当前位置 :  > 内容

英国海军计划驶向网络

来源:互联网 责编:大嘴 作者:苏长云 时间:2004-08-24

 

摘要: 本文描述美国海军开发协同交战能力(CEC)和英国实施CEC计划的状况。

关键词:水面舰艇 协同交战能力(CEC)

  目前,英国海军正在实施将美国海军的协同交战能力(CEC)综合到其海军的水面舰队的计划,同时,洛克希德·马丁英国综合系统(UKIS)公司和雷声系统有限公司(RSL)正在进行第一评估阶段的研究。

  国防采购局(DPA)的英国CEC综合项目小组正在等待美国海军CEC适用性鉴定(OPEVAL)的结果,据此方可确定其国防部第三阶段许可和随后的批生产。美国海军计划将航空母舰、主要的两栖舰、CG47级巡洋舰、DDG51驱逐舰上的CEC进行全舰队的综合。E-2C鹰眼空中预警和控制飞机也会得到CEC装备。同时,工程方案将CEC技术与美国海军陆战队的AN/TPS-59雷达结合起来。

  CEC到底是什么?CEC本身不是传感器,也不是传统意义上的数据链,也不能实际替代任何一种现有的系统。确切地说,它将坚固的高带宽通信网络与强大的融合处理机结合在一起,确保实时分配并融合来自所有装备CEC设备的舰艇、飞机和陆基站的传感器量测数据,从而使入网的协同作战平台能共享合成航迹,象一个综合的防空网那样运行。

  CEC极大地增强了探测、跟踪和识别空中目标的能力,扩展了交战空间,进一步提高了在战斗群中的作战协同性。它还为平台中心到网络中心作战概念的重大转移打下基础。

  “CEC是前所未有的兵力倍增器”。英国CEC计划的综合项目小组的领导,海军上校阿里安·怀恩蒂说,“战斗空间的范围只受CEC兵力规模的限制”,也就是说,CEC部队所及范围有多大,作战空域的覆盖就有多大。从每艘单独舰艇而言,这极大地扩展其防御能力。

  “例如,当反舰导弹逼近目标舰时,从正面看其可见度是最小的。如果舰上装有CEC设备,就能建立较精确的合成图像,原因在于其它舰艇可以从侧面看到该反舰导弹,并且较容易地探测和跟踪它。”

  协同交战概念是在70年代中期,根据战斗群防空战协同(BGAAWC)计划开发和严格实验首先提出的。BGAAWC计划是美国海军资助的研究,最初是由约翰霍普金斯大学应用物理实验室(JHU[APL])牵头,后来具体为部队防空作战协同技术(FACT)计划,它包括一系列的防空协同探索开发计划,以便提高全部队的防空能力。1985年进行了一次搜索后即进行远距离跟踪发射(RTLOS)试验,验证了一艘舰艇采用经过现有数据链转发的雷达航迹数据拦截目标的能力。

  对该试验的评价是成功的,RTLOS的可行性得到了验证。但同时也发现11号链的容量和及时性不足以支持强有力和可靠的协同交战所要求的大量数据。为了开发一种适应所需数据量和满足潜在高战术性能的数据链,在1987年制定了CEC计划。

  开发试验是在1990年开始的,CEC在1992年成了美国海军的采办计划。这项计划于1994年在国会和国防部的催促下得到加速。这是初始战斗群试验的希望。第二阶段的工程设计和生产开发于1995年5月获得批准。然而,还存在一些问题,如试验规范不够充分严格。指挥官作战适用性试验和评估结论是:虽然CEC并未在真实作战条件下经受作战适用性试验和评估(OT&E),但CEC是潜在作战有效的和潜在作战适用的。

  当美国海军“安齐奥”号和“圣乔治角”号巡洋舰在位于弗吉尼亚州沃洛普斯岛的宙斯盾作战系统中心附近进行了两次分别的实弹射击试验之后,于1996年9月肯定了CEC的初始作战能力。到这时,决定1998年中期进行适用性鉴定(OPEVAL)试验和交付CEC批生产的计划有相当大的压力。当时的国防部长威廉·佩里博士评论:CEC是自隐形概念出现以来最重要的技术进展。虽然舰队指挥官渴望增加CEC能力,但还是促进有进取的开发和批准计划。

  然而,随后的适用性鉴定试验和评估机构揭露出许多影响战斗群互操作和软件可靠性的问题。已经认同以下不足:航迹管理、网络运行、协同交战、交战支援、合成识别和链路互操作性。当CEC基线2.0在“维克斯堡”号和“休城”号巡洋舰上的试验时暴露:两艘舰艇在它们的最新配置中不能有效地与作战系统一起运行时,情况很严重。宙斯盾显示系统不能正常工作,计算机程序运行不可靠,导致约翰·肯尼迪战斗群中的两艘巡洋舰不能部署。

  继试验受挫和得到计划辅助小组的建议之后,高级海军委员会做出决定推迟适用性鉴定(OPEVAL)并解决影响CEC和相关作战系统的互操作性的小毛病。承认在其自身的组织结构和作战系统工程处理有系统的薄弱环节,鼓动完全彻底的全系统的计划管理检查。它还做了30个月的试验与评估计划,这个计划包括11个航行试验事件(由预先的陆基试验支持),以两个半星期的适用性鉴定而终结,于5月初结束。

  2000年7月18日签署的美/英谅解备忘录正式确定了英国加入CEC计划。这是美国政府迄今第一次同意将这种技术提供给海外盟军。

  作为英国CEC的综合项目小组(IPT)的领导,怀恩蒂上校2000年登上“圣乔治角”号巡洋舰,见证了事件10的试验。2001年6月末,他与“用户”,即国防部设备能力处主任,海军准将罗恩·芬利森一起再次访问这艘舰,观看了作为北海防空演习一部分的CEC运行。怀恩蒂上校说,在舰艇模拟防御战斗轰炸机和反舰导弹的演习中,“圣乔治角”号巡洋舰与另一个CEC平台“安齐奥”号一起操作。看到的,特别是在繁忙的北海环境中的清晰的空中态势图,CEC提供的能力给他们留下了深刻的印象。

  英国加入CEC计划源于90年代中期以来的研究,确定能改进英国海军参与沿海单独或联合行动的态势感知的关键技术。这些集中在改善互操作性和技术数据的连通性上,因此,大大提高在传感器性能容易下降的沿海环境中的生命力。

  经分析断定,英国要求的能力基本类似于美国海军已经开发的CEC概念。采用CEC对未来的联合作战中保持英国海军战舰和美国海军战舰之间的高层互操作性提供很大的益处。

英国海军确定把改善态势感知作为优先考虑的事。司令部需要一个战术判断所依据的清晰的、无歧义的战斗空间图像。CEC给予过去从未见过的战术清晰度。按照设计,纯正的CEC暴露出许多其它作战系统综合和互操作性问题。这将是重大的技术挑战。CEC与现行作战系统的综合不是简单地插入黑盒子并期待它工作的事。

  美国海军认识到这是困难的事,并断定英国CEC会优化适应性鉴定中已作的工作,以避免类似的问题。英国海军从美国海军那里获得的最重要的方面之一是美国海军的试验和评估方法。为了能测量输出和演示附加的价值,必须适当严格评估程序。

  综合项目小组正在与国防科学技术实验室和QinetiQ机构密切合作,看看能否改进海上试验和评估方法。在试验和评估方法上,英国也与美国密切合作。英国从美国的实践中得出克服困难的一个重要经验是需要在陆基试验场建立试验性的软件,并进行尽可能多的真实证明。这是降低CEC综合风险的关键。

  在英国海军中,23型护卫舰将是装备CEC的第一批舰,目前预计CEC到2008年服役。装备主要防空导弹系统(PAAMS)的新的45型防空战驱逐舰将在适当的时候装备CEC。

  英国CEC计划目前设想的总费用(包括采办、综合和寿命周期的维持)大约在4亿英镑左右。其中,评估阶段的费用约2200万英镑,演示和制造费用约2.3亿英镑。

  在某一阶段,计划将CEC综合到英国海军现有的一些42型防空驱逐舰上。这个计划现在已中止,怀恩蒂上校指出,当未装备CEC的舰艇与装备CEC的舰艇一起操作时,它们仍然受益。如果骨干兵力加入了CEC网,那么可能产生很清楚的战术图像,这个图像可以通过11号链或16号链传输给非CEC舰艇。这将是极其重要的,例如,在多国特混舰队中。

  英国把美国海军CEC基线2.0软件程序作为它的起始点,它渴望确保其所选的工具具有充分的开放结构,以便在符合美国硬件和软件开发的情况下适应和扩展。照此,综合项目小组能够开发最适合其要求的软件基线(计划2005年7月)。

  虽然英国国防采购局起初购置一个单一的AN/USG-2通用设备组,重2350磅(1065公斤)占有一个机柜和四个小箱子,但是在工业生产上完全有这样的可能:标准生产的舰上设备将会大大降低体积、重量和价格。舰上最上层天线装备假设是以雷声公司为美国海军开发的新的低成本平面阵天线为基础。

  英国希望在他们实施的CEC方案与在美国海军中实施的方案之间有最大的互操作性。英国的优势在于能跟踪美国海军的计划,因此英国能确保与美国的计划保持一致。互操作性的设计要求是绝对的。

  当23型护卫舰显示初步适合CEC时,向工业界竞争小组公布的“用户要求文件”还包括45型舰的综合,要求实现结构的开发和适用于二者的风险化解计划。必须考虑将CEC综合到23型护卫舰(具有反潜战能力的通用舰艇)和45型驱逐舰(主要是防空战驱逐舰)之间的差别。CEC对23型护卫舰的益处是增加了态势感知(23型护卫舰本身的996型雷达对CEC网的作用没有降低)。装备主要防空导弹系统(PAAMS)的45型舰艇的能力的增加将在赢得反应时间方面有深远的意义,提供增大的武器系统效能和改善全部队的防空战协调。

  23型护卫舰是一个正在服役的平台(具有相对成熟的作战系统体系结构),而45型驱逐舰仍在设计阶段。此外,这两级舰有不同的设计机构:在23型护卫舰中综合将得到批准并与国防后勤机构中护卫舰综合项目小组合作进行工程设计,而45型驱逐舰的设计权授予工业部门,名义为BAE系统公司45型主承包办公室。

  45型主承包办公室成立了一个CEC小组,同45型综合项目小组和主承包办公室建立业务关系,作为主承包办公室的活动中心,以便与美国一起讨论CEC。期望从23型CEC综合中获得早期的经验,然后应用到45型中。

  在第一评估阶段(AP1)项目下,洛克希德·马丁英国综合系统(UKIS)公司和雷声系统有限公司在2000年10月分别与国防采购局签订了各自价款约75万英镑(100万美元)的合同,竞争小组与BAE系统作战和雷达系统公司以及防御与研究评估机构(现在分成QinetiQ和Dstl两个机构)一起工作,在过去的12个月中仔细研究了与CEC综合到英国海军舰艇有关的成本、性能、风险和程序问题。他们的最终研究报告和相关的交付将在2001年10月1日交给英国CEC综合项目小组。

  英国两个CEC竞争小组很快确认系统综合任务的复杂性(由于CEC的闯入变得更麻烦)并大量吸收美国协作伙伴的知识和经验。洛克希德·马丁英国综合系统公司是由位于新泽西州穆尔斯敦的美国姊妹公司洛克希德·马丁海军电子与监视系统(NE&SS)-水面系统公司支持的。作为美国海军宙斯盾计划的作战系统工程设计机构,洛克希德·马丁NE&SS-水面系统公司是负责CEC基线2.0在美国海军CG47巡洋舰和DDG51驱逐舰上的综合。该公司还设计基线2.2软件,这将为宙盾舰艇提供战区弹道导弹防御(TBMD)能力,同时保持基线2.0和2.1的全部功能。

  促使实施英国CEC的另外一个能力是公司自己的战区网络综合中心(TNIC),这是由洛克希德·马丁NE&SS公司为开发和试验传感器、指挥与武器联网技术而建立的设施。起初战区网络综合中心用来开发和将CEC基线2.2与宙斯盾综合的,但它能进行与其它的许多系统和设施(例如试验站和实验室)兼容和互操作性试验。

  竞争的雷声系统有限公司小组由位于佛罗里达州圣彼得斯堡的雷声指挥、控制、通信和情报(C3I)系统公司以及位于罗得岛的该公司的海军和水面综合系统(N&MIS)业务部支持。公司官员指出作为CEC硬件开发和生产的主承包商的雷声C3I公司的联合传感器联网部的许多经验。他作为美国海军非宙斯盾舰队基线2.0和2.1软件开发的设计代理起着关键作用。

  其间N&MIS带来了CEC作战系统设计方面的详细知识,给出了它在开发舰艇自防御系统(SSDS)MK2(原计划用于美国尼米兹航母和新的LPD-17圣安东尼奥级两栖舰)和将CEC综合的经验。SSDSMk2是基于非防空战的作战指挥系统,在这个意义上它可以视为类似于23型OutfitDNA(1)水面舰艇指挥系统。两个小组在2001年的第二季度完成了它们的原理设计审查,他们确定选用推荐的体系结构。在此之后,它们进一步优化各自的技术方案和研究第二评估阶段的建议。

  根据怀恩蒂上校的意见,计划由综合项目小组提出第一评估阶段延期三个月,导致在2002年初选择进行第二评估阶段的主承包商。预计将在2002年第二季度进行发包。他们目前正在注视二年半到三年之间这段时间,将等待准确地看到在第一评估阶段二个公司将有何建议。

  第二评估阶段的目标是演示为23型护卫舰所选的CEC技术方案,并降低其风险。其它的工作是研究舰艇安装政策,以及CEC的安装如何能与其它作战系统增强活动接口。

  还有经济可承受的评估,以便确定16艘23型护卫舰中有多少在已有的预算中能装备CEC。怀恩蒂上校说,在第二评估阶段,将要求工业部门提供更详细的费用指南。例如,如果出现采购美国的硬件的费用下降,那么可以上调装备舰艇的数量。

  除继续的主承包商的竞争之外,英国国防采购局采购了一个AN/USG-2舰用设备,并从约翰霍普金斯大学应用物理实验室得到技术辅助。后者支持英国开发适应软件层工作,支持23型护卫舰和45型驱逐舰作战系统的CEC综合。这个软件层主要是使CEC与单个的传感器匹配,以致于它能最好地利用它们的量测输出。2002年将在靠近朴次茅斯的QinetiQ陆基试验场(LBTS)的AN/USG-2系统将用来运动支持第二评估阶段的演示和降低风险的工作。

  怀恩蒂上校解释说,CEC将综合到处于陆基试验场的23型作战系统中。它将用来开发和试验其后在23型舰上综合的工程设计方案。这项工作包括试验和在第二评估阶段计划期间与英国海军舰艇一起进行有希望的CEC功能性真实演示。可以证明工程设计方案是可靠的,对于论证和制造阶段风险最小。

  虽然在开发期间美国海军为CEC投入了资金,但是美国防部的日益增加的兴趣是将该项技术广泛地应用到以单一综合空中态势图像(SIAP)的生成和保持为基础的联合合成跟踪网(JCTN)。

  这项工作已在弹道导弹防御组织中进行,以便将CEC广泛的陆基和机载系统综合,特别是爱国者导弹系统和THAAD雷达综合。还着手将CEC与E-8联合STARS、E-3DSentryAWACS和天基系统(例如天基红外)综合。

  2000年4月,在全军种作战识别评估期间,CEC和融合相关工具结合在一起,演示综合空中态势图的产生,这个综合空中态势图可能形成未来单一综合空中图像的基础,在全军种作战识别评估期间,CEC使来自地基TPS-5雷达和机载APS-145雷达的雷达数据与来自16号链、固定联合地基空中交通雷达等附加传感器的输入联网。

  在英国,DEC(AWB)机构是CEC的倡议者和第一个“用户”。至今,设备计划为23型和45型的CEC综合投资。怀恩蒂上校和他的小组已经认可这种技术的广泛应用。

  按现实情况来说,英国的CEC发展计划是一个实际的计划,因为目前还没有为其投资的其它候选平台。作为综合项目小组,与DEC机构和能力管理者一起讨论,为了英国武装部队的其它方面,他们如何看待CEC。紧密地与美国单一综合空中图像计划一起工作,继续提出一些超前的课题由DEC(指挥、控制、情报和基础结构)和国防采购局中的综合管理机构的支持。现在处在集体确定未来网络中心基础结构的初期阶段。

  怀恩蒂上校介绍了一些通过技术及其可能的发展应用使其能力增加的方面,如作战、采购和制定政策的人员。以后,将按照应用研究计划考虑这些问题,了解英国CEC远期的发展方向。总之,CEC的巨大联合潜力是清楚的。?