张宝宇 郝 威 陈 迪
(海军工程大学电子工程学院 武汉 430033)
在我海军舰艇编队不断走向远洋的过程中,有一个重要问题必须解决,就是如何保障这些远离本土大陆的海军部队与岸上指挥所之间进行安全、可靠、不间断的通信。由于舰艇编队的特殊作战环境,使得通信具有保障距离远、覆盖范围大、涉及频谱范围大、通信环境恶劣[1~2]等特点。这些特点给海军远程通信保障提出了更高的要求,目前,用于海军远程通信[3]的主要手段有卫星通信、短波通信、长波通信等。为了在整个军事行动中对舰艇编队进行有效地指挥、灵活控制部队行动、操作及保障武器装备,实现远程医疗及生活服务,需要构建全面而合理的通信保障系统。因此,基于现有通信技术手段,建立舰艇编队远程通信保障系统,以适应未来海战场环境需求是亟待解决的重要军事课题。
海军远程通信保障系统主要用于对远离本土的舰艇编队进行信息资源的保障,使得舰艇编队在各种复杂的环境中不断得到准确、及时、可靠的数据,使得装备、战术和指挥员发挥最大的效能和潜力。
如图1所示,海军远程通信保障系统在功能上涉及到装备保障、作战信息支援、指挥员的决策、医疗卫生服务等各个方面。远程通信特点决定了该系统要有很强的互通互联[5]能力,高效的传输速度,可靠的抗干扰能力和通信保密安全能力等。只有这样,岸上综合保障系统才能对舰艇编队在军事行动中进行有效地指挥、控制部队行动和武器装备的运用。
图1 舰艇编队远程通信保障示意图
舰艇编队的海上远程通信系统应以指挥舰的综合信息传输网为核心,以其内部的通信保障系统为基础,依托舰内的舰载军事综合信息系统[6]、视频监视会议系统、指挥电话系统、卫星通信系统、岸基接入系统所提供的话音、文电、数据、视频图像等业务传输能力,通过本舰通信综合管理系统和内部通信系统实现与岸基远程通信网的接入,完成远程通信保障的信息传输。
图2 远程通信系统结构示意图
现有技术条件下的远程通信保障系统要从发送、传输、接收三个方面进行构建。其总体结构图如图2所示,从功能上讲,岸基综合信息网为保障对象,舰艇编队为被保障对象,通信的传输手段为保障工具。舰艇编队通信网络和岸基远程通信网是发送和接收处理数据的中心,从技术要求上讲,舰艇编队通信网络系统[7]应更具有对接收数据的处理和信息分配能力,岸基远程通信网应具有保障信息全面、发送数据可靠稳定、抗干扰的能力,通信保障系统的数据传输主要依托卫星、短波和长波通信,选择何种通信方式以及如何优化分配和综合利用信息是整个系统的关键。
舰艇编队综合信息传输网[8]如图3所示,主要由指挥控制中心、远程视频会议系统、编队监控中心、自动电话系统、装备远程维修保障系统及生活医疗保障系统组成。舰载综合信息系统的综合信息传输网以及下属各计算机终端和服务器,构建了整个舰艇编队的远程通信中心。指挥控制中心可接收来自岸基指挥部的指令,实现对整个部队的操控。终端可通过视频监视系统对相关监视点进行监视。同时,装备远程保障也可借助视频监视的功能,实现对武器装备的视频监视,岸上的专家、厂家等技术服务人员可对装备的故障排除、作战使用进行有力的指导。视频监视系统的视频点采集的图像采用IP格式在视频监视网上传输,因此视频监视系统终端可依托与岸基军事综合信息网的接入手段,直接将该编队上的图像信息发给岸基监控中心。依托舰艇编队内部各舰之间的近距离电话系统可方便舰舰通信,利用自动电话系统的指挥电话终端,可使用外部通信网络与岸基节点通信功能,实现海上节点与岸基指挥的语音通信。
图3 舰艇编队通信网络
图4 岸基远程综合信息网络
岸基远程综合信息网络设计框架如图4所示是以岸基指控中心为核心的局域网,该局域网可通过路由器接入岸基海军电报网、岸基军用电话网及岸基综合信息网,依托通信台站、卫星基站等无线通信链路[9]实现与海上舰艇编队的信息交互。岸基指控中心的指挥管理中心、专家技术中心、情报中心、紧急呼叫中心是为舰艇编队提供远程保障的重要组成,这里将需要大量的指挥决策人员、技术保障专家、情报数据分析员、后勤保障等人员的共同参与[12]。
远程通信系统构建是否合理,关键在于能否保障这些远离本土大陆的舰艇编队与岸上指挥所之间进行安全、可靠、不间断的通信[5]。目前,用于海军远程通信的主要手段有卫星通信、短波通信、长波通信。
1)卫星通信容量大,效率高,覆盖范围广,是非对称战争以及和平时期较为常用的远程通信保障手段,但随着一些国家太空武器和高能激光武器的发展,目标暴露的卫星在战时很容易遭到敌方的摧毁,战时可靠性不高。
2)短波通信设备简单、成本低廉、破坏后易恢复、可用较小的发射功率直接进行远距离天波通信,目前被广泛用于广播、军事、气象、商业、外交以及政府各部门等,用以传递语音、文字、图像和数据等信息,由于其抗毁能力强,在一些特殊时候,尤其是战争时期,短波通信有可能成为远程通信的唯一通信手段。
3)甚长波、超长波作为远程对水下通信的手段,也可用于海上远程通信,依托目前已建成的大功率长波[6]发信台站,超长波通信和甚长波通信已基本能满足远程指挥的需求,特别是对潜指挥通信。
对于整个远程通信网络,需要多种通信手段并用,同时也要以舰艇编队的执行的不同使命任务、不同的时机和地理、不同的战术和战法等因素来选取相应的通信手段。
本文从海军远程通信的需求出发,以现有技术条件下的通信技术手段为基础,提出了海上远程通信保障系统的设计目标及其总体构想,该系统在功能上可实现对海军舰艇编队的有效通信,在实现上具有很强的灵活性和可行性,对全面可靠的海上远程通信保障具有重要的军事意义。
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