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舰用火控系统是海军舰艇武器系统的一个重要组成部分,其发展已有70多年的历史,它是随武器的发展从简单到复杂、从控制单一武器到控制多种武器、从单机到系统发展起来的,特别是到现在综合武器控制系统占据了主要位置。
第二次世界大战后的几十年来,由于新式武器的出现和各种武器性能的不断提高,对舰用火控系统提出了更高的要求。例如,要求系统反应快、精度高、自动化程度高和具有综合控制能力等。而现在科学技术的发展,特别是计算机的广泛应用,为达到上述要求提供了有利条件,并促使舰用火控系统迅速发展。
到目前为止,世界各国已研制了百种不同型号和系列的舰用火控系统和指挥控制系统。现将综合火控系统的发展情况作一介绍。
综合火控系统最早出现在20世纪60年代,典型的是荷兰的M20系列火控系统。该系统配有搜索雷达和跟踪雷达,以及一套光学瞄准装置。它可以综合控制中、小口径舰炮及舰对舰导弹或鱼雷,用来对付空中及海上目标。该系统装备了从快艇到驱逐舰的各类作战舰艇。
70年代出现的综合火控系统的典型代表有英国的WSA422火控系统、美国的MK92-Ⅱ火控系统和瑞典的9LV200 MK2系统等。WSA422火控系统在武器显控台内配置了一台中心计算机,用于集中控制传感器和武器。早期的数字式综合火控系统的体系结构大都采用中心计算机为主的集中式或以中心计算机为主,辅以多台微处理机的局部分开式结构。这种体系结构在系统的灵活性、可扩充性、容错能力和再配置能力等方面均有很大局限性。近年来随着微处理机和数据总线技术的飞跃发展,国外新研制或开发的设备大都采用模块化结构的形式。这种分布式综合火控系统采用多台微处理机代替以往的中心计算机,搜索雷达、跟踪雷达、显控台和射击控制台分别有一台微处理机。这些微处理机用一条共用的数据总线联接起来。系统中各处理机与其完成的功能是分布的,各处理机只完成专门功能。但与集中式体系结构相比,系统具有较强的通用性和灵活性,软件的设计难度大大降低了。
综合火控系统的体系结构大致经历了三个阶段:集中式、分开式和分布式。分布式综合火控系统体系结构的主要技术特点是:
①分布式结构。表现在物理位置上的分布和功能控制上的分布。前者指各处理机与其设备放在一起;后者指处于各个位置上的处理机即可完成本设备的处理控制,又可代替其他处理机完成系统的控制功能。
②分布式系统总线。数据总线是分布式结构的基础,它保证了大容量的系统数据信息畅通。
③标准化、通用化的设备、软件及接口。
分布式综合火控系统体系结构的优点在于:
①根据作战战术环境和系统状态,真正实现了目标、传感器、武器的最佳组合。
②多传感器、多目标信息资源共享。
③具有较强的系统重构能力和任务动态分配能力,提高了系统的可靠性和生命力。
④方便了系统的扩充、裁剪和设备更换。
⑤降低了系统研制成本,缩短了研制周期。
80年代中期以来,国外开始在舰载指、火控系统中大量应用以高性能微处理机和工作站为代表的商用流行技术,并且紧跟商用技术发展潮流,快速进行技术更新和升级。目前,海军指、火控系统采用的最新商用成熟技术和产品有以下几个方面:
①计算机技术。80年代中期到90年代初,应用主流是68020/30/40系列和80286/386/486系列微处理机,90年代初期后,应用VME RISC处理机或工作站,也有采用SPARC工作站和其他平台的,例如,瑞典最新研制的9LV MK3E系统采用“奔腾”微处理机。目前,舰用计算机系统正向开放式系统结构发展,大部分采用基于Unix的实时操作系统。
②显示技术。新一代指、火控系统均采用多功能控制台,显示器仍以CRT显示器为主,但有向大屏幕、高分辨率显示器发展的趋势。例如,法国最新的TAVITAC NT综合指控系统采用73.7cm(29英寸)加固显示器,最高分辨率可达到2560X2048象素。近年来,平板液晶显示器发展很快,很多指、火控系统已将它作为显示器。1996年,瑞典开发出以40.6cm(16英寸)液晶显示器为主显示器的显控台,分辨率达到1280X1040象素。
③局域网。90年代以前,很多综合指控系统采用以太网。目前,新一代综合指挥系统和老系统的改造已广泛采用FDDI光纤局域网。
通过采用高新技术,新一代舰载指挥系统和火控系统的战术技术性能有了显著提高。
在技术性能方面:
①采用高性能微处理机或工作站,具有较强的处理能力。
②采用分布式结构,具有较高的冗余容错和重组能力,系统生存性和可靠性显著提高。
③采用多功能控制台,功能可互换并由软件定义,提高了系统操作的灵活性。
④高度模块化和系列化,可适应多种平台需要,满足扩充能力要求。
⑤具有较高的自动化程度,减少了操作人员数量和操作人员负荷。
在战术性能方面:
①很多系统具有较高程度的作战指挥和武器火控综合控制功能。
②某些系统具有软、硬杀伤武器综合控制能力。
③具有高精度、快速反应和多目标打击能力。
④具有多传感器数据融合功能,可给出清晰、统一和可靠的目标识别与航迹以及战术图像。
⑤具有自动辅助战术决策功能,提高了快速反应能力和战术决策质量。
下面将对国外典型火控系统作介绍。
一、欧洲FSAF/SAAM/SAMP/PAAMS防空作战系统
(一)研制背景与计划
80年代初期,有几个欧洲国家开始进行一项陆海均适用的“系列防空导弹系统”(FAMS)的可行性研究。法国从1982年开始,到1984年完成,提出一个方案,称作SYRINX(X波段、多军种通用快速反应系统),系统由一种导弹和一部X波段雷达组成。为此,开始研制“阿拉贝尔”(Arabel)雷达和“紫菀”(Aster)导弹系统。
意大利国防部同时提出相似的方案,但基于一部C波段雷达,即塞莱尼亚-马可尼(Selenia-Marconi)公司的“欧洲多功能相控阵雷达”(EMPAR)。未明确指出采用何种导弹,但塞莱尼亚公司开始研制基于“阿斯派德”(Aspide)导弹的“伊德拉”(Idra)导弹,前者由
“海麻雀”导弹演化而来。两国的系统均计划于90年代中期服役。
两国政府和工业部门均认识到研制一种新的防空系统耗资巨大,于是在1987年10月27日签署了一项备忘录,联合研制以一部多功能雷达和一种相同的导弹为基础的防空系统FSAF(未来对空导弹系列),并确定以汤姆逊无线电公司(Thomson-CSF)的“阿拉贝尔”雷达、塞莱尼亚公司的EMPAR雷达和法国国营航空空间公司(Aerospatiale)的“紫菀”导弹所组成的系统为基础。
1989年10月,由法国国营航空空间公司、塞莱尼亚公司和汤姆逊无线电公司三家发起成立了欧罗萨姆集团(Erosam-GIE)。塞莱尼亚公司(后为埃莱尼亚(Alenia)公司)拥有50%的股份,法国公司则拥有另一半。欧罗萨姆以FSAF作为北约FAMS的基础。1989年12月,英国政府选择了该系统,同时放弃NAAWS。1990年夏天,西班牙也作出了同样的选择。
1990年5月22日,法国武器装备部与欧罗萨姆集团签订了两项合同,价值100亿法郎(合18.5亿美元),到2000年研制出该系列的海军点防御型导弹(SAAM)和陆基中程型导弹(SAMP/T),并对海军中程导弹(SAMP/N)进行概念研究。合同中包括15亿法郎(2.73亿美元)用以抵偿通货膨胀。1992年12月完成了第二个合同,第一个合同将于1999年12月完成。
SAAM意为“对空反导导弹”,SAMP/T意为“对空导弹平台/陆基”,SAMP/N意为“对空导弹平台/海基”。
SAAM(和SAMP/T)的研制工作由法国和意大利承担。整个系统由欧罗萨姆集团负责,并将主要系统分配给以下主承包商:法国国营航空空间工业公司战术导弹分公司负责“紫菀”导弹;埃莱尼亚公司负责指挥系统和EMPAR雷达;汤姆逊无线电公司电子系统部负责“阿拉贝尔”和Astral雷达。在子系统级,工作的分配基于是主承包商,还是负责提供设备的第二承包商。以“阿拉贝尔”雷达为例,汤姆逊无线电公司是主承包商,埃莱尼亚公司是第二承包商,EMPAR雷达则反过来。埃莱尼亚负责发射装置,由法国国营航空空间公司协助。
FSAF子系统硬件和软件中的大多数现已完成。1992年12月,Sylver(垂直海用发射装置)在经过26次发射试验后在布尔歇海军展览会(Le Bourget Navale)展出。子系统试验已在进行,1994年进行第一枚完整导弹的发射,"紫菀30"助推器在1993年进行试验。整个SAAM系统试验计划从1996年10月开始在法国试验船“奥列龙”号和意大利“山地步兵”(Alpino)级驱逐舰“龙骑兵”(Carabiniere)号上进行。
1992年10月,法国海军与欧罗萨姆集团签署一项价值2亿法郎的第一笔生产合同,为“夏尔?戴高乐”(Charles de Gaulle)号航母研制SAAM/F系统,1995年开始安装,1997年进行海上试验。1993年1月,欧罗萨姆集团接到一项18亿法郎的合同,进入SAAM和SAMP/T研制的第三阶段。
FAMS与FSAF的不同之处在于,前者包括“区域导弹系统”(LAMS),1993年重新定名为PAAMS(主要防空导弹系统)和MR-SAMS(中程舰对空导弹系统)。西班牙和英国均曾对LAMS系统感兴趣,它不但能保护本舰,还可保护10nmile内的其他舰艇。该系统又称SDMS(支援防御导弹系统),其指挥和控制系统与SAAM不同,但又很相近。这两种系统的可行性研究于1989年年中完成。在英国,PAAMS将作为替代42型驱逐舰的新级别护卫舰的主要作战系统。
1991年6月,欧罗萨姆宣布它获得了一项3亿法郎的合同对PAAMS进行18个月的项目确认,以使埃莱尼亚公司选择最有效的子系统。该计划包括汤姆逊无线电公司的Astral远程雷达和四个子系统:多功能雷达、导弹、发射装置和指挥控制系统。GEC-马可尼将负责基于EMPAR的多功能雷达,法国国营航空航天工业公司将负责发射装置,而lbermissil将负责指挥和控制系统。西班牙从项目的退出需要将份额重新分给GEC-马可尼和英国宇航公司,前者现负责指挥和控制系统。
此外,该计划还要对三种硬件进行验证:战斗部、发射装置和远程雷达移相器。第一项由法国国营航空航天工业公司、埃莱尼亚公司和英国宇航公司完成,第二项将由埃莱尼亚公司和英国宇航公司完成,第三项将由汤姆逊无线电公司独家完成。
到1993年夏,在英、法、意新一代护卫舰采用的PAAMS中,已同意采用“紫菀”30导弹,但有关火控系统、火控雷达和发射装置系统存在很大的差异。
在18个月的项目论证后,从1993年12月开始,PAAMS进人为期五年的全面工程研制,并计划1999年12月开始生产,2002年交货,第二年服役。
预计英、法防空型护卫舰将包括一部Astral远程搜索雷达。系统有一部旋转平面阵天线,重3500kg,旋转速度15r/min。其俯仰方向采用单波束扫描,作用距离400km。该型护卫舰将装备PAAMS系统,带有48个导弹发射井和两台EMPAR跟踪器,可提供32个火力通道。
法国对发射装置的要求有两种,一种采用SAAM,一种采用SAMP/N,而英国将用以“紫菀”30为基础的LAMS替代SAAM。由于双方都在寻找降低费用的途径,法国可能还会选择一种与SAMP/N只在软件和接口不同的LAMS发射装置。
1993年1月,欧罗萨姆集团表示PAAMS的项目论证已改变方向,以满足法、意、英防空型护卫舰三方的要求。全面工程研制于1994年开始。
1994年,第一套“阿拉贝尔”火控系统在陆地上安装。1995年,第一套SAAM系统装备意大利护卫舰“龙骑兵”号,并在1996年进行试验。1994年10月,欧罗萨姆公司表示,计划将“紫菀”/“阿拉贝尔”系统命名为“Aster Naval SD'’(海军自防御紫菀导弹),而将采用EMPAR雷达的“紫菀”导弹命名为“AsterNavalED'’(海军增程防御紫菀导弹)。
SAAM的第一种生产型号SAAM/F,于1995年安装在法国海军的“夏尔?戴高乐”号航母上。该舰于1998年服役,而其他系统可能安装在“拉斐特”级护卫舰的后续舰上,并对先期舰进行改装。SAAM/I将安装在意大利护卫舰上。
SAMP/N和PAAMS将安装在下一代英法联合研制的防空型护卫舰上。意大利有可能也采用这种系统用于其防空型护卫舰上。
阿拉贝尔火控系统的第一套海军型于1993年12月安装在“土伦”(Toulon),进行试验。“紫菀”30导弹从1994年12月开始进行弹道发射试验,此时,“紫菀”15导弹已经进行了10次发射试验,图3.2-1为“紫菀”15导弹进行发射试验情况
(二)系统组成与介绍
FSAF为模块化系列系统,具有最大的灵活性和共用性。系统将以多功能雷达(MFR),一指挥、控制和显示系统,导弹发射系统和一种导弹为基础。
图3.2-1 “紫菀”15导弹进行发射试验
系统具备全天候能力,反应时间短,首枚杀伤力强,可对付导弹、固定翼飞机和直升机。采用优化设计,发展潜力大,操作和维护方便,生命周期费用低。1994年秋,承包商称FSAF具备同时跟踪300批目标和对付16批目标的能力。系统反应时间小于6s,可在10s内发射8枚导弹,还可同时控制24枚“紫菀”导弹。
FSAF的指挥系统称作EGES或AGIS,采用分布式结构和Ada语言编写的软件。系统连接多功能雷达和敌我识别器,以分别用于探测、跟踪目标及目标识别,还用于选择和启动导弹,并控制导弹飞行。
EGES/AGIS指挥系统以埃莱尼亚公司的技术为基础,采用MARA(实时处理模块结构)系列计算机和MAGICS(图像控制系统模块结构)显示系统。MARA是以16位的Intel 80386微处理器为基础的计算机系统。每台MARA计算机可按需要配多块处理器板。每块处理模块上有64M的局部存储器并还有所有模块共享的64M存储器。处理器模块采用25MHz时钟和32K存储器,可达到每秒500万条指令的速度。
目前,AGIS/EGES指挥系统以两台MARA计算机作为节点,共用16M共享存储、16M局部存储器、配置三个处理器。两个MARA节点链接在一起,并通过10M的MHIDAS局域网连接到两台MAGICS工作站。
每台MAGICS工作站有一个三个英特尔80386处理器板的MARA节点。独立的图像设备,可以100000系统二维向量进行图像处理,即变换、对准、显示。在一台1024X1280像素的48.3cm(19英寸)光栅扫描显示器上以PPI格式对数据进行显示。该工作站还可完成达脉冲重复频率在20kHz以上,光电行扫描为525行/帧或625行/帧的视频处理功能。视频数据还可以PPI、A/R显示或B屏格式进行显示。
人机界面选件包括可编程功能键盘和按键、一个字母数字和平板功能键盘、跟踪球和操纵杆。其基本型,即紧凑型有两个显示器,此外还有单显示器的紧凑型、台式型和扩展型,后者与紧凑型的相似,但增加了一台MARA,用作系统计算机,并有附加的磁带盒位置。
Ada软件以模块包形式出现。埃莱尼亚公司采用DEC公司的VAX/VWS计算机编写软件。
埃莱尼亚公司还采用“系统配置语言”(SCL)来帮助定义和使用可配置的软件。这样,为法国和意大利采用的不同方法提供了方便。法国对雷达、处理器和导弹的系统进行概念综合,而意大利采用基于EMPAR雷达的模块化方式,并可综合其他系统。共开发的三级软件包,用于全系统的实验性(经验性)软件包,用于系统中共用部分的限制性软件包,及用于特定国家的专用软件包。
多功能雷达具备立体搜索的能力,但在执行海军区域防空任务时,由特定的搜索雷达完成,而多功能雷达执行监视高威胁区的任务。系统还具备通过数据链从非本舰传感器获取目标的能力。多功能雷达可在天线转一圈后就可探测到目标并确认其存在性。目标一旦通过敌我识别器被识别后,多功能雷达会在天线旋转的第二圈开始对目标进行跟踪,这是在2s内完成的。
指挥系统对航迹进行估算,确认优先权,且在指挥中心下命令后,指定目标,启动所选发射装置中的一枚或两枚导弹。传送到导弹的发射数据包括首要和次要目标的详细情况,同时指定导引头和数据链频率通道。
正在研制三种海用型系统,即SAAM、SAMP/N和LAMS。
1.SAAM
SAAM为1200t以上舰艇采用的防御系统,可对付掠海飞行导弹、大角度俯冲反辐射导弹(角度大于75度)和高速作战飞机。尽管被称作点防御系统,它还可为附近的舰艇提供防空服务,并对
付在编队上空盘旋的侦察飞机。系统的可靠性非常好,平均无故障时间为200h。
共研制出两型,法国的称SAAM/F,意大利的称SAAM/I,但均采用“紫菀”导弹和Sylver发射装置。发射装置为八箱模块,重7.2t,尺寸为6mX2.3mX2.6m,共用一个底部的通风系统舱,每四箱共用一个喷口。每个发射箱直径为56cm,可以容下8枚装于发射箱?容弹箱中的“紫菀”15或“紫菀"30导弹。这种发射箱还可装备“海麻雀”和“标准”导弹。
系统不同之处仅在于多功能雷达,SAAM/F采用汤姆逊无线电公司的“阿拉贝尔”雷达,SAAM/I采用埃莱尼亚/马可尼公司的EMPAR雷达。“阿拉贝尔”雷达是一部I波段相干多普勒雷达,采用转速为60r/min的双轴电子扫描天线和导弹制导上行链。双轴电子波束控
制可保证波束的灵活性。
在一个宽带上提供频率捷变,频率的选择和自适应波束控制,可保证“阿拉贝尔”雷达探测到所有类型的目标。波束宽度为2度,“阿拉贝尔”雷达扫描仰角达70度,据报道对雷达截面积为0.5m2的目标,其探测距离为50km,较大的目标可达100km。系统可监视120个空中航迹,同时跟踪其中60个首要目标,并支持对付10个目标。
EMPAR是一部C波段雷达,采用60r/min转动单面相控阵天线。系统采用一台120kW行波管发射机、一台双级超外差式接收机、一台自适应阵列信号处理器及数字脉冲压缩电路。硬件采用一台发射机和接收机/处理器机柜、一台雷达管理计算机、一台相移计算器和一台显控台。
EMPAR上下俯仰范围60度,水平可旋转360度,波束宽2.5度,据称对0.1m2目标探测距离为50km,大些的目标可达180km。据报道可显示300个目标,同时跟踪168个首要目标,对付50个目标。
据1994年报道,对于超音速飞机和导弹,SAAM的拦截距离为10?15km,对高速机动导弹为5-10km,对侦察机为30km。“紫菀”15导弹据称可在2.5s内加速到3Ma,可拦截飞行高度13000m的飞机。
2.SAMP/N(PAAMS)
SAMP/N可满足海上自卫和中程防御的需要,使战斗群对付各种反舰导弹。系统基于EMPAR多功能雷达、“紫菀”15和“紫菀”30导弹,可装备3000t以上的舰艇。据1994年报道,SAMP/N的拦截距离,对于超音速飞机和导弹为35-45km,对高速机动导弹为15-25km,对侦察机为70km。“紫菀”30导弹据称可在3.5s内加速到4Ma,可拦截飞行高度20000m的飞机。
PAAMS与SAMP/N相似,可保护护航舰艇附近的区域。PAAMS中所采用的计算机和操作台的数量还需要确定。大部分硬件与SAMP/N相同,但考虑采用“海狼”导弹垂直发射系统中使用的发射装置。
两种系统均在多功能雷达的基础上,增加了汤姆逊无线电公司的Astral(TRS3505)远程三坐标对空搜索雷达。这是一部L波段雷达,采用3500ks带有相移器的电子扫描平面阵,覆盖0-45度,旋转速度15r/min。它采用与DRBV26“丘辟特”(Jupiter)雷达相同的峰值功率2MW的固态发射机,只是采用了两台,带有频率捷变,采用脉组捷变多普勒处理或脉间频率捷变。它可以探测到400km的飞机,可对300个航迹进行自动探测和跟踪。
尽管曾达成协议,雷达采用EMPAR多功能雷达,但英国在1993年主张采用西门子?普莱西公司(Siemens-Plessey)的MESAR(多功能电子扫描自适应雷达)。指挥系统采用了人工智能和高级处理器、显示和数据高速传输技术。
二、瑞典9LV200 MK3指挥和武器控制系统
(一)研制背景与计划
9LV200 MK3是从9LV200系列发展而来的,但其变化非常大,可称得上是一种全新的系统。研制从1980年末开始,瑞典国防器材局(FMV)提出为分布结构海军作战系统与PEAB签订一项可行性设计及技术规格研究合同。
该合同于1985年完成后,瑞典国防器材局对PEAB的设计充满信心,将其选作即将建造的瑞典海军的新型导弹艇的装备。同年12月签署了9LV200 MK3的第一套生产合同,当“哥德堡”(Goteborg)号于1990年2月服役时,系统首次装备部队(见图3.2-2)。先后向丹麦、澳大利亚、新西兰和巴基斯坦出售该系统。
图3.2-2 瑞典“哥德堡”级导弹艇的作战指挥中心
实际上,9LV200 MK3在装备瑞典的舰艇之前两个月就装备了外国海军。它被选作丹麦海军的多用途标准Flex 300战舰的标准Flex(Standard Flex)作战系统的基本装备,该作战系统的主承包商为Terma Elektronik公司。随着丹麦巡逻艇“飞鱼”(Flyvefishen)号于1989年12月服役,该系统首次装备,第一条艇装备的电子设备所使用的软件完全采用Ada语言编写。该系统将被推荐给丹麦海军的所有主要舰艇,以替代“德普洛”(DEPLO)战术数据处理系统。9LV200MK3中的许多出口型均采用Tenna显控台。
陆续签署了若干出口合同,著名的有1989年8月签订的一项价值2.4亿澳元(1.88亿美元)的合同,为澳大利亚和新西兰的“安札克”(ANZAC)级护卫舰提供9LV453系统。芬兰和新加坡也曾定购该系统,使之成为“商业上”最成功的新一代海上作战系统。该系统的成功,分布式结构的多变性,更体现于1990年瑞典海军“哥德兰”(Gotland)(A19)级潜艇选择9SCSMK3作为其作战系统,该艇计划从1996年开始编入部队。这项合同金额达5亿瑞典克朗(0.8亿美元)。1994年,Celsius Tech公司宣称赢得一项合同,采用9LVMK3对巴基斯坦的“女将”(Amazon)级(21型)护卫舰进行改装。
至今,9LV200 MK3共订购或交付了约50套。承包商为Celsius Tech AB公司。该系统装舰情况见表3.2-2。
(二)系统组成与介绍
9LV200 MK3/9SCS MK3指挥系统基于Bassystem2000(或称海用型有FS2000的BS 2000),硬件和软件均采用模块化结构,可进行短期或长期的灵活和实时处理。系统采用分布式结构,使用基于Motorola 68020和Motorola 68040微处理器和Ada语言软件的32位计算机,并采用工作站和以太网IEEE 802.3标准局域网。存储器为4M的RAM和256K的EPROM。硬件中包括许多节点,可以是工作站、带有网络接口的处理或接口节点、一个或多个处理设备、电源、局部PROM及相关的接口。存储器管理由Motorola 68851完成,浮点处理器为Motorola 68881。所有软件程序独立运行,但通过一台IPC2000机构进行通信。软件采用Ada语言编写,基本系统有大约500000行编码,但通常为满足附加需要,编码行数加倍。例如SF C3系统有基本编码400000行,但已由TermaElektronik公司扩充到1500000行。编码是有共性的,如潜艇中采用的9SCSMK3系统,其软件编码的65%与水面舰艇采用的标准MK3系统的相同。
每个系统带有一个双冗余局域网,与所有传感器、武器和工作站接口。整个系统由两台处理设备(一台冗余)支持,以进行指挥、通信和控制,并提供数据库。系统可作为一个数据处理系统,可以编绘战术态势,进行威胁判断,目标指示,并可提供导航和非本舰传感器数据(后者通过数据链),同时可记录和提供作战模拟。
火控采用“海盗”(Sea Viking)指向器,它是具有伺服控制基座、跟踪和弹道计算机的单独系统,不仅可以控制火炮,且可以控制舰对空导弹。它可按次序控制不同的武器,并具有对付多目标的自动防空能力,可根据来自传感器的数据,进行威胁判断,自动部署最有效的硬杀伤和软杀伤对抗措施,对付每个目标。
“海盗”跟踪器重700kg,主传感器为带有稳定卡塞格伦单脉冲天线和行波管发射机的Ku/J频段雷达,工作频率为15.9-17.1GHz,可将脉冲多普勒-活动目标显示和脉组频率捷变综合起来使用。保留了脉间频率捷变,用于不需要抑制杂波的情况。除雷达外,指向器中可增加光电传感器,包括硅靶摄像管CCIR兼容电视摄像机,它采用300mm透镜,视场为42X31mrad,此外还可增加8?12微米的红外摄像机,采用带有闭环斯特林冷却的碲镉汞探测指示器,视场为52X35mrad和157X105mrad。系统中还可增加1.06微米的Nd:YAG激光测距仪,其峰值功率为4MW,脉冲重复频率为10Hz。
系统中还可增加一部独立的G/H或C波段和I/J或X波段搜索雷达,采用抛物面、喇叭馈电稳定天线,尺寸为2.4 mX 10 m。该雷达亦采用行波管发射机,工作频率5.4-5.9GHz和8.5?9.6GHz。还有一部I/J波段磁控管发射机可供选择。
MK3系统保留了MK1/2系统中采用的水平战术态势编绘显示器,对原先的电子设备进行了改进,并拥有自己的第二数据库。但主要的人机接口采用了工作站,型号为Celsius Tech公司的SCL85或“特玛标准显控台”(Terma Standard Console,,可简称为SCL)。
SCL85工作站采用53.3cm(21英寸)矩形屏幕,或58.4cm(23英寸)PPI高分辨率随机扫描主显示器,以显示处理过的雷达数据、地图和文字。同时还有一台50.8 cm(20英寸)的高分辨率光栅扫描显示器以显示合成产生的图形数据,此外,还有一台30.5cm(12英寸)单色或30.6cm(14英寸)彩色CRT,进行字母数字显示和(或)叠有文字和图形的电视和视频显示。通常,人机接口含有一个QWERTY键盘和跟踪球,此外还包括一个触摸输入装置,以表示文字和图形或指定的功能。
SCL显控台使用Motorola 68020和68040微处理器,采用VME总线。共有三型: I型、ⅡA型和ⅡD型。I型设计用于SP C3系统,是一个单人显控台,采用两台53.3 cm(21英寸)1024X1224像素光栅扫描显示屏,可显示雷达、战术态势、图形和光电数据,并可提供80列、18行显示字母数字数据。同时提供内部和外部通信设备(包括一门电话)。人机接口有一个发光二极管(LED)、一台78键功能面板和两个触摸球。该型采用高度低的宽屏显示,最初用于标准Flex舰艇。ⅡA型与工型相似,但功能键略少,缺少通信设备,设备窄而高。
ⅡD型更窄些,有一台50.8cm(20英寸)和两台25.4cm(10英寸)光栅扫描显示器
和两个发光二极管。
不同舰艇的配置列于表3.2-1。
表3.2-1 不同舰艇配置SCL85和SCL的情况
舰 级
水平显示器
S085工作站
Terma SCL工作站
安札克
西提斯
飞鱼
陆马
哥德堡
哥德兰
无
无
无
无
2台
无
无
无
无
2台导航/雷达操作台
6台
无
7台ⅡA型
4台I型
6台I型
无
无
3台ⅡD型
巴基斯坦的舰艇可能采用TermaSCL工作站。
表3.2-2列出了系统装舰情况。
表3.2-2 系统装舰情况
国 家
舰级舰艇
类 型
搜索雷达
导航雷达
声 呐
澳大利亚
安扎克
护卫舰
SPS-49
长颈鹿
(Giraffe)
克虏伯?阿特拉斯(Krupp Arias)8600
Spherion
丹麦
TSM 2640
西提斯
护卫舰
AWS6
斯坎特尔(Scanter)
飞鱼
巡逻艇
AWS6
领航员(Pilot)
TSM 2640
芬兰
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(Rauma)
导弹艇
9GA208
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Subsea
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护卫舰
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克虏伯?阿特拉斯(Krupp Arias)8600
Spherion
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女将
护卫舰
新加坡
胜利
轻型护卫舰
海上长颈鹿
德卡(Decoa)
ED0780
瑞典
哥德堡
导弹艇
长颈鹿
PN612
TSM2643西姆拉德(Sim-
md)304
哥德兰
柴电动
力潜艇
CSU-90
三、意大利“达多”(DARDO)、NA25、“达多E”(NA30)武器控制系统
(一)研制背景与计划
1971年,为对付来自对舰导弹的威胁,圣乔治奥电子公司(Elettronica San Giorgio(Elsag))、塞莱尼亚电子工业公司(Selenia Industrie Elettroniche Associate)和布雷达机械公司(Bveda Meccanica Bresciana)等三家意大利公司联合起来,开始研制一种近程武器系统。这种称作达多的近程武器系统,由带有光电支持的雷达火控系统和一座“布雷达”(Breda)双管40lain炮组成。
1974年10月,第一套系统处于研制的高级阶段,意大利海军在1976年进行了海上试验。1977年,该系统为“狼”(Lupo)级护卫舰订购,并于1977年9月随着该级舰的第一艘服役而装备部队。该武器系统作为“狼”级护卫舰的装备曾出口到秘鲁、伊拉克(未交船,而现在由意大利海军购买)和委内瑞拉。1984年,研制出一种扩展的系统“达多E”,它可以控制其他多种近程武器系统。后来,达多的承包商转给了塞莱尼亚-圣乔治奥海军系统公司(Selenia Elsag Consorzio Sistemi Navali),1993年该公司变为埃莱尼亚-圣乔治奥海军系统公司(Alenia Elsag Sistemi Navali)。
为了补充“达多”武器控制系统的不足,使之可以控制远程武器系统,塞莱尼亚公司(现为埃莱尼亚公司)研制出了采用RTN 30雷达的NA 30系统。该系统被选为“西北风”(Maestrale)级护卫舰的装备,首舰于1982年3月服役。在意大利海军,NA30系统被称作“达多E(Extended为扩展之意)”。NA30还被作为SEN300,一个用于快艇和轻型护卫舰的完整指挥和武器控制系统的核心所采用,但证据显示该系统并未售出,且今后不会再被订购。
共生产或订购了达多系统60套、NA 30系统40套,并在继续生产。
主承包商为埃莱尼亚-圣乔治奥海军系统公司。
(二)系统组成与介绍
1.达多
它是一种全自动近程武器系统,小到快速攻击艇的舰艇都可以装备,设计用于对付掠海和大角度俯冲导弹和飞机。达多为主机系统,由一台数字数据处理和接口设备(DPU)、一台监视显控台和“猎户座”(Orion)RTN 20X雷达组成。每套系统控制一座双管40mm火炮,光学指示器为可选设备。
DPU采用一台18位小型计算机,该机有20K的存储器,82条不同的指令,其存取时间为10.5μs。软件由汇编语言编写。除了来自传感器的输入信号外,DPU还可从陀螺罗经、惯性基准、计程仪和风基准设备接收输入数据。
显控台由空气冷却,操作员可将系统设置为自动或手动操作,并监视系统性能。人机接口由17.78cm(7英寸)的PPI显示器和一台A/R显示器、专用按钮和操纵杆组成。作为附加的选件,在雷达显示器的上面可有一台22.86cm(9英寸)单色电视监视器。
猎户座RIN 20X是一部J波段(10?12GHz)雷达,采用稳定、单脉冲卡塞格伦天线。甲板下的设备包括一台全相干链发射机,它采用行波管作为最后一级放大器。传输频率和脉冲重复频率可以在一很宽的频带内进行随机脉间改变。全数字化接收机使用多对消器的动目标指示,以降低低空飞行目标的多通道的影响。在天线的右边可以安装一台光电设备(电视或红外设备),天线的最大旋回速度分别为2.2rad/s(水平)和1.5rad/s(垂直)。雷达可发现10km外的导弹。
最初的目标捕获由舰艇上的搜索雷达完成,该雷达直接与该系统接口,还可连接到战术数据处理系统上。RTN 20雷达一旦捕获到目标,系统进行自动跟踪,需要时可指示优先目标。需要时,操作员还可手动控制系统对付非最优先目标。系统可对付300?3500m的目标,并可同时跟踪10批目标。
2.NA30(达多E)
NA30是多用途火控系统,可以控制3座两种口径的中口径和小口径火炮,“信天翁”(Albatros)点防御舰对空导弹和对舰导弹。它由一台DPU、一台监视显控台和猎户座RTN30X火控雷达组成。在“约瑟夫?加里博迪”(Giuseppe Garibaldi)航母上,共有四个监视显控台。
DPU基于塞莱尼亚(埃莱尼亚)公司的ESA2424位微处理机,其存储器访问时间为250μs,最多可有21个I/O通道。单操作员显控台有一台48.26cm(19英寸)和一台38.1cm(15英寸)光栅扫描显示器进行PPI、A/R雷达数据显示,还有一台38.1cm光栅扫描显示器用于来自光电跟踪设备的图像显示。人机接口含有一个多功能键盘、数字键盘、跟踪球和操纵杆。还可能有一个导弹操作面板。
RTN 30是一台I波段(8-10GHz)雷达,甲板以上设备为稳定指向器,它装有雷达天线、一台红外热成像仪和一台电视摄像机。指向器上下俯仰为-30°?+85°,旋回速度分别为126°/s(水平)和86°/s(垂直)。红外摄像机为3?5μm的或8?12μm的成像仪。硅靶电视摄像机可在最低为2k的光线下工作,视区为3.01°。甲板下设备包括发射机和接收机机柜及伺服系统。系统对导弹的作用距离大于25km。
天线为单脉冲喇叭卡塞格伦型,带极化扭转。发射链为全相关,采用峰值功率为12kW的高平均功率发射机。它可工作在两种方式:带有编码波形(0.6μs压缩,6.5μs非压缩)的长脉冲,短单脉冲(0.5μs)。在这两者中,最后的放大均由行波管完成。在接收机中的一个多对消器动目标显示和一个数据处理器,可在所有条件下均能进行精确的跟踪。精确性可通过一个特殊反点头和对空防御校射设备增强。
作战过程,与达多的一样,是完全自动化的,目标捕获通过舰上搜索雷达或RTN 30指向器。该系统有对付速度3Ma,高出水面3m的目标的能力。
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【军团军职】:一师政委 【军团军衔】:大校
【军团军籍】军人证编号:CC-0050
前辈曾经形容松花江的浩荡;奔流在黑土地我遥远的故乡.先贤总爱描摹那宫阙的伟岸;屹立在银月城我梦中的天堂.如今回到朝思暮想的地方.站在熟悉的土地上我泪如泉涌,虽然己经不能用母语来诉说.请接纳我的悲伤我的欢乐;我也是大华夏匈奴族的孩子啊!心里有同一首歌....
舰用火控系统
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