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1、美陆军野战炮兵数字化指挥与控制系统的装备与发展概况直在美陆军中处于领先地位.5O 年前,世界上第一部”埃尼亚克” 数字式计算机就是为满足美国阿伯丁弹道研究所编制火炮射表的需要而研制的.1965 年美军炮兵装备了世界上第一部野战用的”法达克” 炮兵营 ,连射击指挥计算机.美陆军前野战炮兵主任兰德尔?L-里格比少将称之为”当今数字化系统的鼻祖 ”.“法达克”于 1987 年全部退出现役 ,服粳周期长达 22 年.从 1982 年美军开始用炮兵连计算机系统(BCS)逐步取代 ”法达克”.BCS 装备炮兵连和炮兵排射击指挥中心,可为每门火炮分别计算射击诸元,计算机与火炮通过数传终端实现数字式接口,连内
2、通信实现了无线化.因此,使炮兵连阵地的配置有史以来第一次摆脱地形条件的束缚而具有较大的灵活性.BCS 系统目前仍在服役,但其硬件已经更新换代.从 70 年代末到 90 年代初,美军炮兵装备”塔克法 ”战术射击指挥系统 .这是美军炮兵数字化指挥与控制系统建设史上的一个重要而艰难的时期.“塔克法”是世界上第一种具有决策辅助功能的战术射击指挥系统,装备到炮兵营,炮兵旅,师炮兵和军炮兵各级.该系统于 50 年代末开始论证,1965 年提出方案,1967 年开始工程研制,1978 年研制成功并开始装备部下,人们的思想受工业时代思维模式严重束缚的历史条件下研制出来的信息系统.在僵化的科研项目管理体制下,”
3、塔克法” 系统研制周期长达十几年,研制计划不能随作战理论和技术的发展而作相应调整,系统硬件自选型到列装的十几年中始终未作升级,以至系统刚刚装备部队就已经远远落后于当时的技术水平.在系统结构上,”塔克法 ”采取了高度集中化的星型网络结构形式,数据处理功能集中于炮兵营和师炮兵射击指挥中心,不仅处理速度慢,容易造成网络臃堵,而且一个节点的故障就会导致整个网络的瘫痪.在数字技术的应用上,数据传输未与数据处理同步.”塔克法 ”将部队原装备的用于话传的电台作为传输数字信息的媒介.成功率很低.“塔克法”的人机接口为非 ”用户友善”型,使用,训练极为困难.因此,”塔克法 ”从一开始就是一个有严重缺陷的新生儿,
4、无论是在反应速度,机动性能,生存能力以及训练维修等方面均无法满足野战炮兵的作战需要,使美陆军处于弃之不忍,用之不便的境地.部队则一直视其为包袱.美国国会不得不责成陆军于 1981 年开始论证新的系统.然而,”塔克法现象绝非美军炮兵一家?3?外罩炮兵.)1999 年第 3 期独有.美国海军陆战队的”米法斯”, 荷兰的“弗达克/ 菲斯特”, 英国的”贝茨”和德国的“阿德勒”等系统均命运多舛 .不是夭折就是装备日期一推再推.因此.在西方发达国家尽管计算机,电子工业实力雄厚,技术领先,然而直至 8O 年代末,90 年代初,炮兵指挥与控制自动化的实际装备水平并不高,在许多指挥所内人们依然依靠铅笔,透明图
5、,地图和话音通信器材作业.美陆军轻型部队炮兵由于无法装备过于笨重的”塔克法”, 当时也基本上处于手工作业状态.美国陆军研制和装备”塔克法” 系统的实践表明.原有的一套装备研制与采购办法已经不适用于高速发展,日新月异的信息技术的开发和利用,陆军和炮兵指挥与控制自动化系统的开发必须遵循信息系统发展的特有规律,而这所涉及的就不单是技术问题.美军从 80 年代中期就开始不断总结研制和装备”塔克法 ”的经验教训 ,思考发展自动化指挥与控制系统的正确途径.美军在新一代“阿法兹”系统的研制过程中所采取的许多富有创新精神的举措就是充分吸取”塔克法” 经验教训的结果.2 装备现况美陆军野战炮兵的指挥自动化现正处
6、于从”塔克法 ”向”阿法兹”过渡的阶段.而从60 年代水平的”塔克法 ”到 21 世纪水平的“阿法兹”之间的鸿沟决非一步就可跨越的.美国陆军从 80 年代中期就为跨越这一鸿沟而作准备.其主要措施就是用较为先进的数字技术对原有的系统莲步进行改造.这种改造虽算不上脱胎换骨,但也能较大幅度地提高系统的性能.缓解部队的燃眉之急.因此目前美陆军野战炮兵部队装备的数字式指挥与控制系统主要是经过改造的过渡性系统.尽管”阿法兹 ”已经于 1995 年开始装备试验部队并于 1997 年初正式开始装备其它部队.但是其装备工作预计要到 2007 年完成,所以在现阶段,轻型”塔克法 ”和”依弗萨斯”是美军炮兵自动化指
7、挥与控制系统的主体.?4?与上述三种核心系统相关的数字化系统还有 BCS 炮兵连计算机系统,轻型技术射击指挥系统,前方信息输入装置,多管火箭炮射击指挥系统和射击指挥数据管理系统等.2.1 轻型”塔克法” 战术射击指挥系统(LTACFIRE)轻型”塔克法 ”系统亦称作轻型 ”法兹”(LFATDS),于 1990 年正式装备美陆军轻型步兵师,空降师和空中突击师以及海军陆战队,用于填补轻型部队炮兵自动化指挥系统的空白.陆军总共装备了 163 套.轻型”塔克法”曾在海湾战争中得到成功试用.轻型”塔克法 ”采用”塔克法”的软件,其主要功能是,在炮兵营和旅火力支援协调组进行自动化战术射击指挥及火力计划,在
8、师一级除完成上述任务外,还有有限的目标情报处理功能.轻型”塔克法 ”的硬件全部采用手提箱式和手持式设备.原美第 9 步兵师一个师的轻型”塔克法设备仅重 2948 公斤.设备用锂电池供电,不必配发电机,而且可用”哈默”轮式车运载,机动性好.系统的主要设备有:AN/PYC 一 1 型手提箱式终端(BCT),AN/PGS 一 5 型火力支援小组信息机(FISTDMD),AN/PsC 一 2 型数字通信终端(bET)以及前方信息输入装置(FED).2.1.1BCT 是一种军用型便携式计算与通信设备,用于接收,处理,显示和传输各种数据.包括非核火力计划,战术射击指挥及气象与测地数据.BCT 是轻型”塔克
9、法”的核心.在直接支援炮兵营和师炮兵射击指挥中心各配 2 部 BCT,分别用于拟制火力计划和处理当时的作战数据.与 BCT 配套的外设有程序输入装置,地图数字化仪(仅装备师,旅火力支援协调组),热敏打印机等.BCT 有 4 个调制解调器,可同时工作在多个通信网络上,数传速率达 16K 波特.2.1.2FISTDMD 为 4 信道数字信息机,原l999 年 3 期是”塔克法 ”系统中供火力支援小组使用的信息终端,可与地面/车载激光目标定位指示仪(G/VILD)接口.在轻型”塔克法” 系统中主要配备机动作战营的火力支援协调军官.2.1.3DCT 是一种手持式单信道信息机,可与各种军用电台配用,进行
10、点对点或网络式通信.DCT 可显示按比例尺绘制的野战地图,亦可与激光目标定位指示仪接口.DCT 仅装备了 2 个师,其余轻型师直接装备未来”阿法兹 ”系统中的 FED.21.4FED 是手持式军用型终端设备,用于拟制,发送,接收,编辑,存储与显示信息.FED 主要配备前进观察员,火力支援小组指挥所,测地计划与协调组,测地分队,活动目标侦察雷达班和野战炮兵连连长.与”塔克法 ”相比,轻型 ”塔克法”无疑是一个进步,不仅设备体积和重量大大减轻.而且大多具有图形显示能力,智能化程度得到提高.网络采用分布式结构,全师配 l6 部BCT,师内各级火力支援协诃单位都有数据处理与存储能力,信息的调出和处理不
11、必像“塔克法”那样需通过射击指挥中心计算机.因此系统的反应速度,机动能力和生存能力都较”塔克法 ”有很大提高 .然而,轻型”塔克法” 毕竟是 80 年代前期的产品,BCT 所采用的是 Motorola6803032位微处理器.DCT 则采用 NSC8008 位微处理器,虽然硬件已经过升级,但与当前计算机发展水平相比亦已显落后.轻型”塔克法” 的其它较大缺陷是:不能与除”塔克法” 以外的自动化指挥与控制系统接口;手提箱式终端设备在空投,水浸以及在核,生,化污染条件下的生存能力较差;计算机的速度太低:由于轻型”塔克法 ”的装备使用 ,每师需增加 14 名操作人员;缺乏对付非法侵入系统的防护能力.但
12、是,轻型”塔克法 ”毕竟在近 10 年的时间内填补了美陆军轻型师炮兵数字化的空白,起到了不可忽视的历史作用.2.2”依弗萨斯 ”初级火力支援自动化系统(IFSAS)9O 年代初,在”塔克法” 固设备陈旧,故障率高和维修困难而难以为继,而”阿法兹”又迟迟不能列装的情况下,美军重型师炮兵亦急需一种过渡性的自动化指挥与控制系统.为此,海湾战争结束后,美陆军和海军陆战队总结了轻型”塔克法 ”在战争期间成功使用的经验,利用现成的硬件和软件开发了”依弗萨斯”.“依弗萨斯 ”于 1993 年 8 月开始装备美陆军现役炮兵,国民警卫队炮兵和海军陆战队远征军,并于 1995 年全部取代老式的”塔克法”.在轻型师
13、炮兵,那些没有装备轻型“塔克法”的单位也装备了 ”依弗萨斯”.“依弗萨斯系统是较先进的硬件和久经考验的软件相结合的产物.“依弗萨斯 ”的硬件主要由 AN/GYK 一37 轻型计算机(Lcu)和一些远方终端组成,它们之间通过现有的通信设备(有线设备及调频,调幅电台)进行数字化连接.在射击指挥中心配双机式(2 部 LCU)系统.在火力支援协调中心则配单机式系统.“依弗萨斯 ”的 LCU 计算机,由 SAIC 公司研制,在火力支援领域有广泛的应用.该计算机采用 8048625 兆或 66 兆 CPu,32 兆内存,配不同的软件可分别履行 BCS,FDS(多管火箭炮射击指挥系统),FOS(前方观察系统
14、)和”依弗萨斯”系统的功能.”依弗萨斯”配第 lO 版本的”塔克法”软件.除具有战术射击指挥功能外还具有以下信息处理与分发的功能:?拟定与执行常规火力计划;?处理目标信息;?根据目标情报产生火力任务;?确定火力支援协调措施和战场上的各种界限;一统计弹药和火力分队状况数据;一向其它作战单位通报有关信息;一与空中侦察系统接口;-处理与分发气象与测地数据;-处理与分发火力支援共用图象.?5?外军炮兵)“依弗萨斯 ”的主要缺点是除了能与全信息源分析系统(ASAS)进行有限的沟通外.不能与其它战场功能领域的指挥与控制系统接口.“依弗萨斯 ”的装备使 ”塔克法”得以提前4 年退役,从而为美军节约使用费和保
15、障费1800 万至 2700 万美元.2.3 相关系统2.3.1BCS 炮兵连计算机系统BCS 直接与轻型 ”塔克法”,” 依弗萨斯”或”阿法兹 ”接口.该系统由轻型计算机(LCU),战术通信接口模块(TCIM), 交/直流转换与充电器,线路适配器,打印机和火炮诸元显示器(GDU)组成.2.3.2 轻型技术射击指挥系统(L.WTFDs)LWTFDS 为一种手持式终端,正在取代炮兵连备用计算机系统(BUCS).它将作为炮兵排作战中心(POc)和炮兵连射击指挥中心的备用计算机使用.其硬件采用的是陆军通用 CHS2 系列中的手持式终端 (HTu)并配备了通用和专用软件.23.3 前方信息输入装置(F
16、ED)FED 是手持式军用型终端设备,主要配备前进观察员,火力支援小组指挥所,测地计划与协调组,测地分队,活动目标侦察雷达班和野战炮兵连连长,用于拟制,发送,接收,编辑,存储与显示信息.该装置配 FOC2 软件和气象与测地软件,能与轻型”塔克法”,”侬弗萨斯”及 ”阿法兹”进行数字化通信连接.FED 可发送和接收火力支援小组信息,测地指挥与控制信息,机动作战排和连的火力计划,目标表以及图形信息(图形信息仅发送给”阿法兹 ).随着”阿法兹”的装备,FED将被 HTu 手持式终端所取代.2.3.4 多管火箭炮射击指挥系统(FDS)与射击指挥数据管理系统(FDDM)多管火箭炮的指挥与控制由 FDS 和FDDM 共同完成.FDS 装备多管火箭炮排,连,营各级,用于战术射击指挥和数据通信.FDS 主要由-6?l099 丰第 3 期加固的轻型计算机(LCU),战术通信接 I;3 模块(TCIM), 交/直流转换与充电器 ,线路适配器,打印机
