《装备信息化对水面战斗舰艇的影响.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《装备信息化对水面战斗舰艇的影响.doc（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、装备信息化对水面战斗舰艇的影响第29卷第5期2007年l0月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYVo1.29,No.5Oct.,2007文章编号:16727649(2007)05011204装备信息化对水面战斗舰艇的影响范波(船舶系统工程部,北京100036)摘要:给出了装备信息化的概念和内涵以及装备信息化与机械化的关系.根据水面战斗舰艇在信息化作战中的作用和地位,从战场信息化,舰艇平台信息化,作战系统信息化和弹药信息化等方面,针对武器装备信息化对水面战斗舰艇发展的影响进行了分析,概括了装备信息化背景下水面战斗舰艇的特点和发展趋势.最后结合我国水面战斗舰艇的发展现状,提
2、出了建议.关键词:装备信息化;水面战斗舰艇;发展趋势中图分类号:E925文献标识码:ATheimpactofweaponequipmentinformationalizationtothedevelopmentofsatfacecombatantsFANB0(SystemsEngineeringResearchInstitute,Beijing100036,China)Abstract:Theconceptandmeaningofequipmentinformationalizationandtherelationbetweeninfor-mationalizationandmechaniza
3、tionisgiven.Theimpactofinformationalizationtothedevelopmentofsurfacecombatantisanalyzedfromtheaspectsofbattlefieldinformationalization,platforminformationalization,combatsysteminformationalizationandammunitioninformationalizationaccordingtotheroleandpositionofsurfacecombatantininformationalizedcomba
4、t,andthefeaturesanddevelopingtrendofsurfacecombatantinthebackgroundofequipmentinformationalizationissummarized.Suggestionsareproposedbasedonthedomesticcurrentdevelopmentofsurfacecombatant.Keywords:weaponequipmentinformationalization;surfacecombatant;developingtrend1概述海军武器装备从帆船铁炮发展到目前种类繁多的现代化水面,水下和空中
5、作战装备,经历了漫长的由低级到高级,由简单到复杂的演变过程,在此过程中武器装备不断地融合当时最先进的技术.随着信息时代的到来,人类社会形态正由工业社会向信息社会转变,战争形态也由机械化战争向信息化战争演变,海军武器装备在这种背景下也不断发生着变化.水面战斗舰艇作为海军在未来海上信息化战场中执行各种任务的主要平台和基地,是海军装备构成的主要力量.随着历史的演变,世界局势的变化和科学技术的进步,水面舰艇各舰种的使命,功能和特性也在不断地发生变化.分析水面战斗舰艇在信息化背景下的本质特点,影响因素和发展方向,将有利于更好地理解信息时代舰艇装备的发展规律.1.1装备信息化的概念与内涵装备信息化是指将以
6、信息技术为核心的现代先进军事技术应用于武器装备建设的各个领域,充分获取,创造和利用信息优势,使信息及信息技术在提高武器装备及其体系的作战效能方面发挥主导作用,成为战斗力增长的主要来源,以满足打赢信息化战争的需要.装备信息化是以信息技术改造现有武器装备和发展新型武器装备的过程,它涉及的范围很广,包收稿日期:200705一l0作者简介:范波(1964一),女,高级工程师,研究领域为综合电子信息系统.第5期范波:装备信息化对水面战斗舰艇的影响?113?括陆,海,空,天平台(含单兵)信息化,弹药信息化,作战系统信息化和战场信息化.目前,衡量装备信息化水平还没有统一的评判标准,各方面较为认同的是具有适度
7、的信息技术含量是其主要的评判要素.信息技术含量指的是信息设备成本在武器装备总成本中所占的百分比.美军目前达到的平均水平为:主战飞机信息技术含量为42.1%,导弹为58.6%,军用卫星为62.1%,装甲战车为31.7%,战舰为33.9%.1.2装备信息化与机械化的关系从发达国家武器装备发展的历史来看,武器装备机械化是信息化的基础,信息化是机械化发展的必然趋势.机械化平台是信息装备的载体,良好的机械化作战平台为信息装备的正常运行及其操作人员提供必要的运行空间和环境,有效载荷以及所需的电力供应,使信息化装备具有良好的机动性.信息技术使机械化作战平台具有信息获取能力,互通互连互操作能力,精确打击能力和
8、综合作战能力,并提高了传统的机械化武器装备的打击精度.武器装备机械化主要是追求速度,火力,机动性和防护能力等,而武器装备信息化则把信息获取,信息处理和信息传输的实时性,指挥决策的高效性,作战系统之间的互通互连互操作性和武器打击的精确性放在首位.装备信息化与机械化是相互依存,复合发展的关系,以机械化为基础,以信息化为目标,以信息化带动机械化,两者融合和互动才能确保海军作战装备实现跨越式发展.1.3海军装备的特点及海军装备信息化海军是信息密集型军种,具有陆,海,空,天,电多维联合作战的特点.其装备型号复杂,技术含量高,研制周期长.海军也是三军中信息化发展最早和最快的军种之一,海军的使命任务和作战需
9、求要求海军装备必须实现信息化.水面舰艇在遂行未来一体化作战任务中是最重要的武器装备平台,要在距海岸线10002000nmile的海域作战,水面战斗舰艇必须具备信息化作战手段,才能适应海上信息化作战的需要.海军作战需要由岸基,太空提供作战海域的情报保障;要同舰载航空兵,攻击潜艇联合作战;要防御来自空中,海上和水下敌方的攻击;还要具备信息对抗能力.通过多兵种的协同,对敌方目标实施远程精确打击.海军装备信息化是以适应信息化战争的需要为前提,以信息技术应用为动力,以信息网络为基础,以指挥自动化为核心,通过有效开发信息资源,对海军装备的各个方面,各个环节进行信息化改造,不断提升海军装备的信息能力和信息化
10、水平,主要体现在装备的数字化,网络化,自动化,智能化和一体化,增强武器装备的体系对抗能力.2武器装备信息化对水面战斗舰艇的影响分析2.1水面战斗舰艇发展历史随着社会经济和科学技术的发展,水面战斗舰艇及其装备经历了一个漫长的发展过程.在古代,水面舰艇大多只是一些以桨为动力的平底木船,使用弓箭,弩炮和火器等原始武器.从16世纪帆船和舰炮的出现,到18世纪末逐渐形成了不同排水量和各类火力配置的舰船.19世纪初,钢制船体取代了木质船体,往复式蒸汽机作为舰艇的主动力源得到广泛的应用.同时,为对付日益增强的舰炮攻击,在舰艇舷外增加了装甲以保护自身安全.到19世纪60年代,水面舰艇完成了由帆船向蒸汽机船的过
11、渡,海军装备进入了近代发展阶段.一战的海战实践,对海军装备的发展产生了巨大影响.二战中,敌对双方共投入各种舰艇6000多艘,飞机的出现和使用,使航空母舰成为水面舰艇的主要突击兵力而取代了战列舰.二战后,导弹武器的出现,改变了各国海军水面战斗舰艇的发展思路,在苏联曾一度出现了关于导弹舰艇和航空母舰哪个优先发展的争论.目前,一场世界范围的新技术革命正在兴起,以信息技术为核心,对武器装备更新换代必不可少并与信息技术息息相关的新兴技术,如先进制造技术,新材料技术,新能源技术,生物技术,光学技术,空间技术等,组成了一个新兴的技术群.在信息化作战需求的牵引下,这些新技术对舰船不断地融合,渗透和支持,使舰船
12、装备的综合作战能力得到迅速提高,对战场感知能力增强,对目标探测,跟踪能力显着提高.作战指挥快速决策,多兵种联合作战,实施远程精确打击都成为舰船在海上作战必须具备的能力.随着人工智能技术的发展,无人作战平台已经出现并参与作战活动,有人和无人武器平台联合作战已成为现代海上作战的主要发展方向.2.2装备信息化对水面战斗舰艇发展的影响一根据海军使命任务和对水面战斗舰艇在信息化作战中的要求,装备信息化对水面战斗舰艇的发展有以下几方面影响:1)战场信息化?114?舰船科学技术第29卷信息技术对战场结构最具革命性的影响,是导致了战场信息网络一体化和信息化战场的产生.信息化战场是信息时代的一种新的战场形态,是
13、随着信息技术和信息化装备在战场上的广泛应用和战场信息系统网络一体化而形成的,是以电磁空间和网络空间为主的电子信息空间向陆,海,空,天地理战场空间全面渗透并高度融合的产物.战场信息化的实质是战场上高速率大容量的信息活动,主要体现在多手段的信息获取,多途径的信息传输,自动化的信息综合处理,智能化的信息运用与控制以及激烈的信息对抗等方面.不同历史时期的战场形态经历了以单兵为作战单元的冷兵器战场,以武器平台为作战单元的机械化战场,基于CI系统的电子化战场的演变过程,目前正在向基于网络化信息系统的信息化战场转变.战场形态的变化,将导致水面战斗舰艇在海上作战争中承担更多的任务,发挥更为重要的作用.2)舰艇
14、平台信息化舰艇平台信息化是指舰艇平台的导航,航行,损管,监控,维修保养,人员训练等的信息化,由平台综合管理系统和信息网络系统构成.平台综合管理系统包括航行管理,机械管理,损管自动化,舰上虚拟训练,舰船状况检测,远程保障等,是实现平台信息化的核心.信息网络系统是实现平台信息化的基础,为舰载武器和综合电子信息系统提供支持.平台信息化的发展将为新的作战应用提供高信息容量和灵活的信息基础平台.3)作战系统信息化作战系统信息化是使舰艇能适应未来海上的作战环境,使其在技术上成为网络化兵力的一个节点,既能共享网络的信息资源,又能在信息和火力两方面为网络做出贡献.未来海战场环境将呈现网络化,多维化,透明化和一
15、体化的特点,要求舰艇作战系统采用新的技术体制,CISR系统与武器系统一体化(CKISR)将成为主要的发展方向.将重点发展航母战斗群用的网络中心战系统和作战舰艇的综合化指挥控制系统.4)弹药信息化弹药是武器系统的重要组成部分,经过信息化改造的弹药,不仅能在提高武器系统射击精度的同时控制附带毁伤,还能获取并利用各种信息实现战场态势感知.弹药信息化已成为提高武器系统综合作战性能的重要手段,其发展趋势是灵巧化和智能化.同时,弹药信息化也对水面战斗舰艇的防护能力和机动性提出了更高要求.2.3水面战斗舰艇在信息化作战中的作用和地位?水面战斗舰艇在海上作战环境和面临的威胁发生极大变化的今天,所处的地位和承担
16、的作用是:1)水面战斗舰艇是体系对抗的平台.未来信息化战争的显着特征是交战双方体系与体系的对抗.对战场态势的实时监控,战场信息和数据的准确分析和处理,快速传递和分发以及作战行动的迅速下达,构成完整,高效的一体化作战体系结构和形成整体作战能力.处于这个体系中的水面战斗舰艇,将极大地提高自身的攻击能力,具有较强的生存能力和作战稳定性,成为真正的突击性兵力.2)水面战斗舰艇是信息对抗的平台.信息对抗是指为保护己方信息和信息系统,同时设法影响敌人信息和信息系统而采取的行动.水面战斗舰艇是大量的信息对抗装备的支撑载体,通过对信息的探测,处理,传输和防护,确保海上信息优势.运用综合一体化的信息对抗手段对敌
17、方探测设备和精确制导武器实施软/硬攻击,可极大地提高机械化平台的生存能力.3)水面战斗舰艇是协同作战的平台.装备信息化的发展使以往以单舰规模自主作战为主(即从目标信息获取到武器发射都由单舰完成的平台中心战)的作战方式,向海陆空一体化协同作战以及网络中心战发展.在协同作战中实现信息共享,形成有效的联合作战指挥链路和武器控制链路.以往编队作战的协同主要是指挥级和情报级的协同,随着网络中心战概念的产生和传感器到射手的交链,实现了武器级的协同.通过对战场资源进行实时和动态的优化管理,使水面战斗舰艇在作战中可扮演不同的角色.3装备信息化背景下水面战斗舰艇的特点和发展趋势分析综上所述,信息化背景下装备发展
18、的趋势主要体现在:由过去以平台为中心转变为以武器网,传感器网和指挥网联合组成的信息网络为中心;由大规模火力杀伤和摧毁为主转变为以软杀伤,瘫痪作战和远程精确打击为主.这些新的转变集中体现在侦察预警,指挥控制,机动定位,目标打击的速度快和精度高,反映这种装备思想的新型水面舰艇将以高速,隐身和综合多功能为主要特征,具有强大的打击和防护第5期范波:装备信息化对水面战斗舰艇的影响?115?能力.1)平台隐身性和快速机动性.信息化使机动作战平台呈现快速,隐身和高维度的特点.正如炮舰时代的厚重装甲一样,信息时代的隐身性是水面舰艇最显着的特点.随着先进探测技术的发展和精确制导武器的出现,水面舰艇的生存受到日益
19、严重的威胁,要求舰艇必须具备降低其自身目标信号特征的能力,即包括电磁,红外,可见光,声,烟雾和尾迹等综合隐身能力.海上高速机动能力意味着通过灵活地运用兵力可夺取或保持时间和空间上的优势.目前,排水型的水面舰艇的航速已基本达到极限,为进一步提高航速,改善高速航行中的适航性,提高隐身性和增加续航力,以及改善舰艇的战术性能和提高其作战能力,水面舰艇正在或将要采用一些非传统船型,如穿浪船,多体船,复合船型等.2)作战系统综合化.信息作战对舰艇不断增长的信息能力需求,要求在舰艇上不断增加新的装备与能力,但同时却产生了由于舰载系统的数量和种类繁多且复杂性高所造成的无法使舰艇的整体性能达到最佳的问题.集成上
20、层建筑技术可以解决舰艇隐身性与作战能力的矛盾,使隐身设计与舰艇上层建筑技术有机结合和统一,同时降低舰艇的全寿期费用.综合控制技术促进舰载武器发射技术的提高,如外围垂直发射系统能够在有效的空间内尽可能多地装载各种武器,是提高舰艇综合作战能力的主要手段.3)舰艇任务多用途化.信息技术使装备向小型化和智能化发展,为水面舰艇配置更多种类的武器提供了可能.中小型多功能水面舰艇相对于受设计和成本等因素限制的全能型水面舰艇,不仅成为发展中国家的必然选择,也得到发达国家的普遍认可.通过发展多功能舰艇以提高整体作战能力,是一种以最低成本创造最具威慑力的有效途径,使海军可快速转换角色,执行不同任务的能力将显着提高
21、.如欧洲多用途护卫舰,俄罗斯多功能护卫舰,美国濒海战斗舰等代表了多功能的潮流.装备的小型化和智能化以及综合电力系统的应用都将减少设备的重量和体积,还可降低水面舰艇的排水量.4)平台管理自动化和智能化.对舰艇进行一体化综合监视与管理,通过舰艇平台资源和信息的共享,实现舰艇平台自身功能和管理的自动化.采用该项技术的舰艇将大幅度减少舰员编制,自动诊断和预测系统故障,减少维护工作量和费用,最终降低平台的全寿期费用.5)舰用平台无人化.舰载无人平台包括无人机和无人航行器等,在扩大水面舰艇探测和打击范围的同时,由于隐蔽性好,无人员伤亡且能遂行其他设备不能完成的任务,成为新的高效费比武器.6)全舰信息基础设
22、施保障.随着网络化,标准化和通用化程度的提高,对全舰信息基础设施提出了更高要求.开放式系统结构通过标准化接口和相应的应用软件,便于在系统中增/删某项设备或修改某个控制关系,具有功能重组能力和更大的灵活性.舰艇实施大功率电子,信息对抗以及装备激光和微波武器等定向能武器,电磁炮和电热化学炮等新概念武器以及航母电磁弹射与回收系统所需的高功率需求,也将随着综合电力与推进系统的应用成为可能.7)设计建造模块化.模块化技术不仅有利于缩短建造周期和节省建造费用,还将极大地提高舰船的现代化改装和维修保养效率,进而提高其作战适应性和可靠性.采用模块化设计,可根据需要及时增加或删除所需的功能部件,而无需考虑与其他
23、部分的融合程度以及能否适应船体的现有结构.通过模块化,搭载系统和开放式体系结构可实现动态角色的转化和保障多任务能力.开放式体系结构有利于系统之间的互通,互连和互操作,为后期技术升级提供便利条件.应用搭载系统可实现一舰多用,减少舰艇的种类和数量,优化海军兵力结构,提高舰艇的作战效能和保持舰艇性能的先进性.4结语装备信息化是影响水面战斗舰艇发展的诸多因素之一,但在以信息化战争为主体的今天,其影响已远远超出了技术推动的范畴,成为影响水面战斗舰艇发展的最重要的因素.通过以上分析,结合我国水面战斗舰艇的发展现状,提出以下建议:1)加强我国在信息化条件下海战场多兵种协同作战的理论研究,从我国海军装备体系的
24、全局来认识和明确未来水面战斗舰艇在信息化战争中的作用和地位,在作战需求的指导下,构造一个未来海上作战的水面作战平台体系.从美军由过去深海大洋舰队反潜,反舰和防空作战装备为主转变为适合近海沿岸对陆攻击,战区防空和信息化作战装备为主;到欧洲主要国家依据北约的总体军事实力,重点发展多功能护卫舰等,都反映出这种信息化战争条件下理论指导实践,需求牵引装备的发展思路.(下转第127页)第5期侯海平,等:舰船海面Kelvin尾迹仿真研究?127?术的可行性与工程的实用性,可为进一步的遥感尾迹探测机理研究提供有效的方法.参考文献:1洪方文,常煜.均匀流中潜艇水下运动表面尾迹的数值模拟J.船舶力学,2005,9
25、(4):917.2ZHANChengsheng,ZOUZaojian.NumericalSolutionoftheUnsteadyWave.makingProblemCausedbyaSub.mergedBodyJ.JournalofWuhanUniversityofTechnologY,2004,28(6):957960.3ChenJX,LoboNDV.TowardInteractiverateSimulationofFluidswithMovingObstaclesUsingNavier?-StokesEqua?-tionsJ.GraphicalModelsandImageProcessi
26、ng,1995,57(2):107116.4杨怀平,孙家广.基于海浪谱的波浪模拟J.系统仿真,2002,14(9):11751178.5李辉.基于Matlab的不规则海浪三维仿真J.系统仿真,2003,15(7):10571059.6FungAK,LeeKL.ASemiEmpiricalSeaSpectrumModelforScatteringCoefficientEstimationJ.IEEEJournalofOceanEngineering,1982,OE一7(4):166176.7徐丰,贾复,马丽娟.海面微波散射与风生波短波谱J.遥感,2000,4(4):251255.8张寒元,于定勇
27、.三维波峰的数值模拟J.海洋工程,2004,22(1):5258.9MigramJH.TheoryofRadarBackscatterfromShortWavesGeneratedbyShips,withApplicationtoRadar(SAR)ImageryJ.JournalofShipResearch,1988,32(1):5469.10OumansourK,WangY,SaillardJ.MultifrequencySARObservationofaShipWakeJ.IEEProc.一RadarSonarNavig.,1996,143(4):275280.(上接第115页)2)深入
28、研究国外水面战斗舰艇的发展历史,重视研究其在不同的发展阶段特别是信息化作战的作战需求背景,技术储备和资金支持情况,领会其决策实质,借鉴其经验教训,避免盲目照搬,少走弯路.结合我国海上具体的地缘环境,未来高技术局部战争的作战环境和作战对象,去思考,认识和实践我国下一代水面舰艇的发展.根据我国的实际情况,找出最佳的切入点和突破点,集中力量,突出关键,使有限的资金发挥最大的效益.3)坚持舰艇总体与舰艇装备并行发展,相互促进,相互支持.特别要注重舰艇一体化,标准化系统的并行开发,注重舰艇信息基础设施的发展,避免一型舰艇配备一型系统的模式,使舰艇和信息化装备的发展相互促进,形成有机的组合.4)加强自主创
29、新和基础能力建设,重视高新技术的储备.从水面舰艇的发展历程可以看出,世界先进军事强国,无一不是依靠雄厚的技术储备和强大的基础能力,引领着水面战斗舰艇的发展.5)将体系结构概念引入舰艇的设计与建造中,在技术上构造一个良好的架构,以适应不断变化的作战需求和技术发展.水面战斗舰艇在作战体系中作为承上(航空航天)启下(水下)的信息节点平台,作为搭载任务系统能力最强的宿主平台,在整个海军装备体系中的角色和地位是其他装备无可替代的.我国下一代水面舰艇的发展,要切实按照这个角色去设计,并使其能力与其地位相称.参考文献:1凌永顺,万晓援.武器装备的信息化M.北京:解放军出版社,2004.2陈克林.信息化战场上的电子战研究M.北京:国防大学出版社,2001.3朱英富.水面舰船设计新技术M.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2004.4吴镝,茹呈瑶,闫璞.美海军主战舰艇装备信息化的现状与趋势z.装备参考,2005(30).5陈永新,郭美芳.美军弹药信息化的现状与发展z.装备参考,2005(38).6中船重工集团公司714所课题组.世界海军武器装备技术重大发展方向z.国防科技情报,2005(24):110,
