張麗華，焦建設(shè)

(1.西北機(jī)電工程研究所，陜西 咸陽 712099；2.63961部隊(duì)，北京 100012)

隨著新軍事變革的進(jìn)一步深入發(fā)展，戰(zhàn)爭雙方的對抗形式越來越朝著體系對抗的方向發(fā)展。未來陸軍信息化部隊(duì)要求，從武器系統(tǒng)和作戰(zhàn)平臺(tái)到單個(gè)士兵，都可以通過信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場信息共享，整個(gè)部隊(duì)的每個(gè)作戰(zhàn)單元或指揮機(jī)構(gòu)，都可以實(shí)時(shí)地了解戰(zhàn)場態(tài)勢的變化，同步地接收、傳送行動(dòng)指令和其他信息。通過信息在各個(gè)作戰(zhàn)要素之間的快速、準(zhǔn)確地流動(dòng)，以及對信息的充分利用，提高作戰(zhàn)部隊(duì)的整體作戰(zhàn)效能和生存能力[1]。

原連指揮車受當(dāng)時(shí)各種技術(shù)條件的限制，配置的信息處理計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等產(chǎn)品的性能已屬落后，在功能上主要實(shí)現(xiàn)了連隊(duì)內(nèi)部的互聯(lián)互通，信息量十分有限，更不能與上級指揮所通信，無法滿足信息化戰(zhàn)爭的需求。為此，如何應(yīng)用現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)提高現(xiàn)役連指揮車的信息化能力，已客觀地?cái)[在面前。

1 現(xiàn) 狀

原連指揮車信息化能力不足，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)對下的通信不能進(jìn)行數(shù)話同傳，而且數(shù)傳速率較低，僅為1.2 kbps。數(shù)據(jù)通信信息量較小約為2 000 bit。

2)與上級指揮所之間只具備話音通信功能，無法接入上級指揮系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。

3)近方空情信息采用接收語音報(bào)送五五方格碼、人工圖板作業(yè)的方法，無法接收空情網(wǎng)自動(dòng)傳輸?shù)目涨閿?shù)據(jù)。

4)配置的電臺(tái)和空情接收機(jī)都不具備跳頻抗干擾能力、與上級指揮所之間的模擬話音通信容易受到干擾，其安全性、可靠性較差。

5)采用的Intel 8086計(jì)算機(jī)，主頻為8 MHz,內(nèi)存為1 Mb，僅能處理約15批目標(biāo)信息，數(shù)據(jù)處理能力差，而且速度低。

6)由于指揮控制計(jì)算機(jī)沒有操作系統(tǒng)，無法安裝電子地圖，不能實(shí)時(shí)直觀顯示戰(zhàn)場態(tài)勢、上級命令和情報(bào)信息等，指揮顯示功能差。

這些問題的存在，造成了各作戰(zhàn)單元獲取的情報(bào)信息只能直接傳輸?shù)较鄳?yīng)的指揮機(jī)構(gòu)，彼此之間不能互通有無，使得各級指揮員只能依據(jù)單一的情報(bào)信息進(jìn)行決策，不僅增大了決策的風(fēng)險(xiǎn)度，而且降低了決策的時(shí)效性，使指揮周期變長，無法跟上敵情的變化，增加了行動(dòng)的盲目性。盡管具備一定的與外界溝通能力，但是已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足未來陸軍信息化部隊(duì)建設(shè)和未來信息化戰(zhàn)爭的需要。

因此，有必要對原連指揮車進(jìn)行信息化改進(jìn)，使其具備系統(tǒng)內(nèi)外互聯(lián)、互通和互操作能力。

2 急需提升的幾個(gè)方面

2.1 通信設(shè)備的硬件能力

從戰(zhàn)爭發(fā)展情況看，武器裝備越先進(jìn)、戰(zhàn)爭越現(xiàn)代化，對通信的依賴程度越大，要求也越高。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭的突發(fā)性、快速性的不斷增強(qiáng)，軍隊(duì)指揮機(jī)關(guān)需要掌握和運(yùn)用大量各式各樣的信息，要求通信傳輸必須迅速、準(zhǔn)確、保密和不間斷[2]。因此，良好的通信系統(tǒng)是軍隊(duì)作戰(zhàn)的生命線。

通過對通信設(shè)備的更新改造，組成滿足武器系統(tǒng)信息化需求的通信網(wǎng)絡(luò)。對內(nèi)形成連隊(duì)內(nèi)部通信專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息共享、指揮控制、火力分配和協(xié)同作戰(zhàn)；對外能夠接入專用互聯(lián)網(wǎng)，接收上級指揮所的指揮控制，實(shí)現(xiàn)與上級指揮專網(wǎng)的互聯(lián)互通。

要實(shí)現(xiàn)上述功能，首先需要將原來連隊(duì)內(nèi)部配置的用來傳數(shù)據(jù)、話音的電臺(tái)更換為互聯(lián)網(wǎng)電臺(tái)，無線數(shù)傳速率由原來的1.2 kbps提高到9.6 kbps，有線數(shù)傳速率由原來的1.2 kbps提高到128 kbps，無線數(shù)據(jù)通信距離由原來的5 km提高到8 km。由于更換后的互聯(lián)網(wǎng)電臺(tái)具有了跳頻功能，所以同時(shí)使通信系統(tǒng)抗電磁干擾的能力和安全性得到了增強(qiáng)。

適應(yīng)上級指揮所的通信體制，將原來配置的與上級指揮所進(jìn)行話音通信的電臺(tái)更換為與上級指揮所通信體制一致的電臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與上級指揮所之間組網(wǎng)，進(jìn)行無線數(shù)據(jù)和話音通信。

與空情通播網(wǎng)匹配，將原來配置的空情接收機(jī)更換為新型的超短波空情接收機(jī)，能自動(dòng)接收空情通播網(wǎng)的空情數(shù)據(jù)，提供給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)自動(dòng)處理目標(biāo)信息。該電臺(tái)同樣具有跳頻功能，能夠增強(qiáng)抗電磁干擾的能力。

將原來配置的模擬式車內(nèi)通話系統(tǒng)更換為數(shù)字式車內(nèi)通話系統(tǒng)，以提高其抗干擾能力、降低噪音、提高通話質(zhì)量。

2.2 復(fù)合式導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用

行進(jìn)間作戰(zhàn)方式是自行高炮武器系統(tǒng)一種主要的作戰(zhàn)方式，因此，導(dǎo)航定位是自行高炮武器系統(tǒng)不可缺少的重要組成。無論是上級指揮所，還是武器系統(tǒng)各作戰(zhàn)單元本身，都需要有精確的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，以確保目標(biāo)分配、目標(biāo)指示和作戰(zhàn)指揮的準(zhǔn)確性。

原系統(tǒng)采用的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)自主性高、隱蔽性好、輸出頻率高和短程導(dǎo)航精度高[3]。但由于漂移大、需要不斷的標(biāo)定，已經(jīng)不能完全滿足自行高炮系統(tǒng)的使用要求。北斗和GPS一樣，均采用無線電定位技術(shù)，其定位精度高、誤差長期穩(wěn)定性好，但是衛(wèi)星信號容易受到干擾，例如車輛穿過植被覆蓋區(qū)域、高樓林立的城市街道或者穿過橋梁、隧道時(shí)衛(wèi)星信號容易失鎖，影響其輸出連續(xù)性。將這兩種系統(tǒng)互補(bǔ)使用，就形成了復(fù)合式導(dǎo)航。慣性導(dǎo)航組件自主性高，因此，將慣性導(dǎo)航組件作為主要導(dǎo)航設(shè)備，用GPS/北斗定位信息作為輔助導(dǎo)航信息來修正慣導(dǎo)輸出的導(dǎo)航信息。復(fù)合式導(dǎo)航的基本思路是在定位功能上將兩種信息進(jìn)行融合處理后輸出，在定向功能上可采用自動(dòng)尋北裝置多次尋北對慣導(dǎo)進(jìn)行修正，當(dāng)然還可以采用其他更為復(fù)雜的處理方法。

2.3 計(jì)算機(jī)硬件換代

在現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭條件下，戰(zhàn)場信息資源十分龐大，誰對信息的收集、處理和控制能力強(qiáng)，誰就能掌握戰(zhàn)場主動(dòng)權(quán)。計(jì)算機(jī)不僅是處理戰(zhàn)略、戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)信息的快捷手段，也是戰(zhàn)場自動(dòng)化指揮、管理、武器控制的重要工具和核心設(shè)備[4]。因此，必須采用運(yùn)算速度更快、容量更大的計(jì)算機(jī)，加大信息的存儲(chǔ)量，提高對信息的處理速度。

原系統(tǒng)采用Intel 8086計(jì)算機(jī)，其時(shí)鐘頻率為8MHz，芯片的采購越來越困難，價(jià)格也越來越貴，其性能更是無法滿足快速處理大量信息的需求。如采用現(xiàn)在的奔騰系列計(jì)算機(jī)，主頻高達(dá)300MHz，計(jì)算機(jī)可以同時(shí)處理約100批目標(biāo)的信息，信息處理的能力大大提高。同時(shí)，當(dāng)?shù)仉s波較強(qiáng)時(shí)，也在一定程度上避免原計(jì)算機(jī)無法處理目標(biāo)信息、死機(jī)的現(xiàn)象。

原計(jì)算機(jī)與外部的接口主要采用了RS-232串口雙向傳輸方式和Intel-8255并行口交換數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)交換速率為9 600 bit。為了適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場信息量大、實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)與外部的接口可采用CAN總線或10 M/100 M自適應(yīng)以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。

將原配置的光柵顯示器更換為真彩液晶顯示器，不僅重量輕，而且功耗小。通過計(jì)算機(jī)生成的字符和圖形信息的疊加，為指揮員提供指示鮮明和信息豐富的綜合顯示界面，為其制定作戰(zhàn)計(jì)劃和作戰(zhàn)決策提供及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠和綜合的情報(bào)。

2.4 功能擴(kuò)充

2.4.1 通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

連指揮車與上級指揮所組網(wǎng)后可組成基本作戰(zhàn)通信指揮系統(tǒng)，接收上級指揮所的作戰(zhàn)命令、數(shù)據(jù)，上報(bào)作戰(zhàn)行動(dòng)請示、保障申請及作戰(zhàn)狀態(tài)，與防空群指揮所或上級指揮所進(jìn)行話音通信；接收防空情報(bào)通播網(wǎng)的空情通播。其通信網(wǎng)絡(luò)圖如圖1所示。

連指揮車與自行高炮以無線或有線方式組網(wǎng)后，接收各自行高炮位置、故障上報(bào)及各種戰(zhàn)斗狀態(tài)信息報(bào)告。

連指揮車對接收的上級空情信息、自行高炮空情信息和本車空情信息進(jìn)行自動(dòng)綜合處理后，進(jìn)行顯示和目標(biāo)分配。 連指揮員依據(jù)目標(biāo)屬性、戰(zhàn)場態(tài)勢、作戰(zhàn)指揮和狀態(tài)等進(jìn)行綜合判斷(人工、手動(dòng))，并依據(jù)指揮系統(tǒng)的輔助決策，對全連進(jìn)行有效的控制和指揮。通過數(shù)據(jù)通信向連內(nèi)各自行高炮下達(dá)作戰(zhàn)指揮命令、目標(biāo)分配等；通過話音通信對各自行高炮進(jìn)行指揮。

工程實(shí)施時(shí)要針對連隊(duì)內(nèi)部組網(wǎng)，根據(jù)電臺(tái)性能，采取合理的時(shí)隙分配方案，以實(shí)現(xiàn)連隊(duì)多個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)的合理配置，即最大利用信道，同時(shí)保障信息傳輸時(shí)延。與上級指揮所的通信組網(wǎng)，采用與其相應(yīng)的通信設(shè)備來實(shí)現(xiàn)接入。

連隊(duì)內(nèi)部通信采用多用戶時(shí)分方式，整個(gè)時(shí)序分配方案遵循固定邏輯，該邏輯由連指揮車統(tǒng)一協(xié)調(diào)制定。連指揮車與上級指揮所之間的通信內(nèi)容要按照相關(guān)協(xié)議的要求實(shí)現(xiàn)。

通信控制設(shè)備將接收到的上級空情信息、指揮命令信息、連隊(duì)內(nèi)部自行高炮上報(bào)的空情信息和狀態(tài)信息傳送給信息處理計(jì)算機(jī)。信息處理計(jì)算機(jī)同時(shí)接收尋北信息、導(dǎo)航信息、北斗定位信息和北斗短信信息等。信息處理計(jì)算機(jī)經(jīng)目標(biāo)融合、威脅度判斷、目標(biāo)分配等數(shù)據(jù)處理后傳送給通信控制設(shè)備。通信控制設(shè)備根據(jù)實(shí)際工作狀態(tài)和需要將通信信息分別發(fā)送給相應(yīng)的通信設(shè)備。連指揮車信息流程如圖2所示。

2.4.2 實(shí)裝訓(xùn)練功能

為了適應(yīng)新的訓(xùn)練需求，連指揮車應(yīng)增加“實(shí)裝訓(xùn)練”工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)多科目、多層次和多內(nèi)容的實(shí)裝訓(xùn)練功能[5]。

在“實(shí)裝訓(xùn)練”工作狀態(tài)下，系統(tǒng)根據(jù)訓(xùn)練要求和訓(xùn)練計(jì)劃，選擇訓(xùn)練科目和考核要點(diǎn)，由實(shí)裝訓(xùn)練模塊生成訓(xùn)練場景，編輯訓(xùn)練想定，產(chǎn)生各種用于實(shí)裝訓(xùn)練的模擬空情和作戰(zhàn)狀態(tài)信息，并發(fā)送到全連參訓(xùn)單體。各參訓(xùn)單體根據(jù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的空情想定和作戰(zhàn)狀態(tài)想定生成模擬數(shù)據(jù)，發(fā)送給信息處理計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將接收到的本車?yán)走_(dá)的模擬空情信息、所屬自行高炮的模擬空情和模擬戰(zhàn)斗狀態(tài)數(shù)據(jù)、模擬的上級指揮所空情等數(shù)據(jù)按照作戰(zhàn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、火力分配和作戰(zhàn)指揮，并記錄數(shù)據(jù)。最后根據(jù)評價(jià)模型、想定數(shù)據(jù)和訓(xùn)練過程數(shù)據(jù)完成評估，在訓(xùn)練結(jié)束后給出訓(xùn)練評價(jià)結(jié)果。

2.4.3 故障診斷功能

連指揮車是光、機(jī)、電和液等綜合技術(shù)的集合體，系統(tǒng)整體功能多、組成復(fù)雜，一旦出現(xiàn)故障，在戰(zhàn)場上如何維修，爭取在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)戰(zhàn)斗力，是一個(gè)很重要的問題。因此，故障診斷的首要任務(wù)是快速故障定位。通過改造利用CAN總線，將其電氣系統(tǒng)所屬電氣設(shè)備的故障診斷信息上報(bào)給上位計(jì)算機(jī)，然后在上位計(jì)算機(jī)上集中顯示。

3 結(jié)束語

本文從信息化作戰(zhàn)對連指揮車改造的需求出發(fā)，基本上勾劃了一個(gè)改造方案的總體思路。其核心是為了提高系統(tǒng)的信息收集、信息交互、信息處理和作戰(zhàn)指揮能力，以適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場環(huán)境下的信息化作戰(zhàn)需求。這些改造設(shè)想在工程設(shè)計(jì)上是可以實(shí)施的，并為今后的具體改造提供借鑒。

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