國外水面艦艇作戰管理系統概覽

作戰管理系統(CMS)作為現代軍艦的「心臟」,能夠接收、處理來自各種感測器和其他信息源的信息,生成並顯示空中、水面和水下戰場的作戰態勢圖,對海軍兵力、兵器實施指揮控制,為指揮員提供高效、快捷和自動化的作戰指揮手段。作戰管理系統通常由顯示與控制設備(顯控台)、數據處理設備(計算機系統)、介面設備(與各種感測器、通信鏈路、武器系統相連接)、火控設備、作戰應用軟體等組成。洛克希德·馬丁公司(以下簡稱洛·馬)的「宙斯盾」系統、雷聲公司的艦艇自防禦系統(SSDS)、DCNS公司的SETIS系列作戰管理系統等是當前國外水面艦艇裝備的主要作戰管理系統。

▲「宙斯盾」作戰系統是當今世界上反應最快、性能最突出的自動化綜合性艦載作戰系統

「宙斯盾」作戰系統

「宙斯盾」作戰系統最早是洛·馬於20世紀60年代末研製開發的「先進艦用導彈系統」(ASMS),後被正式命名為「全自動作戰指揮與武器控制系統」,也就是「宙斯盾」(AEGIS)作戰系統。該系統旨在應對高速機動的飛機以及日益增加的反艦導彈等威脅,最初以防空為主,後來不斷升級改造,能夠將全艦對空、對海和反潛作戰在探測、跟蹤、指揮和火控功能進行有機綜合,形成當今世界上反應最快、性能最突出的自動化綜合性艦載作戰系統。

經過40多年的逐步改進與升級,「宙斯盾」作戰系統已經發展為「基線0」到「基線9」,共10個版本,其中前3個版本現已不用。從「基線7」開始,集成「協同作戰能力」(CEC)系統,開始具備彈道導彈防禦能力。「基線9」是「宙斯盾」作戰系統的最新版本,首次將「宙斯盾」系統的防空能力和彈道導彈防禦能力整合在一起,是美國海軍巡洋艦和驅逐艦實現防空反導一體化作戰的核心系統。洛·馬透露,「宙斯盾」作戰系統已採用開放式體系架構,能夠快速集成新裝備,包括新型防空反導雷達、高能激光武器、電磁軌道炮等,具備更為強大的功能。

陸基「宙斯盾」系統是洛·馬對海基「宙斯盾」彈道導彈防禦系統的創新,充分利用海基「宙斯盾」系統的相關部件,將海基「宙斯盾」反導系統部署到陸地發射場。該系統結構分為三層,指揮控制台安裝在第一層,處理器安裝在第二層,AN/SPY-1D相控陣雷達安裝在第三層,電源和水冷裝置安裝在該建築物底層。整個裝備拆卸後能在6周內重新安裝和部署完畢。陸基「宙斯盾」反導系統的發射裝置配有24具發射單元,需要時可進行適當拓展。陸基「宙斯盾」系統是歐洲「分階段適應方法」(PAA)彈道導彈防禦系統的一部分,意在實現歐洲的彈道導彈防禦。

目前,「宙斯盾」作戰系統廣泛裝備於美國、日本、西班牙等國海軍的100餘艘水面艦艇,主要包括美國海軍22艘「提康德羅加」級巡洋艦和62艘「阿利·伯克」級驅逐艦,日本海上自衛隊4艘「金剛」級驅逐艦和2艘「愛宕」級驅逐艦,西班牙海軍現役5艘F100型護衛艦,挪威海軍現役5艘「南森」級護衛艦,以及韓國海軍現役3艘KDX-3型「世宗大王」級驅逐艦,此外澳大利亞海軍正在建造3艘裝備「宙斯盾」作戰系統的「霍巴特」級防空驅逐艦。

此外,洛·馬還開發了COMBATSS-21型作戰管理系統。該作戰管理系統是一種縮小版的「宙斯盾」系統,採用開放式體系架構設計,能夠集成雷達、艦炮、導彈、假目標發射器和電子戰系統等感測器和武器,輔助指揮員進行決策和實現武器系統的自動操作。目前,COMBATSS-21系統已經安裝在美國海軍「自由」級近海戰鬥艦上。

「作戰管理系統-330」(CMS-330)也是洛·馬研製的一型作戰管理系統,是在為加拿大海軍「哈利法克斯」級護衛艦(Halifax)研製的作戰管理系統的基礎上研製的,採用開放式體系架構設計,能夠適應各種子系統,可滿足客戶的獨特需求。目前,加拿大海軍已經選擇CMS-330系統,用於「哈利法克斯」級護衛艦的現代化升級,而且其將要發展的「德沃夫」級訓練艦也將採用該型作戰管理系統。另外,紐西蘭海軍「安扎克」級護衛艦的戰鬥系統升級也將使用CMS-330系統。

「艦艇自防禦」作戰管理系統

「艦艇自防禦系統」(SSDS)由雷聲公司研製,是美國海軍在先進作戰指揮系統(ACDS)基礎上升級而成的作戰管理系統,是一種集中式、自動指揮與控制自防禦系統,可為所有航母和兩棲艦提供綜合作戰指揮系統,使這些艦艇能應對反艦巡航導彈的威脅。雷聲公司已經開發出SSDS的開放式體系架構設計,這是一種靈活的可擴展作戰管理系統,能夠定製以滿足艦艇和運營商的特定需求,將感測器和武器系統集成在一起,通過自動化武器控制條令、協同交戰能力系統和戰術數據鏈來提高戰場感知能力。SSDS使艦艇具備了強大的自防禦能力。

SSDS Mk1系統最早是1997年5月在美國海軍「阿希蘭」號船塢登陸艦上進行了測試,當時測試中使用了3種假想目標,導彈4次發射全部擊中並摧毀目標,測試表明該系統能夠對抗1~2波多枚導彈的同時攻擊。1997年10月,「阿希蘭」號船塢登陸艦正式成為美國第一艘裝備SSDS Mk1系統的艦艇。在SSDS Mk1系統中,用於威脅探測的設備包括SPS-49A(V)中等脈衝重複頻率雷達、Ku波段脈衝多普勒搜索/跟蹤感測器和SLQ-32電子戰系統;硬殺傷武器包括RIM-116A「拉姆」Block0導彈、Mk 15「密集陣」近程武器系統;軟殺傷系統有Mk 36SRBOC誘餌發射裝置和「納爾卡」主動誘餌。SSDS Mk2將保留Mk1的大部分硬體設備,此外還將引入協同交戰能力、SPS-48E和SPQ-9B雷達。SSDS Mk2感測器可能還包括多功能相控陣雷達、SPY-1D雷達和先進綜合電子戰系統(AIEWS),將整合的硬殺傷武器系統包括「北約海麻雀」、「拉姆」Block1導彈和改進型「密集陣」系統。SSDS Mk3將引入「改進型海麻雀」導彈、新型多功能雷達等。

目前,SSDS已經裝備於美國海軍「尼米茲」級和「福特」級航母、「黃蜂」級和「美國」級兩棲攻擊艦、「惠德貝島」級和「哈珀斯·費里」級船塢登陸艦和「聖安東尼奧」級兩棲船塢運輸艦。

▲建造中的「聖安東尼奧」級兩棲船塢運輸艦，該艦安裝了雷聲公司的SSDS系統

SENIT和SETIS作戰管理系統

法國DCNS公司作為作戰管理系統的設計和集成商,不僅提供作戰管理系統硬體,而且提供集成該公司作戰管理系統的艦艇,在國際海軍裝備市場上獨佔鰲頭。DCNS公司先後開發了「海軍戰術信息開發系統」(SENIT)、「增強型艦艇戰術信息系統」(SETIS)等系列作戰管理系統,能夠同時應對包括水下、空中、陸地和不對稱環境中的一系列威脅。

SENIT最早於20世紀60年代開始研發,由旨在用於艦隊和艦艇防空的海軍戰術數據系統(NTDS)派生而來,二者最大的區別SENIT不僅能夠用於編譯戰術圖形,還可給武器系統指示目標。SENIT先後發展了許多型號,其中SENIT 3專門用於反潛戰,安裝在「烏頭」級、「圖爾維爾」級等驅逐艦上;SENIT 6引入聯邦式結構,安裝在「卡薩爾」級驅逐艦上;SENIT 8採用開放式體系架構設計,安裝在「戴高樂」號航母和「地平線」型驅逐艦上。SENIT 9是SENIT 8的縮小版,安裝在「西北風」級兩棲攻擊艦上。此外,SENIT 8還派生出SENIT 2000,安裝在挪威海軍「盾牌」級快速攻擊艇上。

SETIS由SENIT發展而來,技術水平更高,主要裝備於法國海軍「阿基坦」級多用途護衛艦、摩洛哥海軍「穆罕默德六世級」護衛艦和埃及海軍「埃及萬歲」級護衛艦。DCNS公司正在為馬來西亞和埃及建造的「追風」級護衛艦也將配備這種作戰管理系統。當前,DCNS公司還在改進SETIS,試圖擴展和加強系統功能,如集成無人機等,同時簡化艦艇的管理、決策和武器操控,改進系統的一體化程度,提高系統的反應速度,進一步增強艦艇的綜合作戰能力。

▲法國DCNS公司研製的SETIS系統已安裝在多型水面艦艇上

TACTICOS作戰管理系統

法國泰利斯公司的TACTICOS作戰管理系統源於荷蘭電信設備公司為希臘、葡萄牙和土耳其海軍MEKO護衛艦生產的STACOS作戰管理系統,於20世紀80年代中期裝備,採用聯邦式體系結構和數據匯流排。1990年,法國湯姆遜-CSF公司(後改組為泰利斯公司)兼并了荷蘭電信設備公司,將該系統與法國類似系統合型,形成TACTICOS作戰管理系統。該系統基於一種新的模塊化SigMA(電信公司模塊化結構)多處理器節點,是一種分散式系統,能夠整合艦艇上所有的感測器、電子戰系統和武器系統。未來,泰利斯公司計劃對TACTICOS作戰管理系統進行升級,包括集成更多的功能,如海上安全行動、彈道導彈防禦等。

TACTICOS作戰管理系統已經已經廣泛應用於世界許多國家海軍各種水面艦艇,如美國海軍「獨立」級近海戰鬥艦、德國海軍「薩克森」級F-124型導彈護衛艦,荷蘭海軍「七省」級護衛艦、希臘海軍「羅森」級導彈艇,土耳其海軍「軍刀」級導彈艇,韓國海軍KDX 2型驅逐艦,印尼海軍「西格瑪」級10514型護衛艦,泰國海軍「河流」級近海巡邏艦,阿曼海軍「奧富凱」級巡邏艦,越南海軍在建的「西格瑪」級9814型護衛艦等。還有一些計劃升級的水面艦艇也將裝備該系統,如馬來西亞海軍「卡斯圖裡」級護衛艦、波蘭海軍「西里西亞」級巡邏艇、哥倫比亞海軍「帕迪拉」級護衛艦等。

此外,泰利斯公司還開發了「緊湊型感測器和控制系統」(CSCS)和「指揮官-C3」(Commander C3)作戰管理系統。前者採用開放式體系架構,並使用了商用現貨技術,主要安裝在小型水面艦艇上,能夠基於艦艇感測器提供的信息,為小型艦艇提供包括自動識別空中和水面目標在內的指揮和控制。後者側重於非作戰應用,是一種指揮和控制系統,能夠在艦艇、直升機和海防設施之間提供近實時共用作戰圖像,還提供與其他艦艇的通信。

▲法國泰利斯公司的TACTICOS作戰管理系統計划進行升級，並集成更多的功能

其他作戰管理系統

C-Flex作戰管理系統

丹麥特納公司在作戰管理系統領域開發了C-Flex作戰管理系統。該系統基於一種開放式體系架構,能夠整合艦艇的雷達、光電、自衛系統和通信系統,實現指揮與控制功能,同時可提供模擬和培訓功能,還具有容錯性和充分的可擴展性,並能夠提供一些標準配置。而且,C-Flex系統能夠根據用戶的需求進行定製。C-Flex作戰管理系統主要面向近海巡邏艦市場,並為小型水面艦艇提供了一種緊湊型系統。迄今為止,C-Flex作戰管理系統已售出大約100套,除了裝備丹麥海軍部分水面艦艇之外,還銷售到亞太和中東地區。

9LV型作戰管理系統

瑞典薩博公司過去主要生產軍用飛機以及航空航天相關係統產品,但隨著海軍子系統部門的成立,該公司又推出了9LV型作戰管理系統與「海上長頸鹿」海基空中和地面監視雷達。其中,9LV型作戰管理系統是一種採用開放式體系架構的現代化作戰管理系統,由多功能控制台提供輸入和顯示設備來控制系統和集成的感測器和武器。這種作戰管理系統集成了智能感測器、導航和偵察雷達、中小型口徑火炮、數據鏈路處理器以及全球定位系統等,能夠完成指揮與控制、目標識別與跟蹤以及武器發射。目前,9LV型作戰管理系統已經部署到包括瑞典、澳大利亞、泰國、巴林等多個國家的中型水面艦艇上,紐西蘭海軍在「安扎克」級護衛艦升級過程中也計劃裝備9LV型作戰管理系統。

「海上遊騎兵」作戰管理系統

歐洲導彈集團憑藉其導彈和電子戰產品聞名於世,還積極拓展其海軍作戰管理系統市場,開發了「海上遊騎兵」緊湊型作戰系統組件(CWSP)作戰管理系統。該系統重點是面向小型水面艦艇客戶,能夠集成多種感測器以及該公司的「西北風」紅外製導防空導彈、「馬爾特」Mk 2反艦導彈等武器系統。CWSP系統主要有三種型號:

第一款是「作戰巡邏型-緊湊型作戰系統組件」(CWSP-PB),主要用於巡邏艇,包括1套「馬爾特」Mk 2反艦導彈發射裝置,備彈4枚;2套艦空導彈發射裝置,配備2枚「西北風」防空導彈,並可以集成艦炮武器系統。同時該系統還集成了2組光電套件、監視雷達並擁有2個緊湊型操作員控制台。

第二款是「反水面戰型-緊湊型作戰系統組件」(CWSP-AS),優化了反水面戰能力,配備1套獨立的四聯裝「馬爾特」Mk 2反艦導彈發射裝置,1個操作員控制台以及與CWSP-PB相同數量的雷達及光電套件。

第三款是「防空型-緊湊型作戰系統組件」(CWSP-AD),主要用於防空,配備1對雙聯裝導彈發射裝置、監視雷達、光電系統和一個獨立的操作員控制台。CWSP-AS和CWSP-AD都可集成艦炮。目前,「海上遊騎兵」作戰管理系統尚未實裝。

編輯：廖南傑

來源：《現代軍事》雜誌