消息处于满载状态，接口管理器会进入到等待状态，同时停止消息的接收;若是缓冲区内有剩余的空间，便会将接收到的消息添加进去，随后将消息发给数据处理器进行处理。

（2）当消息缓冲区内没有任何消息数据时，数据处理器会进入等待状态，缓冲区有新的消息添加后，数据处理器则会恢复到运行状态，并对消息进行处理。

（3）当应用构件启动时会先行完成初始化，在这一过程中，DDS信息的注册也会随之完成。此时，若缓冲区内有订阅的信息，DDS便会自动对这些信息进行响应，开始进行处理。当终止应用构件的运行时，DDS会自行注销。

2.2.3 事件处理

对于舰艇作战指挥系统而言，对发生的所有事件进行快速处理是非常必要的，由此能够避免重要事件丢失。本系统中，事件的处理是通过管理器来完成。舰艇作战系统需要处理的主要事件包括外部设备和界面控制，通过对事件类型的检测，可将正确的事件加入到等待队列当中，逐个进行处理。由于同一时间内可能会出现大量的事件，在这些事件中，有的非常紧迫，必须在第一时间内处理，为实现这一目标，需要应用调度算法，根据优先调度的原则，对紧迫性最高的事件进行优先处理。

3 结论

综上所述，本文在对水面舰艇作战系统的发展现状进行介绍的基础上，分析了舰艇作战系统中的关键技术。该系统是一个较为复杂的分布式系统，在主要功能的实现上，应当对DDS和航迹融合技术进行合理应用，从而确保系统满足舰艇水上作战的需要。在未来一段时期内，应加大对水面舰艇作战系统相关技术的研究力度，通过不断地优化改进，使其更好地为舰艇作战服务。

参考文献

[1]张新刚，水面舰艇作战指挥控制系统的研究与实现[D].吉林大学，2017.

[2]李进军，申战胜，基于信息系统的水面舰艇分布式协同作战研究[J]，军事运筹与系统工程，2015 （03）：16-19.

[3]潘镜芙，董晓明，水面舰艇作战系统的回顾和展望[J].中国舰船研究，2016 （01）.

[4]郭锐，王步云，基于多Agent的舰艇编队反舰作战指挥模式研究[J].军事运筹与系统工程，2014，28 （02）：10-14.