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1、全综合潜艇作战系统/7I,全综合潜艇作战系统矽摘要本文从潜艇作战系统的概念出发,介绍了潜艇作战系统的组成及其发展过程.针对国外潜艇作战系统的最新发展,重点阐述r全综合潜艇作战系统的先进技术和基车功能,并对未来潜艇武器系统的发展进行了展望.主题词潜艇作战指挥系统人工智能1概述潜艇作战系统是一个在潜艇平台上,用于完成环境监视,目标识别,威胁估计,数据处理,武器控制与导引,战术指挥决策等对敌作战功能的各要素及人员的综合体潜艇作战系统一般包括有观测,导航,通信指挥,武器控制等分系统.在现代技术和战术发生变化的情况下,一艘离开岸基兵力支持,独立活动在海洋下面的潜艇,对其自身力量的指挥与控制是至关重要的潜
2、艇是一种多使命武器平台,为了支持潜艇的使命任务,潜艇配备有一个复杂的人机交互作用的作战系统.作战系统的一个重要任务就是帮助艇长完成对潜艇整1,作战资源的调配和运用.潜艇作战系统最基本的功能有:(1)对环境的监视与侦察,发现,探测潜在的目标;(2)搜集艇上各种传感器的数据与信息,接收外界各种信息源的数据与信息;(3J将搜集的信息进行编辑,分类,目标运动分析,建立主信息表;t4)进行辅助决策,分析水声环境,确认威胁等级,进行可攻性判断;t5)选择武器种类,组织武器通道(6)控制武器发射和导引,评估打击效果.2潜艇作战系统的发展潜艇自其问世以来,其武器装备就一直在不断地进行改进.1890年潜望镜首先
3、成为游艇的水下传感器,从而使潜艇比水面舰艇略胜一筹,这一优势随着陀螺控制的鱼雷诞生而增长.本世纪2O年代末期,美国首先发明了一种鱼雷数据计算装置,它可以完成两种功能:定位和角度计算,使潜艇武器系统具备了火控功能,这无疑是迈出了重要一步随着潜艇武器装备性能的不断提高,为了对付日益严重的潜艇威胁,各种各样的反潜甲台干反潜系统相继出现,各种反潜平台相互配合协同作战,交替使用各种反潜武器,构成严密的反潜火力阿.潜艇面对一个立体的作战环境,同时与多个目标作战.潜艇作战系统就是随着作战环境变化和自身技术进步而发展的.潜艇作战系统的发展大致可以分为四代:第一代本世纪60年代初以前,以单一的火控功能,控制单一
4、的武器,对付单一的目标的潜艇火控系统为代表,与探测系统,鱼雷系统,导航通信系统组成松散联合体这种联合体属第一Rq一代潜艇作战系统的典型.第二代本世纪50年代末至70年代初,以作战情报与火控功能综合成一体的潜艇集中式作战情报与火控系统为代表,以它为核心,与探测,导航,通信和武器等分系统组成联邦.这种联邦体属第二代潜艇代表系统的典型.第三代本世纪60年代至80年代初.以分布式潜艇作战情报与火力控制系统为基础,与探测,导航通信和武器等分系统构成的联邦制作战系统,这种系统属于第三代潜艇作战系统的代表.第四代潜艇全分布式综合作战系统,这一代作战系统的特点有三个:一是大量采用微机,模块化程度高;二是采用作
5、战系统总线和模块间总线;三是多功能通用显控台.3全综合的潜艇作战系统现代潜艇作战系统能够通过数据融合和航迹相关处理技术,实现艇上所有水声,电子,光学和导航传感器的完全综合.综合处理的结果形成了传感器信息和作战环境的直观显示.这些信息对潜艇作战能力和本艇自身安全产生很大影响,并给艇上指挥员的决篱提供了重要参考依据现代潜艇作战系统应具有以下功能:低频,宽频带的探凋和跟踪;频谱分析和频带分析;脉冲信号的探测,分类和跟踪;瞬时的探测和信息存储;扇面扫描测量;水雷的探测和分类本艇噪声的监测;主动声纳的探测综合导航光学图象的评价和显示;雷达信息的综合显示;传感器和系统目标的跟踪;传感器和系统目标的分类;威
6、胁分析I武器发射建议;武器传感器的综合;武器控制.世界上第一套完全综合的潜艇作战系统(isus83)已经装备在德国206A潜艇上.该系统是专门为负有复杂使命的现代潜艇设计的,并且也是为利用各种传感器而设计的.它所完成的信息处理工作包括:目标识别,战术态势显示,威胁估计,作战能力分析和武器控制.能同时控制鱼雷,导弹,诱饵三种武器,并能满足各国海军的需要它的结构紧凑,重量轻,并采用了模块化结构.us83潜艇作战系统的设计特点:一70具有彩色绵码光栅扫描显示器的多功能通用显控台具有用于全部数字,音频,视额信号传递的数据总线一一配置了先进的综合传感器;具有自动相互作用搛测跟踪和分析能力;具宵多种武器的
7、综合控制能力;具有综合仿真能力;硬件和软件具有高度的通用性.图1德国ISUS83潜艇作战系统布置图全综合的潜艇作战系统必须具备:声纳传感器,战术数据处理和武器控制的综台;为提高系统的作战效能,分系统之间的良好相互作用与联系为简化操作维修,减少装艇设备,系统普遍采用通用技术;简明的操作,维护培训除此之外,作为全综合的潜艇作战系统,还要求所属分系统具有:潜望镜和光学桅杆的综合控制显控台控制潜望镜和电子桅杆的升起;7显控台控制视野范围的选择f显控台显示潜望镜和光学桅杆的视频图象.冒达和冒达侦察机的综合雷达视频信息的战术图形显示;雷达的操作和对目标的跟踪在系统显控台上完成;雷达信息的截获和分析在系统显
8、控.台上完成.内部,外部通信系统的综台本地的通信控制由显控台设置;水下紧急电话和电报;被动数据链信息的跟踪和处理.导航系统功能的综合战术导航数据的处理;导航传感器数据的处理和最佳占位的确定i精确的水下导航;以大地坐标为基准的电子海图显示.多武器控制系统的综合控制和导引鱼雷,导弹,诱饵;武器分系统紧急发射能力;水雷布放时.导航参数和布放点的记录.全综合的潜艇作战系统不仅允许对更多图2全综台作战系统数据处理框图的功能进行综合,而且也可以根据用户的特殊需求进行适当的裁剪,系统具有很大的灵活性,以保证系统能够满足不同的装载平台的装艇要求.4全综合潜艇作战系统未来的发展全综合的潜艇作战系统对提高潜艇的作
9、战能力有着十分重要的意义.而分系统之间的相互作用是非常复杂的,一些分系统的使用,要求操作员有很高的技术水平,才能保证系统的正常使用.未来人工智能和专家系统的应用,将会减轻操作员的负担使系统的功能得到充分的发挥.(1)就目前的发展趋势,声纳将是人工智能应用的重要领域,在先进的德国Atlas声纳系统中,人工智能已经得到了应用.此外,将声纳和雷达侦察机的信息进行综合,也是完全可行的.未来的发展方向就是将目标运动分析和声纳按智能的方式相结合,以缩短目标运动分析的收敛时间,这一点是十分重要的,尤其是在跟踪机动目标时效果更加明显.(2)人工智能将为目标类型的识别提供帮助,在潜艇上应用目标平台数据库,存储几
10、十个至上百个平台的特性数据.当传感器获得信号后,经过专家系统的相关和前置(下转第77页)一72的可靠性等等.海上试验可以衡量多普勒计程仪的工作质量和技术指标.在给定的试验条件r计程仪测量的参数值作为评价的基础例如:判断工作深度潜在能力的标准是最大工作深度,在这个深度上要能保证多普勒额率的给定测量精度海上试验的任务可以分为以下类型:(1)在海上真实海况下,检验新研制设备的精度;(2)对用于一定使用条件下的设备进行最佳校准;(3)研究各种外界因素(安装位置,摇摆等)对设备工作的影响进行海上试验时,多替勒计程仪的精度可以通过其它导航定位系统来检验利用叠标,差分GPS设备或者无线电导航定位系统进行检验
11、原卿上均是可以的,但上述的试验手段应满足以下条件:1)确定船只位置时的精度,这个精度应比被测的多普勒设备的精度要高;2)在同样的海况下,测量设备的测量精度应能够保证;3)经济性.即试验工作的准备和测量结果的处理要花较少的时间和物力.5结束语多普勒计程仪是一种比较先进的测速设备,在船舶的导航系统中,尤其是在自主式导航系统中占有一定的位置.目前我国在这方面无论是理论上还是实际应用中与国外先进水平尚有不小差距.希望本文能够得到水声界和导航界专家的批评指正.促进多普勒计程仪基础理论的研究及其在船舶导航上的运用r上接鳙72页)处理,再进行数据库检索和对比.最后经过专家评估,从而识别和推断目标.(3)人工
12、智能将支持战术导航功能和武器发射预测的结合,以制订复杂的攻击方案.这对提高作战系统能力是十分重要的(4)人工智能将为鱼雷的控制和在复杂的水声环境中对声纯目标跟踪的干扰提供帮助(5)人工智能可模仿专门技术人员进行故障检测,使潜艇装备技术人员能迅速排除故障,进行维修综上所述,现代战争的快速性,突发性和复杂性要求潜艇作战系统在实时处理大量信息的基础上作出快速反应和正确的战术决策与行动,为此,作战系统必须高度自动化,而高度自动化的实现在于人工智能技术的应用与发展.参考文献1MBRYANTbBfullyrate,ratedcomtearsyte,mforsnkmnnTIe8ferenproceedimgs(1994)pART(23外国海军指控系统汇编海军装备技术部电子部.【3现代潜艇技术与战术海军装备技术部舰艇部.一77
