提高連指揮車信息化能力的思考

張麗華，焦建設

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

隨著新軍事變革的進一步深入發(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要求，從武器系統(tǒng)和作戰(zhàn)平臺到單個士兵，都可以通過信息網絡實現(xiàn)戰(zhàn)場信息共享，整個部隊的每個作戰(zhàn)單元或指揮機構，都可以實時地了解戰(zhàn)場態(tài)勢的變化，同步地接收、傳送行動指令和其他信息。通過信息在各個作戰(zhàn)要素之間的快速、準確地流動，以及對信息的充分利用，提高作戰(zhàn)部隊的整體作戰(zhàn)效能和生存能力[1]。

原連指揮車受當時各種技術條件的限制，配置的信息處理計算機、通信設備等產品的性能已屬落后，在功能上主要實現(xiàn)了連隊內部的互聯(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，如何應用現(xiàn)有先進技術提高現(xiàn)役連指揮車的信息化能力，已客觀地擺在面前。

1 現(xiàn) 狀

原連指揮車信息化能力不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1)對下的通信不能進行數(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。

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

4)配置的電臺和空情接收機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計算機，主頻為8 MHz,內存為1 Mb，僅能處理約15批目標信息，數(shù)據(jù)處理能力差，而且速度低。

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

這些問題的存在，造成了各作戰(zhàn)單元獲取的情報信息只能直接傳輸?shù)较鄳闹笓]機構，彼此之間不能互通有無，使得各級指揮員只能依據(jù)單一的情報信息進行決策，不僅增大了決策的風險度，而且降低了決策的時效性，使指揮周期變長，無法跟上敵情的變化，增加了行動的盲目性。盡管具備一定的與外界溝通能力，但是已經遠遠不能滿足未來陸軍信息化部隊建設和未來信息化戰(zhàn)爭的需要。

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

2 急需提升的幾個方面

2.1 通信設備的硬件能力

從戰(zhàn)爭發(fā)展情況看，武器裝備越先進、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，軍隊指揮機關需要掌握和運用大量各式各樣的信息，要求通信傳輸必須迅速、準確、保密和不間斷[2]。因此，良好的通信系統(tǒng)是軍隊作戰(zhàn)的生命線。

通過對通信設備的更新改造，組成滿足武器系統(tǒng)信息化需求的通信網絡。對內形成連隊內部通信專網，實現(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，接收上級指揮所的指揮控制，實現(xiàn)與上級指揮專網的互聯(lián)互通。

要實現(xiàn)上述功能，首先需要將原來連隊內部配置的用來傳數(shù)據(jù)、話音的電臺更換為互聯(lián)網電臺，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)網電臺具有了跳頻功能，所以同時使通信系統(tǒng)抗電磁干擾的能力和安全性得到了增強。

適應上級指揮所的通信體制，將原來配置的與上級指揮所進行話音通信的電臺更換為與上級指揮所通信體制一致的電臺，實現(xiàn)與上級指揮所之間組網，進行無線數(shù)據(jù)和話音通信。

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

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

2.2 復合式導航系統(tǒng)應用

行進間作戰(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，都需要有精確的導航定位系統(tǒng)，以確保目標分配、目標指示和作戰(zhàn)指揮的準確性。

原系統(tǒng)采用的慣性導航系統(tǒng)自主性高、隱蔽性好、輸出頻率高和短程導航精度高[3]。但由于漂移大、需要不斷的標定，已經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，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)互補使用，就形成了復合式導航。慣性導航組件自主性高，因此，將慣性導航組件作為主要導航設備，用GPS/北斗定位信息作為輔助導航信息來修正慣導輸出的導航信息。復合式導航的基本思路是在定位功能上將兩種信息進行融合處理后輸出，在定向功能上可采用自動尋北裝置多次尋北對慣導進行修正，當然還可以采用其他更為復雜的處理方法。

2.3 計算機硬件換代

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，誰就能掌握戰(zhàn)場主動權。計算機不僅是處理戰(zhàn)略、戰(zhàn)役和戰(zhàn)術信息的快捷手段，也是戰(zhàn)場自動化指揮、管理、武器控制的重要工具和核心設備[4]。因此，必須采用運算速度更快、容量更大的計算機，加大信息的存儲量，提高對信息的處理速度。

原系統(tǒng)采用Intel 8086計算機，其時鐘頻率為8MHz，芯片的采購越來越困難，價格也越來越貴，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)在的奔騰系列計算機，主頻高達300MHz，計算機可以同時處理約100批目標的信息，信息處理的能力大大提高。同時，當?shù)仉s波較強時，也在一定程度上避免原計算機無法處理目標信息、死機的現(xiàn)象。

原計算機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。為了適應現(xiàn)代戰(zhàn)場信息量大、實時性要求高的特點，計算機與外部的接口可采用CAN總線或10 M/100 M自適應以太網傳輸數(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。通過計算機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)計劃和作戰(zhàn)決策提供及時、準確、可靠和綜合的情報。

2.4 功能擴充

2.4.1 通信網絡體系結構

連指揮車與上級指揮所組網后可組成基本作戰(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)，上報作戰(zhàn)行動請示、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行話音通信；接收防空情報通播網的空情通播。其通信網絡圖如圖1所示。

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

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行自動綜合處理后，進行顯示和目標分配。 連指揮員依據(jù)目標屬性、戰(zhàn)場態(tài)勢、作戰(zhàn)指揮和狀態(tài)等進行綜合判斷(人工、手動)，并依據(jù)指揮系統(tǒng)的輔助決策，對全連進行有效的控制和指揮。通過數(shù)據(jù)通信向連內各自行高炮下達作戰(zhàn)指揮命令、目標分配等；通過話音通信對各自行高炮進行指揮。

工程實施時要針對連隊內部組網，根據(jù)電臺性能，采取合理的時隙分配方案，以實現(xiàn)連隊多個用戶節(jié)點的合理配置，即最大利用信道，同時保障信息傳輸時延。與上級指揮所的通信組網，采用與其相應的通信設備來實現(xiàn)接入。

連隊內部通信采用多用戶時分方式，整個時序分配方案遵循固定邏輯，該邏輯由連指揮車統(tǒng)一協(xié)調制定。連指揮車與上級指揮所之間的通信內容要按照相關協(xié)議的要求實現(xiàn)。

通信控制設備將接收到的上級空情信息、指揮命令信息、連隊內部自行高炮上報的空情信息和狀態(tài)信息傳送給信息處理計算機。信息處理計算機同時接收尋北信息、導航信息、北斗定位信息和北斗短信信息等。信息處理計算機經目標融合、威脅度判斷、目標分配等數(shù)據(jù)處理后傳送給通信控制設備。通信控制設備根據(jù)實際工作狀態(tài)和需要將通信信息分別發(fā)送給相應的通信設備。連指揮車信息流程如圖2所示。

2.4.2 實裝訓練功能

為了適應新的訓練需求，連指揮車應增加“實裝訓練”工作狀態(tài)，實現(xiàn)多科目、多層次和多內容的實裝訓練功能[5]。

在“實裝訓練”工作狀態(tài)下，系統(tǒng)根據(jù)訓練要求和訓練計劃，選擇訓練科目和考核要點，由實裝訓練模塊生成訓練場景，編輯訓練想定，產生各種用于實裝訓練的模擬空情和作戰(zhàn)狀態(tài)信息，并發(fā)送到全連參訓單體。各參訓單體根據(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)送給信息處理計算機的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將接收到的本車雷達的模擬空情信息、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)評價模型、想定數(shù)據(jù)和訓練過程數(shù)據(jù)完成評估，在訓練結束后給出訓練評價結果。

2.4.3 故障診斷功能

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

3 結束語

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，以適應現(xiàn)代戰(zhàn)場環(huán)境下的信息化作戰(zhàn)需求。這些改造設想在工程設計上是可以實施的，并為今后的具體改造提供借鑒。

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