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资料:C2、C3I、C4I综合通信系统概览

http://jczs.sina.com.cn 2003年7月31日 11:36 舰船知识网络版

  C2、C3I、C4I综合通信系统概览

  本文主要介绍了国外几家公司的C2、C3I、C4I综合通信系统。如Litton公司的THAAD系统、Raytheon公司的联合战术无线电系统(JTRS)、Thomson-CSF的COMMANDER C3和TS700综合通信系统、爱立信的EriTac战术通信系统等等。有一部分配有网址,有兴趣的同志可直接到因特网上查找。

  1战区高海拔区域防御系统

  Litton公司制造的THAAD BMC3软件可以提供在网络化、分布式及重复型(NDR)的系统体系下的一整套的集成的任务及部队运转能力,并可以保证在各种紧张的战场环境下的系统性能。

  系统工作原理:根据预先设置好的任务规则,BMC3软件能够控制并整合复杂的THAAD地基雷达及THADD导弹对进入战区的弹道导弹进行探测、识别、分类、锁定、打击,以及打击效果评估。该系统在探测及锁定导弹威胁的同时,可以根据目标的特性及弹道生成估算的导弹发射点及弹着点。这些信息可以传送至其它节点进行对导弹发射架的打击、对友军进行告警及保护以及对二级防御进行提示。

  THAAD系统可以在操作员认可任务的情况下以半自动模式进行工作;或者以全自动方式工作,此时BMC3软件根据高空威胁、威胁级别、预计弹着点以及拦截导弹数量自动指挥任务的完成。

  目前,Litton已经交付使用了该软件的有效演示版,包括超过400,000行的应用代码,13个硬件工作站。

  Litton数据系统公司的总部位于加州的Agoura Hills,公司主要为美国军方及其盟国开发和集成指挥、控制、通信与情报系统,尤其是导弹及防空系统、战场通信及火力支持系统的系统工程及软硬件。

  公司的C3系统还包括:中型扩展防空系统(MEADS)、区域防空指挥部(AADC)、实时格式识别光处理、现代跟踪系统(MTS)、AN/TYQ-23战术空中作战指挥与控制系统、火炮火力控制系统、移动化学元(Chemical Agent)探测、AN/UPX-24探测脉冲中心敌友识别(IFF)系统。

  2联合战术无线电系统

  联合战术无线电系统(JTRS)计划是为了满足美国陆军关于国防部下一代的安全、多波段/多模式数字无线电的日益迫切的需求应运而生的。JTRS无线电项目可以根据任何军事应用(机载、地面、移动、固定站、海事及个人通信)而量身定做。

  JTRS建立在一个公用通信系统的架构上,可以支持覆盖大面积的从低容量语音及数据网到高容量视频链路或广域网(WAN)的各种网络。

  美国军方以往采购的无线电台常常是不够兼容的。而对“联合战士”(joint warfighter)来说,其任务往往需要在多种波形的数字战场上进行通信。JTRS采用模块化设计,可以满足各种用户要求,从而消除了种种通信壁垒。

  此外,使用软件定义的波形及基于开放标准的架构为JTRS与现有无线电台、网络及遗留波形(legacy waveforms)以及预计将来可能会提出的新的技术要求提供了互操作性。

  特别重要的一点是,JTRS使作战人员可以在任何时间与地点与任何人毫无障碍地保持通信。而这得利于模块化软件可编程无线电联盟(Modular Software-programmable Radio Consortium,MSRC)无与伦比的专业经验。

  MSRC包括了四家世界上战术通信产品的顶尖开发商,他们是:

  RAYTHEON系统公司(Ft. Wayne, Ind.),战术Internet的构建者以及多种综合通信及战场管理系统的提供者;

  Marconi CNI分部(Wayne, N.J.),宽带军用通信系统及数据链的开发商;

  Rockwell-Collins (Cedar Rapids, Iowa),从极低频到极高频范围的通信设备提供者;

  ITT航空通信分部(Ft. Wayne, Ind.),现代战术通信网系统(美军战术Internet及英军Bowman计划)的重要承担者。

  3联合战术终端/公共综合广播业务模块

  JTT/CIBS-M是首个能够进行相关的综合战术情报广播的开放体系、具备灵活性与可伸缩性的软件可编程数字无线电台。

  JTT/CIBS-M是一种高性能软件可编程数字intel无线电台。它具有即插即用的模块化功能,这使其可以接入现今的情报网络并具备综合广播业务(IBS)的转发功能。

  JTT/CIBS-M可以实现至战术情报、寻的信息支持作战管理中心、情报中心、防空防御中心、获利支持部队、空中机载节点、海面、水下及地面移动平台的完全、准确而且及时的瞬间接入。

  公共IBS模块支持对其它终端及处理器配置的集成,是首个为联合业务战士(Joint Service warfighter)提供的真正意义上的灵活的、可扩展(缩减)的、开放体系无线电台。

  JTT/CIBS-M系列终端设备在设计时充分考虑了陆军技术体系(Army Technical Architecture)、联合技术体系(Joint Technical Architecture)、国防信息基础设施公共操作环境(DII COE)的要求,完全符合Joint Vision 2010的要求。

  4 SADL/EPLRS联合作战情势警惕度系统

  情势警惕数据链(Situation Awareness Data Link,SADL)通过美国陆军的增强定位报告系统(Enhanced Position Location Reporting System,EPLRS)将美国空军近空(close air)支持飞机与数字化战场结合起来。SADL决不仅是一个无线电台或数据调制解调器,它提供了战机与战机、空中到地面以及地面到空中的健壮的、安全的、抗干扰的无可争议(contention-free)的通信连接。由于其特有的关于情势警惕度的位置与状态报告,SADL提供了一种有效的长期的空中到地面作战识别问题的解决方案。

  它有两种工作方式:空中到地面方式和战机对战机方式。

  美国二十一世纪士兵计划(Task Force XXI )已经确认EPLRS作为“机动旅的主干通信系统(backbone communication system of the maneuver brigade)”。装备SADL的近空支持飞机可以提供所有数字化战场部队的位置识别,甚至包括那些非EPLRS用户。

  5战区作战管理核心系统(TBMCS)

  项目介绍:TBMCS系统可以为作战指挥官提供完全支持指挥作战目标的用于计划、指导及控制战区空中作战的手段,以及与同一作战任务相关的地面与海面部队之间的协调。由于其自身具有相当的灵活性,TBMCS可以根据不同的作战局面而采用大规模或小规模作战任务模式。该系统完全支持和平时期的训练、日常任务以及对紧急情况的及时反应。TBMCS还可以将其互操作功能融入战区防空作战的其它C4I系统。

  6美国欧洲司令部C4系统指挥部

  美国欧洲司令部C4系统指挥部主要负责有关的C4的政策、计划、项目以及系统支持。其负责项目如:欧洲司令部全球广播业务(GBS)、联合“奋进”演习C4I任务保证与协调。

  7 Thomson系统公司的COMMANDER C3

  COMMANDER C3是Thomson系统公司最新的海军控制、指挥及通信系统。COMMANDER C3可以在舰船、直升机及海岸设备之间提供关于联系数据、报文以及地理参照的地图的无缝的、接近实时的共享。COMMANDER C3也可以提供获得主要海军数据链标准互操作性的接口。

  COMMANDER C3对于那些希望得到有效的、可以负担得起的并且有相当技术及互操作性要求的解决方案且与警察、海岸警卫队以及海军当局进行合作的民用及军事用户来说是一个相当理想的选择。尤其适合用于这些项目:搜索与营救(SAR)、海岸防御与侦察、打击走私与贩毒、经济制裁地区(Economic Exclusion Zone,EEZ)的封锁、海关/移民巡逻、鱼政巡逻、舰队管理、船只交通管理以及海军控制的船运(NCS)。

  通过使用最先进的商用技术,COMMANDER C3以民用或者小型海军舰船完全能负担得起的价格提供那些过去只有非常昂贵的数据链路网络如Link-11和JMCIS才具备的功能。同时,COMMANDER C3的网关接口概念也使得COMMANDER C3所在的网络能与主要的军事网络轻松自如的实现有关操作。

  COMMANDER C3示意图

  COMMANDER C3利用船只自身的导航雷达及GPS接收机收集本地联络信息和船只自身位置。其它传感器,包括AIS,也可以得到COMMANDER C3相应的支持。这些信息在网络中传播,并且在各个节点(一艘船只、海岸设备或一架直升机)与所收到的来自外部数据链路、海岸雷达以及GMDSS遇险呼叫的数据融合,从而提供一幅公共综合战术图像。其它信息如HF电子邮件和地图覆盖也可以使用同样的网络在节点间传输。

  节点间的通信可以是以下任意形式:HF/VHF/UHF无线电、卫星通信、使用虚拟专网(VPN)技术的安全、拨号PSTN可以配置为internet的备份以及专线(dedicated lines)。

  COMMANDER C3在每一个节点都提供了先进的用户接口,这样就使得用户可以在标准格式矢量图上显示综合战术图像,包括ECDIS、DCW、以及DIGEST。它还可以让操作员控制显示(包括历史、投影、数据块和过滤)、请求决策辅助、或者控制网络操作参数以及数据管理和融合参数。

  COMMANDER C3在每个节点上均运行于一台单独的Windows NT工作站上,但是其高度灵活的模块架构使其可以是用于多种其它平台及处理器。COMMANDER C3还可以与一个现有的战术或导航显示器一起作为一种备份数据链/数据融合业务。

  在COMMANDER C3的基础上还可以添加以下功能:

  根据用户要求增强的安全性;通往其它网络的网管;综合电子邮件服务;雷达图像覆盖;无线电设备控制与监视;通往其它舰船设备或综合桥联(bridge)系统的接口;在线舰上数据库;舰队管理数据库;视频捕获、跟踪与图像转发。

  8 TS700综合通信系统

  Thomson Systems公司的TS700综合通信系统包括LF/MF/HF、VHF及UHF无线电通信设备、客户提供的密码设备、一个无线电远程系统以及基于数字式处理器的通信控制监视与文电处理系统(CCMS & MPS)。高度集成的TS700综合通信系统可以从CCMS及/或MPS系统控制台进行操作,CCMS和MPS都使用了加固的TEMPEST (专门设计用来满足NACSIM 5100A)数据处理设备。

  TS700的核心是一个声控开关矩阵,经扩展后最多可有63个输入端口,以及无限个虚拟输出端口。这一特色使得TS700的结构可以适应其它的设备配置。

  TS700 HF分系统可以与标准HF数据(包括Link 11)调制解调器以及ANDVT (语音),KG-84C (战术RATT)以及KWR-46(广播)密码单元兼容。它还包括两个1千瓦发射机和三个通用LF/MF/HF接收机以及一个专用2182 kHz防护接收机、气象传真接收机以及差分GPS误码纠错HF接收机。发射机包括一个在405 kHz到30 MHz波段内以毫瓦级工作的激励器,在1.5 MHz到30 MHz波段工作的1 kW (PEP)功率放大器,以及功率后置选择器(power post-selectors)即调谐滤波器(用来降低互调制失真、谐波、宽带噪声、以及功率放大器输出端的杂波辐射)。这些将通过高功率RF开关连到HF耦合器以及11米鞭状天线上。

  LF/MF/HF接收机覆盖了10 kHz到30 MHz波段,其一大特色是预置滤波器可以对调谐频率在+10%的范围内降低强烈传输的效果。LF/MF/HF接收分系统的另一特色是它的两个耦合器,其中之一具有三个独立的宽带RF输入端口,每个都带有四个HF输出端口,另一个耦合器则具有一个RF输入以及三个LF/MF输出和五个LF/MF/HF输出。来自多耦合器的RF输出被馈送至2182 kHz遇险(distress)接收机、气象传真接收机/打印机(80 kHz到25 MHz传真及电传,518 kHz Navtex电传NOTAMS)、三个LF/MF/HF接收机和预置滤波器、以及单独的专门用于接收差分GPS纠错的LF/MF/HF接收机。到多耦合器的宽带输入则是由两个独立的LF/MF/HF无源锥形单极天线提供(10 kHz到30 MHz)。

  TS700综合通信系统

  UHF分系统与KG-84C(战术RATT)及KY-58 (语音)密码设备、标准数据调制解调器以及Link 11兼容。它包括两个工作于225 MHz到400 MHz的收发信机(45 watt AM; 100 watt FM)以及一个工作于243 MHz的保护接收机。UHF收发信机也与SECOS ECCM设备兼容。

  VHF分系统包括装在船上的能覆盖VHF海事移动通信波段的收发信机(固定或扫描)以及便携式的收发信机(手持式)。

  无线电远程分系统为遍布全舰的操作员手持设备提供了安全的HF与UHF语音通信。它包括一个声频分布式接口板(4 x 4开关矩阵,符合CID/09/15 level III要求),四个操作员工作站,以及四个语音加密电路。

  TS700采取了开放体系的架构,所以任何一家制造商都可以很容易的开发相关外部产品以实现远程控制。

  TS700硬件的控制、监视、分配与交换是由一名操作员通过CCMS软件实现的,它使用了计算机控制的交换矩阵以获得“黑”信号的互通性。MPS也通过KG-84C (RATT)与KWR-46 (广播接收)密码设备与这个交换矩阵接口。MPS充分与ACP 127(G)报文格式、波特率、编码、以及包括战术及广播排队、格式化的和操作员到操作员的列表兼容。CCMS与MPS系统都使用了加固的TEMPEST (满足NACSIM 5100A) 80486计算机。

  TS700软件的主要功能如下:

  8.1 CCMS系统

  远程测试与控制、作战管理(生成、测试与实施)、行动及性能记录、设备远程控制。

  8.2 MPS系统

  文电整理与编辑、文电传输、文电接收、流程监视与控制用户接口生成、修改及打印(在线或离线)文电、方案、设备配置文件等、观察状态信息、观察记录(每月)、互操作、观察报警与警告。

  有关Thomson-CSF公司的其它C3I系统请在以下网址查看:

  文电处理系统www.thomson-csf.ca/Products/mps/mps.htm

  通信控制与监视系统www.thomson-csf.ca/Products/CCMS/ccms.htm

  远程控制与监视系统www.thomson-csf.ca/Products/RCMS/rcms.htm

  差分GPS参考站www.thomson-csf.ca/Products/DGPS/dgps.htm

  http://www.thomson-csf.ca/Products/ts700/ts700.htm

  9战术防御环境下指挥、控制与通信的动态决策支持

  本文作者Cliff Presser是南卡罗来纳大学计算机系博士。

  本文主要从Bayesian网激励、Decision网激励、决策网络节点、决策网络链路、决策网络示范、代理本地(Agent Local)及元模型(Meta-Models)、代理架构、行为组件、本地模型交换、动态决策网络、搭配组件、接口组件、通信级别、活动决策网络组件、本地模型域、AEDN模型结构、模型设计准则等方面讨论了在战术防御环境下的指挥、控制与通信的动态决策支持网的模型。http://www.cs.sc.edu/~presser/DAG/html/onr/index.htm

  10综合战术/战略数据网络连接(ITSDN)系统

  定义:ITSDN是DISA(国防信息系统局)关于无缝集成以及通过随时可用的小型非保密的(但是敏感的)IP路由网络(Internet Protocol Router Network,NIPRNET)和/或保密IP路由网络(Secret Internet Protocol Router Network,SIPRNET)接入国防部管辖的支持联合作战或演习的目前由所有CinC、业务(Services)及分局(Agenice) (C/S/A)使用的基于路由器的的战术部署的数据网络系统的方案。

  由于ITSDN系统是将来的国防信息基础设施(DII)的一部分,在设计时必须考虑通过C/S/As以及计划/项目管理人员对现有或正在开发的新的基于路由器的战术部署的数据网络系统可以进行升级从而确保能与以前投入战场的ITSDN进行互操作。

  背景:1990国防部秘书办公室(OSD)委托DISA开始研究ITSDN系统以完善并增强武士概念(Warrior Concept)的C4I互操作性要求。http://jitc-emh.army.mil/it/itsdnint.htm

  11战术数据信息链的测试与评估

  作为国防信息系统局的测试机构(DISA),联合互操作性测试司令部(Joint Interoperability Test Command,JITC)在国防部对战术指挥、控制、通信、计算机与情报系统的测试与评估上具有重要地位。为了进行相关测试,JITC使用联合互操作性评估系统(Joint Interoperability Evaluation System,JIES)进行TADIL-A/B/J测试,使用联合操作性C4I评估工具(Joint Operational C4I Assessment Tool,JOCAT)进行战术数据链的操作性评估。预计将来的改进会包括TADIL F/K以及变量文电格式(Variable Message Format,VMF)。测试的类型一般包括:联合/合成(Joint / Combined)互操作性、可操作环境下的性能评估、标准有效性、标准一致性。

  联合互操作性评估系统(JIES):JIES是专门设计用来支持国防部C4I系统在联合(US,美军)及合成(US/Allied,美军/盟军)作战环境下的TADIL-A/B/J标准的一致性与互操作性。TADIL测试包括软件和硬件系统配置两部分,测试对TADILd的-A、-B、-J采取不同的方法。有关内容请浏览:jitc-emh.army.mil/tadil/jies.htm

  本网页上还可以查看有关的测试日程表、最新的测试结果以及测试报告。

  jitc-emh.army.mil/tadil/

  12 EriTac:爱立信的战术通信系统

  爱立信的战术通信系统EriTac是一种保密的可靠的通信系统。它可以根据用户要求进行裁减或增强,也可以以交钥匙工程的形式或作为现有网络系统的升级提供。

  EriTac具有最先进的ECCM的特性。它的跳频无线电中继以及同步与路由系统使其具有非常出色的抗干扰能力。此外,设备尤其适于安装在小型车辆上,这使得系统可以以很低的成本即可具备很好的机动性。

  由于EriTac采用了预编程设置以及可以对网络中的变化自动适应,只需要一点点训练,信号指挥官即可很轻松的操作和维护系统,并且快速方便的实现部署。EriTac提供了对话、电话、无线电、视频设备、移动用户以及数据设备的接入,可以通过卫星链路进行区域外操作。

  EriTac在高速用户接口的ECCM性能上均优于EUROCOM标准。它同时提供了电路交换和包交换业务,支持安全的点对点和点对多点类型业务,以及带有战术路由器和包交换机的10/100 Mbits/s LAN。www.kog-ericsson.com/eritac/(摘自信息产业部电子54所信息中心网网上速递)


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