美海军协同作战能力(CEC)综述
以CEC取胜美国海军提出网络中心战的战场计划
图 １ 合成 跟 踪 概 念
（Ｅ Ｃ Ｃ的合成 跟踪功能可 以使 网络中的每个成员共享单独跟踪数据 ， 组成战斗群中共用的火 控质 量数据 的单一的综合空中态势图。这个态势图可 以减轻敌方干扰 、 天气或雷达信号的随机 衰减 。难 坏 题是确保每个 目标仅有一个航迹） 。
维普资讯
《 报指 挥控 制 系统 与 仿 真 技 术｝ ｏ ２年 第 ８期 情 ２ｏ
舰 艇 的不完整 的航 迹 能够重 叠 ，那么 产生 的合
成 航 迹 极 有 可 能 弥补 每个 单 独 航 迹 上 的空 白
处 。Ｃ Ｃ最终 可 以将 １０个平 台连 成 网 ，以便 Ｅ ０ 产 生这 种合 成航 迹取胜美国海军提出网络中心战的战场计划
，
苏 长云
编译
摘 要 本文介绍了美国海军协同交战能力（Ｅ ） ｃ ｃ 的由来、 作用、 发展现状及试验情况。
关 键词 美国海军 协同交战能力 网络中心战 一
在 １８ ９ ７年 ５月 １ ７日早 上 ， 国海军 “ 美 斯塔
的 所 有 武 器 可 以 由被 授 权 的 指挥 官 以任 何 方
式 使 用 ，与 平 台 无 关 ， 由 于在 空 间上 延 伸 到
陆基 防 空 系统 和 联合 兵 力 ， 因此 武 器 的 可用
性 可 延伸 到全 战区 。
对 付 敌 方 的干 扰 ，并 且 正 在 与坏 天气 斗 争 。
那 只 是 用 两 个 传 感 器 。可 以想 象 利 用 战 斗 群 中所 有 可 使 用 的 传 感 器 快 速 而 精 确 地 定 位 目
标 的位置 是不 困难 的 。”
新 方法— —采 用 与单一 传感 器航 迹 不 同的多传 感 器量 测 融合 ，实 现 了以 战 斗 群 为 中心 的交
未来构想 美国海军将建立海军一体化火控—防空体系
未来构想美国海军将建立海军一体化火控—防空体系作者：严毅梅来源：《现代兵器》2016年第03期协同作战系统协同作战（CEC）系统是美国海军在原C3I系统的基础上，为加强海上防空作战能力而研制的作战指挥控制通信系统。
现代海战中，航母战斗群的防空系统面临巨大的挑战。
首先，舰队可能遭受的打击不再只是飞机投掷的炸弹和鱼雷，还有空中、水面、陆地发射的各种导弹和精确制导弹药，防空系统需要在复杂的作战形势下快速做出反应。
其次，自然环境的影响，如飓风、电磁暴等，降低了防空系统的有效作战半径和作战能力。
再次，在与盟军联合实施的军事行动中，广阔而复杂的战场环境加大了敌、友目标辨别的难度。
而且，航母战斗群中各舰艇所具备的侦察能力都存在地域、范围、手段、精度的局限性，独立侦察所获取的情报不能适应复杂环境下的作战需求。
如果能够建立一个囊括战场内所有舰艇的信息网络，将它们所获得的侦察情报加以综合，形成精度更高、范围更广、全局一致的战场态势信息，并为全舰队所共享，就能够取代传统的、各自为战的海上防空作战模式，实现真正意义上的协同作战。
CEC系统正是为服务于这一目标而构建的作战指挥通信系统。
CEC系统实质上是一个利用计算机和通信技术构建的网络，它把航母战斗群中各舰艇的目标探测系统、指挥控制系统和武器系统以及预警机等联系起来，允许各舰以极短的延时共享各种探测器获取的所有数据，从而使整个战斗群能高度协同地作战。
该系统的核心设备是协同作战处理器（CEP）和数据分配系统（DDS）。
CEP用于处理由系统主舰和网络中各舰提供的数据，通常与武器系统的处理机相连接，以便及时、精确地进行协同作战。
CEP具有足够的容量和运算能力，以及与战斗群中所有作战系统相适应的接口。
DDS能可靠、近实时地交换分配群体数据，其传输能力比通常的战术数据链高几个数量级。
CEC系统既能用来辅助战术决策，又能自动地使用硬杀伤或软杀伤方式来对付敌方攻击武器，从而使整个航母战斗群能高度协同地作战，使各种防空设施的一体化达到更高的水平。
-数据链
伊战中美军的战术数据链数据链已成为美军获取信息优势，提高各种作战平台快速反应能力和协同作战能力，实现作战指挥自动化的关键设备。
在伊拉克战争中，美军使用了多种战术数据链，例如战术数字信息链路、公共数据链/战术公共数据链等，这些数据链的使用为美军取得战争的胜利发挥了重要的作用。
一、战术数字信息链路（TADIL）战术数字信息链路（TADIL）是美军用于传输机器可读的数字化信息的标准通信链路，目前投入使用的战术数字信息链路有4种，分别是TADIL-A、TADIL-B、TADIL-C和TADIL-J。
在伊拉克战争中，美军的军舰、战斗机以及侦察监视飞机等都装备有一种或多种此类数据链。
二、公共数据链/战术公共数据链（CDL/TCDL）公共数据链（CDL）是作为卫星、侦察机及无人机与地面控制站间传输图像以及信号情报（通信、电子等情报）的标准链路。
此类数据链用于接收来自各种情报、监视和侦察传感器的图像、信号情报数据以及测量与特征情报数据。
此次伊拉克战争中使用的“捕食者”、“全球鹰”等无人机均装备有CDL/TCDL数据链终端。
三、增强型定位报告系统/态势感知数据链（EPLRS/SADL）增强型定位报告系统（EPLRS）是21世纪部队的骨干数据通信网和战术互联网的心脏，能够为战术部队提供近实时、抗干扰、保密数据分发和通信、识别、定位、导航辅助以及自动报告等功能。
它支持“21世纪旅及旅以下部队作战指挥”（FBCB2）系统。
美空军国民警卫队为其近空支援飞机（如A-10和F-16）购买的是硬件经过改进的EPLRS，又称作态势感知数据链（SADL）。
四、自动目标移交系统（ATHS）此次参战的美陆军第4机步师OH-58D侦察直升机就是利用ATHS 和其他通信设备与UH-60、AH-64直升机和空军的F-16、A-10攻击机以及炮兵战术火力系统实时通信，与师属炮兵下辖的目标搜索连的移动目标定位雷达、火炮定位雷达共同搜索、识别和定位敌方各种目标，并引导火力实施打击。
协同作战数据链和16号数据链的分析与比较
协同作战数据链和16号数据链的分析与比较柳 林1,张 磊2(1.中船重工集团第722所,湖北武汉430079;2.解放军理工大学通信工程学院电信工程系,江苏南京210007)摘 要:文中首先探讨了美军两种重要的战术数据链:16号数据链和协同作战数据链的基本技术特征;然后深入地对比了两者在体系结构、目标跟踪能力、实时特性、融合体制以及应用场景上的不同;最后结合应用中的问题分析展望了未来协同作战数据链的发展方向。
关键词:协同作战;16号数据链;融合中图分类号:T P293.04文献标识码:A 文章编号:CN 32-1289(2009)03-0091-04Comparison between Cooperative Engagement Capability and Link -16L IU Lin 1,Z H AN G Lei2(1.N o.722Research Institute,China Shipbuilding Industry Co r po ra tion,W uhan 430079,China;2.Depa rtment o f Teleco mmunica tio ns Engineering ICE ,PL A U ST ,N anjing 210007,China )Abstract :Firstly ,tw o impor tant tactical da ta links ,Link -16and CEC (Coopera tiv e Engag ementCapability),w ere discussed,fo cusing on their cha racteristic of techno log y.Secondly ,CEC w ascom pared with Link-16according to the architecture,ability of target tracking ,characteristic ofreal tim e,fusio n sy stem and a pplicatio n.Finally ,the trend of future tactical data link was alsoanaly zed in terms of some problems in application .Key words :coo perativ e engag ement;Link-16;fusio n1 Link -16和CEC 技术的现状战术数据链是链接数字化战场上指挥中心、各参战部队、武器平台的一种信息实时处理、交换和分发的系统。
CEC及其与战术数据链的联合应用
传输 波 形形 成 、 收信 号处 理 、 接 无线 射频 信 号产 生 、 辐
射 和接 收 、 网络 成员 间相对 导航 定位 和 定 时 同步等 功
能， 它采 用 微波 视距 通信 手 段 和相 控 阵天 线 ， 过 窄 通 带定 向发射 及冗 余 编 码 以具 有 较 强 的 抗 干 扰 和 抗 截 获特 性 。Ｃ Ｐ接 收本 地 传感 器 和来 自 Ｄ Ｓ的 网络 其 Ｅ Ｄ 他节 点传 感 器 的 目标信 息 ， 行 融合 处 理后 形成 合成 进
ａ ｄ ａ ａｙｅ ． ｈ ｒ ｓａ ｄ ｃ ａａ ｔｒｓ ｃ ｆＣ Ｃ ａ ｄ ｔｃｉａ ａａ ｌ ｋ ｗ ｒ ｕ ｎ ｎ ｌｚ ｄ Ｔ ｅ ｍｅｉ ｎ ｈ ｒｃｅｉ ｉｓｏ Ｅ ｎ ａ ｔ ｌｄ ｔ ｉ ｅｅ ｓ ｍｍａｉ ｄ， ｎ ｈ ｏｎ ｔ ｔ ｃ ｎ ｒ ｅ ａ ｄ ｔｅ ｊｉｔ ｚ
洪泛 技术 等 。
Ｃ Ｃ实现 以下 ３大作 战功 能 ： Ｅ
１ ）复合 跟 踪 与 识 别 。Ｃ Ｃ通 过 Ｄ Ｓ将 远 距 离 Ｅ Ｄ Ｃ Ｕ探 测 到 的未经 处 理 的 目标 测量 数 据 以及 敌我 识别
（Ｆ ） 统 探 测 到 的 敌 我 属 性 数 据 实 时 地 传 送 给 ＩＦ 系
研 究 中。
图像 ， 因此 ， 任何 １个作 战单 元 的雷 达 系统／ 传感 器 出 现故 障 或 遇 到 了 严 重 干 扰 （ 自然 干 扰 或 人 工 干 扰
ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ， ｊｒｆｎ ｔ ｎ，ｅ ｈ ｉａ ｅｆｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｔｅ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｌｇｅ ｆＣ ｙｔｍ ｗｅｅｄ ｓ ｒ ｅ ｏ ｏ ｉｏ ｍａｏ ｕ ｃｉ ｔｃ ｎｃ ｌｐ ｒ ｍａ ｃ ｎ ｈ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｏ ＥＣ ｓ ｓ ｒ ｅ ｃｉ ｄ ｉ ｏ ｏ ｅ ｂ
协同作战能力CEC时间同步分析
协同 交战 处理器 (CEP)
指挥决策系 统显示器组 指挥支援系统 经修改的武器系统
数据分发系统（DDS）
图 1 CEC 硬件结构
CEC 采用的 TDMA 工作方式把整个时间轴按时 间段划分为各个时隙（毫秒级）。CEC 作为武器控 制层面的数据链，它所传输的是雷达原始数据和火 [5] 控数据 ，对数据传输速率与传输时延有着更高的 要求。因此 CEC 在时分多址的技术体制上，又结合 了空分多址工作方式，具体实现方式是采用相控阵 天线和波束对准技术。CEC 网络工作方式的实质是 让其各协同单元进行成对的 TDMA 通信，具体如 图 2 所示，在连续的时隙 N、N+1 中，CEC 的四个 协同单元分别进行配对和通信。 CEC 系统有一个协同单元（一般为指挥舰）负 责 CEC 网络建立、关闭职责，这个协同单元被称作
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NCU 的 DDS 开始启动相控阵天线扫描波束，对 其视距范围内所有协同单元发送 DDS 探询信号。探 询信号包括身份码、位置信息、工作模式和同步信 息等。CEC 网络内的其他协同单元也以相同的方式 启动阵列天线波束的扫描搜索,以接收询问信号、发 出应答信号,并在询问过程中接力（作为中继节点） 以确定其他落在 NCU 所能覆盖的视距范围之外的协 同单元的位置。网络启动后,入网的所有协同单元都 能够通过 DDS 询问应答信号获得网络内其他协同单 元的位置信息并且完成时间同步,组建起整个网络。 网络建立后，网内的所有协同单元会针对各成 员的位置信息按照相同的算法各自独立生成统一的 时间表。该时间排序表包含了协同单元在各个时隙 的配对信息。网内各个单元保持精确的时间同步， 以时隙作为传输数据的基本时间单元，成对地依照 精确的时间相互发送/接收突发高速数据。经过若 干个时隙，所有的协同单元能够完成互通信一次， 从而完成 CEC 网络内的数据共享。 2.2 CEC 的时间同步与数据融合 CEC 网络内的数据完成共享后，会送到 CEP 进 行数据融合处理。数据融合处理技术是 CEC 数据链 作战应用层面的技术，是满足武器协同作战的需 要。CEP 获取共享数据后，会把这些来自各个不同 传感器的数据加以关联、合并，以获得对目标的精 确位置估计和身份估计，从而指导战场态势、威胁 评估、协同打击等。 CEP 处理的传感器数据都是来自不同协同单元 的雷达原始数据。因为不同的来源,这些数据存在着 不同精度、不同坐标体系、不同时刻的差异。因此 对其进行相关与合并必须要将这些数据统一到一致 的时间轴和空间坐标系中，这便需要高精度时空校 准。CEC 的时间同步能够保障单元间精确的测距,确 保各协同单元位置与时间信息的精确。这是实现高 精度时空校准必需的条件。时空校准并不是一次性 的,因为存在时钟漂移、误差累计、平台移动等因素, 时空校准须时常进行。在缺少卫星定位手段的情况 下,时空校准主要借助于相对定位设备和通信手段。 数据融合处理需要不同传感器对发现目标进行 统一编批，编批的统一性也是在时间同步的基础上
美军信息战——海军C4ISRT系统
美军信息战——海军C4ISRT系统/item/newar/qydt/127.htm美海军21世纪C4ISRT（指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察、目标捕获）系统包括以下几个领域：第一，建立信息网络，这牵涉到海军和陆战队内部网、"21世纪信息技术"、安全和保障、数据链路、带宽。
第二，提高情报、监视、侦察和捕获目标能力，包括空间/卫星通信、无人机/TCS、作战识别（ID）、一体化广播服务、TENCAP计划等领域。
第三，建立和共享画面，包括通用作战画面、海军全球指挥控制系统（GCCS－M）。
1997年美海军作战部长提出"网络中心战"概念，认为"这是从平台中心战向网络中心战的根本性转变"。
网络中心战的一体化信息网络由信息网、探测装置网、射手（交战）网组成。
目的是将各总司令、军种、局的操作者、探测装置、武器系统、信息和知识网络到一起，形成不同于原来烟筒式信息系统的新信息系统，提高掌握态势的能力，缩短决策时间，提高指挥速度，使"观察－判断－决定－行动"所用的时间（∑△T＋决策时间）小于敌人行动的时间，密切各单位的协调和合作。
美海军通过建设海军基地地区网络、首都地区网络（NMCT）、广域网、网络操作中心、部署单位或机动单位实施"21世纪信息技术"计划（自99财年到02财年装备几十艘舰艇），将拥有全球保密端对端的通信能力。
提高情报、监视、侦察和目标捕获（ISRT）能力。
目的是更好地执行监视和侦察、目标捕获和定位、瞄准、武器发射和制导、武器寻的、战损评估等任务，还包括作战识别，以保证投送支援力量、避免互相误伤、识别未知的事物、交战需要的积极识别、远距离（视线外）精确武器制导，以及非合作、间接/电子战。
提高情报、监视、侦察和目标捕获（ISRT）能力包括空间/卫星通信、无人机/TCS、作战识别（ID）、一体化广播服务、TENCAP等计划。
美军一体化联合作战力量组成与使用
目前，美军作战力量的合成编组已从军种内的多兵种合成编组，向跨军种的多兵种甚至全军种的集成编组过渡。
在新军事变革中，美军正在加紧组建新的陆空一体化地面部队、海陆军机械化部队、陆海空联合特遣队，以及其他新的联合作战军种。
一、以海军为先导，以空军为主力，诸军兵种联合的一体化联合作战将成为主要作战形式一体化联合作战不仅是未来高技术战争的作战样式，更是一种全新的作战观念。
美军强调联合一体化作战理念，具体言之，战争的胜利不再仅通过消灭敌人的有生力量来取得，而主要是要通过利用远程精确制导武器打击敌人的指挥、控制、通讯与情报(C4ISR)系统等关键设施来取得。
（一）海空联合的新趋势科索沃战争是以海空军主要力量的联合作战，它证明了一些西方军事家们的看法：陆军部署速度慢，不适应高技术战争的需要，空军反应快速，但却没有持久作战能力，海空联合作战才是未来作战的最主要趋势。
从冷战后的局部战争看，除“外科手术式”的小型空袭作战可能不需要海军协同外，其他都有海军密切配合。
其原因是：1、海上力量是美干预地区危机的首选兵力。
海军舰艇可以在公海上任意自由航行，平时即可部署全球重要海域，并具有很强的远征能力。
2、使用航母战斗群是美干预地区危机的惯用做法。
美军认为航母战斗群具有机动性好、突击威力大，防御稳定性能好等优点，能够独立进行进攻和防御任务。
3、海军空袭打击力强，有些作战能力无法取代。
在最近几次大型战争中，海军不但出动的飞机架次较多，发射的巡航导弹也最多。
（二）空天联合的新构想1999年初，美一些防务专家提出了以联合航空航天为主体的作战理论新构想。
新构想规定了作战力量的构成及任务划分，即：航天部队负责向太空发射航天器，夺取制太空权，空军部队负责快速兵力投送，实施纵深打击，夺取制空权，天基情报侦察系统实施全球监视，夺取制信息权，海军舰载机部队负责协助陆军和海军陆战队航空力量对敌实施近距离作战。
新构想提出以联合航空航天力量为主，地面力量协同的三种作战样式。
虚拟战斗群雷达美军『协同作战能力』CEC系统分析
装备新锐燮鲤燮堂!。
j焱OV 矗NCEO 纛QUlP 韬差N11"S|兰鞋虚拟“战斗群雷达"l —／，～I 荦协 同 作}战台皂 >-b，●、 f’ 亭自 cI’ 、、--—，，尕j5： 摘要：现代防空作战面临着超越其 形成各自的空情图，这样，一个完 统★ 现有作战能力的重大挑战。
为应对这些 全一致的、可互操1乍的全战场空情 分 华 种能够在舰船、作战飞机争酝基防空单 析燎 威胁，弩搜是规鹭{中的颤系统，都需要一态势图就彩藏了。
邋过“捺霜佟战 能力”《Co —operative En gag e — 冗之间实时地、非常精确地共享信息(原me n t Capability ，CEC)系统，传感始传感测量数据)的能力。
传感器组网技 器数据可直接被霉达实时{在0。
5拳，正是一静辘够支砖这一巍力的先透 弹。
现在，现有的战术{乍战系统都 披术，其在本质上有别于现有的，在作战秒内甚至更短)共事。
因为传感器不嶷备实现传感器联网所需的吞 单元间高速传榆处理后的跟踪信息的方 是通过网络联接在一起的，从其他 吐曼和数据处理能力。
CEC 满足了式。
本文概述了美军“协翳终战能力” {乍战蕈嚣接收的霍达信息会自动这个需求，其遗避漭调魏空倍感器 (CE C )系统研发情况、工作原理及技术 激活战斗群中的所宥雷达去寻找 和融合数据，使网络中单独的作战 战术性能。
新的航逃，而不需要人工干预。
网系统形成了一个分散但完全可互关键词：协同作战能力传感器纽网 络中的传感器看起寨就好象都在防空镑战琵力操僚的防空系统。
每个作战单元武器系统之中，也就是说。
一个作战单元探测到的任何未来所有传感器和武器系统一、CEC 的概念发展 目标，事实上乒厅有作战单元都探测 将用手霜一战场空润，泼充分菸展到了，并魑一个{车战单元麓够获取 作战能力。
任何作战单元所能获取 美海军资助了约翰·震普金斯的对目标射击参数。
都能被位予打的信息必须照精确的，并能为整个 学院的应用物理实验室对“战斗群 击射程肉的每个作战单元所使用。
协同作战能力网络系统对抗措施研究
踪／ 识别能力 ， 过高速 高频宽带 网络 中的各 单元 （ 通 包
带 网络共享传感器数据 达到 的。 这样 ， 随着 以 Ｃ Ｃ为代 Ｅ 表的 网络 中心战武器装备 的发展 ，通信对抗的性质和 概念将发生深刻的变化 ，通信对抗面临 的作战对象将 是各种各样 的信息 网络 。我们必须着手从 网络 的观点
ｔ ｒ ｅ ｓ ｒ ｓｏ ｅ ｍ ａ ｕ ｅ ｆ ＣＥＣ ｙ ｔ ｍ ． ｓ ｓｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：Ｃ Ｃ； ｅ ｏｋ—ｅ ｔｃｗａｆｒ； ｍｍｉｇ ｙ ｒ ｓ Ｅ ｎ ｔ ｒ—ｃｎｒ ｒ ｅｊ ｗ ｉ ａ ａ ｎ
１ 引言
为了极大提升 ２ 世纪的军事作战能力 ，美海军执 １
相互交换 目标方位 、 轨迹 、 速度等“ 追踪”Ｔａｋｎ） （ｒ ｉｇ ｃ 等级
宋福 晓 时信 华 ， ， 董志刚
（ ．解放军 ６ ９ １ １ ３ ２ 部队 ， 北京 １０ ９ ； ２ ０ ０４ ．解放军 ６ ９ ６ １０ 部队 ， 河北廊坊 ０ ５０ ） ６ ００
摘 要 ： 同作战能力（ Ｅ 网络 系统是 美海军网络 中心战的重要 组成部分 ， 系统的投入 使用将 有 协 Ｃ Ｃ） 该 效地提 高航母战斗群 的作战能力。 在介 绍 Ｃ Ｃ 系统的主要功能和作战性能的基础上 ， 对其特点 ， Ｃ Ｃ Ｅ 针 对 Ｅ
ＳＡ ） Ｅ ＩＰ。Ｃ Ｃ另一项革命性 的突破是 ： 由于 Ｃ Ｃ带宽 的 Ｅ 大幅提升 ，使得该 系统在传统数 据链 系统让友军之 间
２ ＣＥ Ｃ概 述 …
Ｃ Ｃ网络是一个 网络化作战系统 ，其 中的任何一 Ｅ
收稿 日 ： ０ — ４ ０ 期 ２ ７０ —２ ０
海军舰艇编队防空导弹协同作战技术研究
海军舰艇编队防空导弹协同作战技术研究*陈善松，唐明南，韩林频，吕西午【摘要】摘要:主要以信息化条件下如何提升海军舰艇编队防空导弹作战能力为背景，重点描述协同指挥和协同制导作战的概念内涵、国内外研究现状、作战模式、主要实现的功能，给出不同指挥层次下各指挥节点的体系结构和功能定位，进而从信息场和功能界面等方面说明协同指挥和协同制导2个功能层次的区别。
【期刊名称】现代防御技术【年(卷),期】2013(041)003【总页数】5【关键词】关键词:海军舰艇编队;防空导弹;协同作战编者按:“2012年网络化作战与指挥控制技术研讨会”成功举行。
会议得到了国内从事空天防御的军方、军工单位、科研院所、高校等的积极响应和大力支持，共征集到80余篇论文，经过专家评审选出优秀论文15篇进行了会议交流。
《现代防御技术》特开辟专栏分2期陆续刊登此次会议的优秀论文，供读者参考。
0 引言随着信息技术发展和军事思想变革，21世纪的军事战争将从平台中心战转移到网络中心战，网络中心战概念最早由美国海军提出［1］，后被美国国防部接受，成为指导全美军信息化建设的理论。
武器装备的网络化作战是在武器由机械化向信息化跨代发展的背景下产生的，与之相对应的是平台中心战。
网络化作战是以网络为中心的作战方式，是通过将战场各作战单元连入网络而实施的各种军事作战行动。
是将分散的探测系统、武器系统、指挥系统以及作战人员，以计算机通信网络为中心、以实体状态及作战信息为纽带、以联合和协同的方式组织起来，所进行的分布式、协调统一的联合作战［2］。
具体到海军对空防御领域来说，舰载防空反导武器系统作为舰船平台的重要武器装备，担负着打击敌方各类空袭目标，实现舰艇防卫的使命任务。
近年来，随着网络化和信息化技术的发展，如何提升舰艇编队作战时的协同作战能力成为了热点问题［3-7］。
本文对该问题进行了初步研究，描述了舰艇编队协同指挥和协同制导作战的概念内涵、主要模式和关键技术。
美军信息作战力量建设情况讲解
美军信息化建设特点
（4）增加太空计划投资，加速军队信息化发展 2006年6月，美国防部推出了 ( 2006 ～ 2011
年未来防御计划》” (FYDP)，该计划规定，2006财 年国防部整个太空计划 (包括研究、开发、测试与评 估，采办、运行与维护)预算比2005财年增长2.5 ％， 达223亿美元。其中，2006财年非保密重大太空系统 的研制与采办费达69亿美元，占全部经费的31％ ， 比2005年增长了40.8 ％。2010年，非保密重大太空 系统的投资将达到高峰，为100亿美元，而其中军事 卫星通信系统所占的份额最大，约为40亿美元 。
美军信息化建设状况
1.2 美军典型信息化导弹武器 1)战斧巡航导弹
战斧巡航导弹采用多种方式制导：全程用惯性制导，中 段用地形匹配和全球定位系统(GPS)卫星制导，不断修正惯 性制导的误差，使导弹能够始终保持预定航迹；飞行末段 用数字式景像匹配末制导，其理论定位精度可达6m。
美国战斧式巡航导弹
美军信息化建设状况
美军信息化建设特点
（6）加强ISR系统建设，缩短“侦察一打击”的 反应 时间
美军信息化建设状况
1.4美军武器装备信息化建设思路
以C4I系统建设为龙 头，逐步实现各种作战 职能和各个作战单元的 一体化；大量采用信息 技术，不断提高武器装 备的信息化、智能化水 平；推行“横向技术一 体化”，采用共同的软件、标准和规程对现有武器系统进 行改造，使其具有通用性、联动性；强调“经济可承受性 ”，坚持标准化、通用化、模块化原则，发展经济实用的 武器装备H。
浅谈美海军协同交战能力(CEC)
个是 数 据 分 配 系统 （ Ｄ ） 它 能 自动 建立 Ｄ Ｓ， 个 网络并 把关 键 的传 感器 数据 近乎 实时地
一
单元 的数 据 ， 将 它们 传送 给 Ｃ Ｐ。Ｃ Ｐ将 并 Ｅ Ｅ 所有 未经 处理 的传感 器 量测 数据 综合 成相 同 的空 中图象 ， 中包 括 所 有 目标 的 连 续 综 合 其 航迹 。所 获得 的相 同 图象 可用 于每个单 一 平 台传 感 器 和 交 战 系 统 。Ｄ Ｓ采 用 高 抗 干 扰 Ｄ
范围 ， 极 大地 提高 防御 能力 。 并 为了 实现这 种 部 队级 集 成 ， 套 雷达 和 每
武器 系统 必须 接收 与它们 从 其它舰 上 系统接 收到 的数 据 的质 量 相 同 、 通 过 接 口时 时 间 且 调配 一致 的远距 离 数据 。这 就要 通过 增加两
３ Ｃ ＥＣ 的 特 点
在 Ｃ Ｃ作 战 中 ， 自舰 载对 空 搜 索雷 达 Ｅ 来 有关 空 中 目标 （ 是航 迹 ） 不 的量测 信 息将 提供
个 设 备 来 实 现 ： 个 是 协 同 交 战 处 理 器 一 （ Ｅ ） 它在 保 持 部 队 正 在移 动 的平 台 间 的 ＣＰ， 网格锁 定 的 同时 ， 能跟踪 大 量的机 载 目标 ； 另
关 键 词 ：Ｅ Ｃ Ｃ 中 图法 分 类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ２４
Ａ ｉ ｆ Ｉ ｒ ｄ ｔｏｎ ｔ ｍｅ ｉ ａ ｖ Ｓ Ｃｏ ｐ ｒ ｔｖ Ｂｒ ｅ ｎｔ ｏ ｕｃ ｉ ｏ Ａ ｒ ｃ ｎ Ｎａ ｙ’ ｏ ｅ ａ ｉ ｅ Ｅｎｇ ｇ ｍ ｅ ｐａ ｉｉ ｙ ａｅ ｎｔＣａ ｂ ｌｔ
原 理
美 国海 军 的 Ｃ Ｃ系 统 的 工 作 原理 是 通 Ｅ
美 国对 Ｃ Ｃ系 统 的开 发 始 于 上世 纪八 Ｅ
美海军模拟训练体系研究
第４４卷第２期２０２２年４月指挥控制与仿真ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＶｏｌ ４４㊀Ｎｏ ２Ａｐｒ ２０２２文章编号：１６７３⁃３８１９（２０２２）０２⁃０１３０⁃０７美海军模拟训练体系研究刘梦觉１，孙㊀侃２，窦林涛３，贾㊀贞３（１．中国人民解放军９１７７６部队，北京㊀１００１６１；２．中国人民解放军９２９４２部队，北京㊀１００１６１；３．江苏自动化研究所，江苏连云港㊀２２２０６１）摘㊀要：美国海军非常重视模拟训练系统的体系能力建设，从顶层自上而下规范海军的模拟训练体系，按联合㊁海军合同㊁平台㊁系统四个层次建设可分可合㊁多级联动的训练系统，支持全球指挥控制系统海军部分（ＧＣＣＳ－Ｍ）㊁水面舰艇㊁潜艇㊁飞机等多种作战兵力，形成面向海空联合体系对抗的战训一致的训练能力，对我国海军的模拟训练体系建设具有重要的借鉴意义㊂关键词：模拟训练；虚拟兵力；训练网络；目标注入中图分类号：Ｅ７１２；ＴＰ３９１ ９㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０２２．０２．０２３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｉｍｕｌａｔｅｄＴｒａｉｎｉｎｇＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅＵ．Ｓ．ＮａｖｙＬＩＵＭｅｎｇ⁃ｊｕｅ１，ＳＵＮＫａｎ２，ＤＯＵＬｉｎ⁃ｔａｏ３，ＪＩＡＺｈｅｎ３（１．Ｕｎｉｔ９１７７６ｏｆＰＬＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１６１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｕｎｉｔ９２９４２ｏｆＰＬＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１６１，Ｃｈｉｎａ；３．ＪｉａｎｇｓｕＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ２２２０６１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＵ．Ｓ．Ｎａｖｙａｔｔａｃｈｅｓｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｔｏｃａｐａｂｉｌｉｔｙｂｕｉｌｄｉｎｇｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｒａｉｎｉｎｇａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｙｓｔａｎｄ⁃ａｒｄｉｚｅｔｈｅｔｏｐ⁃ｄｏｗｎｎａｖｙｔｒａｉｎｉｎｇａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｃｏｍｐｏｓａｂｌｅａｎｄｄｉｓｃｏｍｐｏｓａｂｌｅ，ｍｕｌｔｉ⁃ｌｅｖｅｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓａｔｊｏｉｎｔ，ｎａｖｙ，ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｓｙｓｔｅｍｌａｙｅｒｓ，ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇａｖａｒｉｅｔｙｏｆｂａｔｔｌｅｆｏｒｃｅｓ，ｓｕｃｈａｓＧｌｏｂａｌＣｏｍｍａｎｄａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ⁃Ｍａｒｉｎｅ（ＧＣＣＳ⁃Ｍ），ｓｕｒｆａｃｅｗａｒｓｈｉｐｓ，ｓｕｂｍａｒｉｎｅｓ，ｐｌａｎｅｓ．ＴｈｅＵ．Ｓ．Ｎａｖｙｈａｓｆｏｒｇｅｄａｔｒａｉｎｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｍｂａｔ⁃ｔｒａｉｎｉｎｇｃｏｎｓｅｎｓｕｓｆｏｒｊｏｉｎｔａｉｒａｎｄｓｅａｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｙｓｔｅｍｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｉｍｕｌａ⁃ｔｅｄｔｒａｉｎｉｎｇａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｏｕｒＣｈｉｎｅｓｅＮａｖｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｒａｉｎｉｎｇ；ｖｉｒｔｕａｌｆｏｒｃｅ；ｔｒａｉｎｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋ；ｔａｒｇｅｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎ收稿日期：２０２１⁃０９⁃０６修回日期：２０２１⁃１０⁃２６作者简介：刘梦觉（１９８８ ），女，硕士，助理研究员，研究方向为指挥信息系统㊂孙㊀侃（１９８６ ），男，硕士，助理研究员㊂㊀㊀美国海军从联合㊁海军合同㊁平台㊁系统四个层次规划了模拟训练体系，并建设了可分㊁可联动训练的模拟系统㊂在联合训练层次，构建了联合国家训练能力（ＪｏｉｎｔＮａｔｉｏｎａｌＴｒａｉｎｉｎｇＣａｐａｂｉｌｉｔｙ，ＪＮＴＣ）系统，通过该系统把海军㊁陆军和空军集成到一个虚拟的战场空间中进行联合训练［１⁃４］㊂在海军合同训练层次，构建了海军持续训练环境（ＮａｖｙＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＴｒａｉｎｉｎｇＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＮＣＴＥ），通过该系统把水面舰艇㊁潜艇㊁舰载机集成到一个虚拟的战场空间中进行合同训练㊂在单平台训练层次，针对水面舰艇㊁潜艇㊁舰载机等不同兵种，分别构建了水面舰艇作战部队战术训练系统（ＢａｔｔｌｅＦｏｒｃｅＴａｃｔｉｃａｌＴｒａｉｎｅｒ，ＢＦＴＴ）㊁潜艇多使命团组训练器（ＳｕｂｍａｒｉｎｅＭｕｌｔｉ⁃ＭｉｓｓｉｏｎＴｅａｍＴｒａｉｎｅｒ，ＳＭＭＴＴ）㊁飞机训练器（ＦＬＡＭＥＳＡｕｔｏｍａｔｅｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｒａｉｎｅｒ，ＦＡＳＴ）等系统，用于实现全舰艇作战系统的训练［５⁃６］㊂在子系统训练层次，针对电子战㊁协同交战能力（ＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＥｎｇａｇｅｍｅｎｔＣａｐａｂｉｌｉｔｙ，ＣＥＣ），构建了作战部队电子战训练系统（ＢＦＴＴＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＷａｒｆａｒｅＴｒａｉｎｅｒ，ＢＥＷＴ）和ＣＥＣ训练设备（ＣＥＣＴｒａｉｎｉｎｇＡｄｊｕｎｃｔ，ＣＴＡ）［７⁃８］㊂每一个上层训练系统均能够带动下层进行联动训练，互相支撑完成海军所有的模拟训练科目㊂美海军模拟训练体系如图１所示，本文重点描述模拟训练体系中的三个核心部分：美海军持续训练环境㊁舰载模拟训练设备和舰载作战系统训练支持能力㊂１㊀美海军持续训练环境ＮＣＴＥ是美海军舰队训练的基础设施，它通过集成ＢＦＴＴ㊁ＳＭＭＴＴ㊁ＦＡＳＴ等训练系统，能够实现舰艇编队在驻泊地的综合训练，包括海军定级性质的作战熟练程度训练㊁互操作性训练㊁使命演习训练和多军种联合互操作性训练㊂ＮＣＴＥ的体系架构如图２所示㊂ＮＣＴＥ由建模与仿真系统㊁战术训练场㊁舰载或机载的训练设施㊁受驱动的指挥控制系统㊁训练专用网络，以及标准规范组成㊂其中，舰载或机载的训练设施主要是指ＢＦＴＴ㊁ＳＭＭＴＴ㊁ＦＡＳＴ㊁便携式飞机生存能力训练器（Ｍａｎ⁃ＰｏｒｔａｂｌｅＡｉｒｃｒａｆｔＳｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙＴｒａｉｎｅｒ，ＭＡＳＴ）等；受驱动的指挥控制系统主要是指ＧＣＣＳ⁃Ｍ；战术训练场是美海军模拟训练体系的岸基部分，共分成三个等级，不同等级的训练场具有不同的配置和能力㊂以第２期指挥控制与仿真１３１㊀图１㊀美海军模拟训练体系示意图［５］图２㊀ＮＣＴＥ体系架构下详细介绍建模与仿真系统㊁训练专用网络㊁战术训练场和互操作标准规范㊂１ １㊀建模与仿真系统ＮＣＴＥ核心是联合虚拟兵力生成系统（ＪｏｉｎｔＳｅｍｉ⁃ＡｕｔｏｍａｔｅｄＦｏｒｃｅ，ＪＳＡＦ），它是一个实体或平台级的仿真系统，部署于岸基，用于带动舰艇编队以上兵力开展协同训练㊂ＪＳＡＦ具有以下功能：１）训练导控，完成整个训练的导调与控制；２）兵力仿真，舰船㊁飞机㊁车辆㊁步兵㊁坦克㊁建筑物以及岸基雷达等的仿真；３）环境仿真，提供二维地图数据㊁全球三维地形数据高程数据㊁数字深度数据㊁数字地貌分析数据㊁地球资源卫星热成像图㊁海洋大气与空间环境服务（ＯｃｅａｎＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＳｐａｃｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｅｒｖｉｃｅｓ，ＯＡＳＥＳ）数据；４）Ｃ４Ｉ接口，完成与ＧＣＣＳ⁃Ｍ的数据转换，向ＧＣＣＳ⁃Ｍ发送情报信息，接收并响应指挥所ＧＣＣＳ⁃Ｍ的指挥信息；５）数据收集与分析，提供基于二／三维地图的作战指挥㊁兵力行动等关键事件回放，战损比㊁资源消耗㊁作战时间统计，以及系统效能／性能评估，采用定量与定性相结合的方式完成训练效果评估㊂１ ２㊀专用训练网络ＮＣＴＥ训练网络采用有线与无线相结合的构建方式［９］㊂有线通信网络主要用于远程异地分布式编队训练数据交互，该网络是一个单独㊁永久存在的网络，专用于海军训练，通过网关可与ＧＣＣＳ⁃Ｍ相连接㊂无线通信网络主要利用舰艇平台已有的无线通信设备，在编队内部平台之间传输训练数据㊂专用训练网络总体连接如图３所示㊂ＮＣＴＥ训练网络允许作战数据链和训练数据链混用加入，接受舰船自防御系统（ＳｈｉｐＳｅｌｆ⁃ＤｅｆｅｎｓｅＳｙｓｔｅｍ，ＳＳＤＳ）的统一演练管理㊂ＮＣＴＥ训练网络中的数据要求贴标签，以便与作战数据区分㊂当ＳＳＤＳ收到演练终止命令，根据当前运行模式分配相应的策略，１３２㊀刘梦觉，等：美海军模拟训练体系研究第４４卷图３㊀ＮＣＴＥ训练网络［１０］ＳＳＤＳ收到命令后应在规定时间内从训练模式切换到作战模式㊂１ ３㊀战术训练场ＮＣＴＥ中定义了３个等级的训练节点，具体如下：１）等级１训练节点：包括太平洋训练基地（ＴａｃｔｉｃａｌＴｒａｉｎｉｎｇＧｒｏｕｐｓＰａｃｉｆｉｃ，ＴＴＧＰ）㊁大西洋训练基地（ＴａｃｔｉｃａｌＴｒａｉｎｉｎｇＧｒｏｕｐＡｔｌａｎｔｉｃ，ＴＴＧＬ），可以执导一个大型演习训练，例如：舰队综合训练⁃作战指挥官（ＦｌｅｅｔＳｙｎｔｈｅｔｉｃＴｒａｉｎｉｎｇ⁃ＷａｒｆａｒｅＣｏｍｍａｎｄｅｒ，ＦＳＴ⁃ＷＣ）㊁舰队综合训练⁃多打击群（ＦｌｅｅｔＳｙｎｔｈｅｔｉｃＴｒａｉｎｉｎｇ⁃ＭｕｌｔｉｐｌｅＳｔｒｉｋｅＧｒｏｕｐ，ＦＳＴ⁃Ｍ）㊁舰队综合训练⁃联合（ＦｌｅｅｔＳｙｎｔｈｅｔｉｃＴｒａｉｎｉｎｇ⁃Ｊｏｉｎｔ，ＦＳＴ⁃Ｊ）㊁联合任务部队演习（ＪｏｉｎｔＴａｓｋＦｏｒｃｅＥｘｅｒｃｉｓｅ，ＪＴＦＥＸ）㊂２）等级２训练节点：包括大西洋远征战训练基地（ＥｘｐｅｄｉｔｉｏｎａｒｙＷａｒｆａｒｅＴｒａｉｎｉｎｇＧｒｏｕｐＡｔｌａｎｔｉｃ，ＥＷＴＧＬＡＮＴ）㊁太平洋训练大队横须贺特遣部队（ＴＴＧＰＹｏｋｏｓｕｋａ），可以执导一个小型演习训练，不需要等级１训练节点的资源㊂３）等级３训练节点：需要使用等级１或等级２训练节点提供仿真和ＩＰ语音通话能力，可以参与训练活动，但不能自行组织训练，主要用于单个科目的训练㊂水面舰艇训练节点（ＡｆｌｏａｔＴｒａｉｎｉｎｇＧｒｏｕｐ，ＡＴＧ）包括：美国梅波特（ＡＴＧＭａｙｐｏｒｔ）㊁美国布雷默顿（ＡＴＧＢｒｅ⁃ｍｅｒｔｏｎ）㊁日本佐世保（ＡＴＧＳａｓｅｂｏ）；航空兵训练节点（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＭｉｓｓｉｏｎＴｒａｉｎｉｎｇ，ＤＭＴ）包括：美国奥西安纳（ＯｃｅａｎａＦ⁃１８ＤＭＴ）㊁美国勒莫尔（ＬｅｍｏｏｒｅＦ⁃１８ＤＭＴ）㊁美国惠德贝岛（ＷｈｉｄｂｅｙＩｓｌａｎｄＭＡＳＴ）；潜艇训练节点包括：美国格罗顿（ＳＭＭＴＴＧｒｏｔｏｎ）㊁英国诺福克（ＳＭＭＴＴＮｏｒｆｏｌｋ）㊂１ ４㊀训练互操作标准规范ＮＣＴＥ为了实现把不同目的㊁不同技术㊁不同开发商的训练系统综合起来，发布了训练互操作指南，重点包括以下内容：１）采用高级体系架构（ＨｉｇｈＬｅｖｅｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＨＬＡ）技术㊂所有加入ＮＣＴＥ环境的仿真成员都必须遵守ＨＬＡ标准，必须使用ＨＬＡ对象模型模板（ＯｂｊｅｃｔＭｏｄｅｌＴｅｍｐｌａｔｅ，ＯＭＴ）的联邦对象模型（ＦｅｄｅｒａｔｉｏｎＯｂｊｅｃｔＭｏｄｅｌ，ＦＯＭ）进行互操作接口描述㊂在ＨＬＡ六类服务中必须能够实现联邦管理㊁声明管理㊁对象管理㊁数据分发管理中必须调用㊁不能调用的服务，并明确使用所有权管理㊁时间管理㊁辅助支持中的所有服务㊂２）构建标准的海军训练联邦对象模型㊂ＮＣＴＥ在借鉴单输入单输出的实时平台参考联邦对象模型的基础上，采用基本对象模型（ＢａｓｉｃＯｂｊｅｃｔＭｏｄｅｌ，ＢＯＭ）思想，形成了一套海军训练建模与仿真的基本对象模型集合，包含仿真实体㊁发射器㊁敌我识别㊁海洋大气空间环境等各类模型㊂３）建立共用数据标准，明确数据来源㊂ＮＣＴＥ中明确了重要的数据标准，包括数据模型和数据编码㊂为了使各交互仿真之间对自然环境㊁实体表达（军用㊁非军用）㊁实体行为等理解一致，不同建模与仿真系统的实体有自己的接口，但两个仿真应用使用的地形必须相同，对象类和交互类接口中地形对传感器性能㊁遮挡㊁折射等参数的影响结果必须相同㊂４）使用模型位置递推（ＤｅａｄＲｅｃｋｏｎｉｎｇ，ＤＲ）算法和数据分发管理机制（ＤａｔａＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＤＤＭ），减少网络数据量㊂采用ＤＲ技术后，可将网络通信量降低到原来的１／１０至１／５０㊂ＤＤＭ能够进一步减少发送方㊁接收方之间无用数据的收发，降低网络数据流量㊂第２期指挥控制与仿真１３３㊀２㊀舰载模拟训练设备ＢＦＴＴ是高度柔性㊁交互式的战术作战系统，能够提供涵盖所有海军兵力要素的动态交互式的作战环境，支持综合兵力或者单舰的训练㊂ＢＦＴＴ家族包括ＢＦＴＴ㊁ＢＥＷＴ㊁训练通信子系统（ＴｒａｉｎｉｎｇＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｕｂ⁃Ｓｙｓｔｅｍ，ＴＣＳＳ）和训练模拟器激励器系统（ＴｒａｉｎｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｏｒ／ＳｔｉｍｕｌａｔｏｒＳｙｓｔｅｍ，ＴＳＳＳ），为舰载作战系统提供协调的激励／模拟，使作战系统团队更容易开展训练，并具备在武装冲突范围内实施逼真的联合作战训练能力，以及在所有主要作战区域内实施逼真的单元级团队训练能力㊂ＢＦＴＴ在充分利用美军水面舰艇宙斯盾作战系统实装的基础上，通过构建少量的舰载模拟训练环境，实现舰艇在驻泊地㊁航行状态下的训练㊂ＢＦＴＴ主要由岸基㊁舰载㊁通信三部分组成，如图４所示㊂图４㊀ＢＦＴＴ组成示意图２ １㊀ＢＦＴＴ岸基部分岸基部分由完成多舰艇训练㊁舰队综合训练所需要的想定开发㊁讲评工具组成，为分布式训练提供演练总控和想定分发㊂但岸基部分的功能已于２００４年被ＮＣＴＥ环境中的ＪＳＡＦ系统所代替㊂２ ２㊀ＢＦＴＴ舰载部分ＢＦＴＴ的舰载部分用于完成单舰作战系统训练，而编队训练需要综合使用岸基㊁舰载㊁通信三部分完成㊂在编队训练时，训练想定由岸基部分统一分发，训练导调控制由岸基部分负责，舰载部分只负责对本舰的导调控制㊂２ ３㊀ＢＦＴＴ通信部分ＢＦＴＴ岸基与舰载部分采用无线方式通信㊂在岸基码头建有多节点战术训练系统（Ｍｕｌｔｉ⁃ＵｎｉｔＴａｃｔｉｃａｌＴｒａｉｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ，ＭＵＴＴＳ），舰艇可在母港或驻泊地与该系统连接，实现编队训练㊂３㊀舰载作战系统训练支持能力为建设舰载训练（ＯｎｂｏａｒｄＴｒａｉｎｉｎｇ，ＯＢＴ）能力，美海军除了使用武器系统现有的嵌入式训练能力外，还对ＢＦＴＴ㊁导航设备㊁ＣＥＣ㊁传感器系统㊁武器系统等进行改造㊂ＢＦＴＴ能够驱动ＴＳＳＳ产生激励信号并注入舰载传感器，或者把真实目标与虚拟目标的合成信息注入作战系统部件㊂每一型武器系统均有能力解算弹道，并能够对诱饵和有源干扰进行建模，如图５所示㊂通过对相关舰载设备的升级改造，为包括航母在内的各类水面舰船提供了很好的舰载训练支持［１１］㊂为实现舰载训练设备与作战系统实装的集成，ＢＦＴＴ㊁导航设备㊁ＣＥＣ㊁传感器系统和武器系统需要针对性改造㊂３ １㊀ＢＦＴＴ改造ＢＦＴＴ必须将计划的训练配置经由综合战场局域网提供给ＳＳＤＳ，即哪些传感器由ＴＳＳＳ激励，哪些传感器是真实的，是否使用ＣＴＡ㊁导航模拟器㊁数据链模拟器和电子战训练器㊂ＢＦＴＴ必须在得到ＳＳＤＳ的 训练许可 之后，才能将模拟或激励信息注入作战系统㊂当ＢＦＴＴ收到 禁止训练 或者规定时间内没有收到ＳＳＤＳ发来的 训练许可 时，ＢＦＴＴ将给所有模拟器或激励器发送 停止／中止 报文㊂如果ＢＦＴＴ与模拟器或激励器的接口不通，规定时间内没有收到 实体状态 报文，模拟器或激励器就将停止输出并清除它们内部的航迹文件㊂３ ２㊀导航设备改造导航模拟器为作战系统训练提供本舰导航信息㊂码头训练过程中，导航模拟器处于 模拟 模式㊂它首先模拟生成本舰位置㊁位置变更㊁时间㊁速度运动和姿态，然后分发给作战系统部件作为战术本舰信息和训练本舰信息㊂航行训练过程中，导航模拟器处于 真实 模式，它首先产生训练本舰的位置和运动信息，然后使用导航设备发来的真实导航数据作为训练本舰姿态㊂３ ３㊀ＣＥＣ设备改造ＣＥＣ设备主要是改进协同交战的航迹管理和更新功能，根据传感器数据的虚实标签，提供两种视图㊂一种视图是在单个显示器上覆盖战术航迹和训练航迹图像，此时能够区分出战术航迹和训练航迹㊂第二种视图是在单个显示器上覆盖训练航迹和ＢＦＴＴ实际想定数据，使训练主管确保训练想定在作战系统显示中得到合适地反映，也能够看到哪些操作员在战术视图中，１３４㊀刘梦觉，等：美海军模拟训练体系研究第４４卷哪些在训练视图中㊂图５㊀舰载作战系统训练３ ４㊀传感器系统改造改造后的舰载传感器能够接收ＴＳＳＳ的激励信号，ＴＳＳＳ把训练网络上ＢＦＴＴ场景的协议数据单元（ＰｒｏｔｏｃｏｌＤａｔａＵｎｉｔ，ＰＤＵ）编译成模拟信号，并注入单个传感器的前端电子器件㊂传感器电子器件对这些模拟信号进行处理，如同它们来源于真实环境㊂值得注意的是，虚拟目标和环境条件均能通过该项技术注入传感器前端㊂监视传感器被激励时也有能力探测真实目标，这就实现了虚拟目标和真实目标同时注入训练场景，但需要对这些目标数据贴标签，以区分数据是来源于真实传感器，还是模拟器或激励器㊂３ ５㊀武器系统改造电子对抗系统改造后，当它处于训练模式时，侦察传感器能接收模拟信号激励，同时处理模拟的激励数据和真实的天线数据，一并传入作战系统㊂电子对抗操作员能够授权和发起模拟的主动电子对抗（ＡｃｔｉｖｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ，ＡＥＣＭ）或者诱饵／箔条交战，向ＳＳＤＳ反馈交战状态信息，通过对诱饵和ＡＥＣＭ的建模，模拟诱饵飞出和ＡＥＣＭ交战的效果㊂导弹系统进行训练时，对发射延迟和进出导弹的信号进行仿真建模㊂虽然不发射真实导弹，但是也能为武器控制面板操作员提供高逼真度的训练，使他和作战系统团队的其他人员共同训练㊂当发射训练开始时，将发射架队列等参数反馈给ＳＤＳＳ，它使用这些参数信息触发导弹的弹道解算模型，生成实体状态ＰＤＵ和爆炸ＰＤＵ并提供给ＢＦＴＴ，用于在场景中监视射出的导弹并做出是否对目标造成毁伤的裁决㊂４㊀对美海军模拟训练体系的认识４ １㊀模拟训练体系顶层设计美国海军模拟训练体系理念先进，技术成熟，基础设施建设完善，应用效益明显，对我海军建设作战指挥系统的模拟训练体系具有重要的借鉴意义㊂１）顶层设计科学，体系构建完整美国海军从顶层规范了模拟训练系统体系，按联合㊁海军协同㊁平台㊁系统四个层次建设了可分㊁可联动训练的模拟系统，即适合单系统㊁单平台㊁单兵种的训练，又满足体系对抗训练的需求㊂２）注重战训一致，提高训练效费比大量使用了基于水面舰艇实装㊁潜艇实装和飞机模拟器的模拟训练方式，并建立了以模拟手段为关键支撑的训练机制和体系，提高了部队的战训一致性，又保证了部队训练的充分性㊂３）紧贴训练核心需求，体系配套完备美军采用信息技术领域迅猛发展的面向服务架构㊁云计算㊁人工智能等先进技术，构建按需服务㊁架构灵活㊁自由组合的仿真支撑环境与平台作为核心功能，实现模拟训练系统的互操作㊁可重用㊁可组合㊂在训练互联互通方面，美军通过多年建设，其有线㊁无线等通信设施和手段比较完备，有力地支撑了分布式通信的交互需求㊂４）统一标准规范，保证体系互操作性注重系统的互操作技术，从系统体系结构㊁模型㊁数据接口㊁共享软件等多方面建立了标准㊁工具，为构第２期指挥控制与仿真１３５㊀建体系对抗的训练环境奠定了基础㊂４ ２㊀关键技术研究美军ＮＣＴＥ通过使用ＤＲ技术和ＨＬＡ的数据分发管理技术降低训练节点间实体运动信息的更新频率，解决训练节点间态势相对不一致性问题；通过使用ＮＣＴＥ对象模型技术实现异构系统的互操作㊂１）基于位置姿态外推的ＤＲ技术借鉴ＩＥＥＥＳｔｄ１２７８ １⁃１９９５中定义的９种ＤＲ算法（见表１）的实现过程，选用ＦＰＷ㊁ＲＰＷ㊁ＲＶＷ㊁ＦＶＷ四种方法实现世界坐标系下的匀速㊁匀加速㊁转动的复合运动，使用ＦＰＢ㊁ＲＰＢ㊁ＲＶＢ㊁ＦＶＢ四种方法实现实体坐标系下的匀速㊁匀加速㊁转动的复合运动㊂表１㊀ＤＲ模型算法表［１２］序号ＤＲ模型计算公式说明１ＳＴＡＴＩＣＮ／Ａ静态实体２ＤＲＭ（ＦＰＷ）Ｐ＝Ｐ０＋Ｖ０Δｔ匀速或低加速线性运动３ＤＲＭ（ＲＰＷ）Ｐ＝Ｐ０＋Ｖ０ΔｔＲｗ－＞ｂ＝ＤＲＲ０ｗ－＞ｂ与ＤＲＭ２相同，且有转动４ＤＲＭ（ＲＶＷ）Ｐ＝Ｐ０＋Ｖ０Δｔ＋１／２Ａ０Δｔ２Ｒｗ－＞ｂ＝ＤＲＲ０ｗ－＞ｂ与ＤＲＭ５相同，且有转动５ＤＲＭ（ＦＶＷ）Ｐ＝Ｐ０＋Ｖ０Δｔ＋１／２Ａ０Δｔ２高速运动（如导弹），或者以任意速度的机动６ＤＲＭ（ＦＰＢ）Ｐ＝Ｐ０＋Ｒ０－１ｗ－＞ｂ（Ｒ１Ｖｂ）与ＤＲＭ２相同，以实体为中心７ＤＲＭ（ＲＰＢ）Ｐ＝Ｐ０＋Ｒ０－１ｗ－＞ｂ（Ｒ１Ｖｂ）Ｒｗ－＞ｂ＝ＤＲＲ０ｗ－＞ｂ于ＤＲＭ３相同，以实体为中心８ＤＲＭ（ＲＶＢ）Ｐ＝Ｐ０＋Ｒ０－１ｗ－＞ｂ（Ｒ１Ｖｂ＋Ｒ２Ａｂ）Ｒｗ－＞ｂ＝ＤＲＲ０ｗ－＞ｂ于ＤＲＭ４相同，以实体为中心９ＤＲＭ（ＦＶＢ）Ｐ＝Ｐ０＋Ｒ０－１ｗ－＞ｂ（Ｒ１Ｖｂ＋Ｒ２Ａｂ）于ＤＲＭ５相同，以实体为中心㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀注：式中，ｔ为本次状态更新到下次状态更新之间的时间间隔；Ａ０为线加速度；Ｖ０为线速度㊂㊀㊀２）基于ＤＤＭ的数据过滤方法在大规模异地分布式训练过程中，由于训练节点多㊁战场实体多㊁人机交互多，虽然采用分布式交互仿真（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＤＩＳ）广播模式，但是网络中的信息量依然很大，因此美海军在ＮＣＴＥ的ＨＬＡ体系结构中采用ＤＤＭ技术进一步减少仿真节点间无用数据的收发，大大缓解网络拥塞情况㊂ＤＤＭ技术的核心问题是定义路径空间和划分维度大小㊂如果每个路径空间的维度大小分配不合理，那么ＤＤＭ中路径空间的匹配计算将会很频繁，既浪费时间又消耗计算资源㊂ＮＣＴＥ根据实体类型㊁目标特性㊁距离范围等要素定义了多维路径空间，包括：｛子空间㊁一维㊁二维｝，子空间包括：地面空间㊁飞机空间㊁舰船空间㊁武器空间㊁电磁信号空间等㊂后面两个维度信息根据子空间内容定义为经度㊁纬度，具体见表２㊂３）基于ＢＯＭ的训练数据互操作性技术美海军ＮＣＴＥ的互操作性指南采用ＢＯＭ技术，借鉴美军实时平台参考ＦＯＭ内容，建立训练系统中仿真实体㊁海洋气象环境㊁发射器㊁敌我识别器㊁仿真管理㊁共享态势㊁通用分发想定等对象模型标准，构建层次丰富的对象类结构，满足不同粒度模型的互操作性需求㊂图６描述了仿真实体对象模型的层次关系㊂表２㊀ＮＣＴＥ中路径空间及维度序号空间名称一维二维１地面空间经度（１２）纬度（１２）２飞机空间经度（６０）纬度（６０）３舰船空间经度（６０）纬度（６０）４武器使用空间经度（６０）纬度（６０）５聚合级实体经度（６０）纬度（６０）６电磁信号空间经度（１２０）纬度（１２０）７声呐探测空间经度（１２０）纬度（１２０）８环境数据空间经度（１２０）纬度（１２０） ㊀５㊀结束语美国海军从联合㊁海军合同㊁平台㊁系统四个层次规划了模拟训练体系，建设了可分㊁可联动训练的模拟系统，ＮＣＴＥ集成了ＢＦＴＴ㊁ＳＭＭＴＴ㊁ＦＡＳＴ等训练系统，能够实现舰队在驻泊地的综合训练㊂ＢＦＴＴ通过构建１３６㊀刘梦觉，等：美海军模拟训练体系研究第４４卷图６㊀仿真实体对象模型的层次关系少量的舰载模拟训练环境，实现舰艇在驻泊地㊁航行状态下的模拟训练㊂ＯＢＴ利用ＳＳＤＳ㊁ＣＥＣ㊁ＢＦＴＴ提供的能力以及作战系统内武器系统内嵌的训练能力，提供单舰在码头和航行状态下的作战系统团队训练㊂在ＮＣＴＥ㊁ＢＦＴＴ㊁ＯＢＴ系统实现过程中，美军使用了ＨＬＡ体系结构㊁ＤＲ技术㊁ＤＤＭ技术㊁ＢＯＭ技术等解决了异构系统的互操作问题，利用ＩＥＥＥ１２１７㊁ＩＥＥＥ１５１６㊁ＲＰＲＦＯＭ等标准规范了模拟训练体系结构和接口规范㊂因此，美国海军成熟的模拟训练体系对我海军建设模拟训练系统具有重要的借鉴意义㊂参考文献：［１］㊀ＹａｎＧｕｏｑｉａｎｇ，ＭａｏＳｈａｏｊｉｅ，ＬｉＹｕｐｉｎｇ，ＺｈａｎｇＪｉｅｙｏｎｇ．ＪｏｉｎｔＴｒａｉｎｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＰｌａｔｆｏｒｍＳｔｕｄｙ［Ｃ］ʊＩｎＰｒｏ⁃ｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ３ｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＲｏｂｏｔｉｃｓａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ＩＣＲＡＥ），Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｃｈｉ⁃ｎａ，２０１８：１２７⁃１３０．［２］㊀ＷｉｌｌｉａｍＧｕｔｉｅｒｒｅｚＭａｒｏｑｕｉｎ，ＭａｒｉｏＦｅｒｎａｎｄｅｚ，ＷｉｌｌｉａｍＭａｎｔｉｌｌａＡｖｉｌａ．ＴｈｅＪｏｉｎｔＴｒａｉｎｉｎｇ，ａＳＥＮＡＬｅａｒｎｉｎｇＭｏｄｅｌｆｏｒＬａｔｉｎＡｍｅｒｉｃａ［Ｊ］．ＩＥＥＥＬａｔｉｎＡｍｅｒｉｃａＴｒａｎｓ⁃ａｃｔｉｏｎｓ，２０１６，１４（６）：２９９７⁃３００２．［３］㊀曹雪峰，笪久林．美军联合训练的主要特点及启示［Ｊ］．国防科技，２００６（１１）：６３⁃６７．［４］㊀白爽，洪俊．美军面向ＬＶＣ联合训练的技术发展［Ｊ］．指挥控制与仿真，２０２０，４２（５）：１３５⁃１４０．［５］㊀史云辉．岸海一体化模拟训练系统研究［Ｊ］．火力与指挥控制，２０１８，４３（７）：１６６⁃１６９．［６］㊀ＷｅｉＸｉａｎｇ，ＱｉＸｉｎｚｈａｎ，ＺｈａｎｇＬｉｍｉｎ．ＤｅｓｉｇｎｉｎｇｆｏｒＡｒ⁃ｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆＣｏｍｐｌｉｃａｔｅｄＭｉｌｉｔａｒｙＴｒａｉｎｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＭｏｄｅｌ⁃ｄｒｉｖｅｎ［Ｃ］ʊＩｎＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＳｅｒｖｉｃｅＳｙｓｔｅｍ（ＣＳＳＳ），Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ，２０１１：２１９７⁃２２００．［７］㊀ＺｈｏｕＪｉａｎｐｉｎｇ，ＳｕｎＺｈｕｆｅｎｇ，ＺｈｕＷｅｉｌｉａｎｇ，ＺｈｅｎｇＷｅｎｅｎ．ＳｔｕｄｙｉｎｇｏｎｔｈｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅＣＧＦｉｎＣｏｍ⁃ｂａｔｉｎｇＴｒａｉｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ［Ｃ］ʊＩｎＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ２ｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｎｓｕｍｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｃｏｍ⁃ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＮｅｔｗｏｒｋｓ（ＣＥＣＮｅｔ），Ｙｉｃｈａｎｇ，Ｃｈｉｎａ，２０１２：３５４３⁃３５４６．［８］㊀ＭａＣｈａｏ，ＣｈｅｎＬｏｎｇ，ＹａｎｇＣｈｕｐｉｎｇ，ＧｕｉＣａｎｚｈｉ，ＦｕＹｕ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＳｈｉｐＶｉｒｔｕａｌＴｒｉａｌＴｒａｉｎｉｎｇＰｌａｔｆｏｒｍ［Ｃ］ʊＩｎＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉ⁃ｃａｔｉｏｎｓ（ＩＣＡＩＣＡ），Ｄａｌｉａｎ，Ｃｈｉｎａ，２０２０：３５１⁃３５４．［９］㊀ＮｉｕＨａｉ，ＳｏｎｇＹｕａｎ，ＷａｎｇＲｕｉ，ＷａｎｇＦａｎｇ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｒａｉｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＷａｒｓｈｉｐＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ［Ｃ］ʊＩｎＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＳｍａｒｔＧｒｉｄａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ（ＩＣ⁃ＳＧＥＡ），Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｃｈｉｎａ，２０１７：５３３⁃５３７．［１０］ＴａｅＢｏＪｅｏｎ，Ｃｈａｎｇ⁃ｈｏＰａｒｋ．ＡｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅＦＳＴａｐｐｌｉｃａ⁃ｔｉｏｎｓｏｆＫｏｒｅａｎＮａｖｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＫｏｒｅａｎＳｏｃｉｅｔｙｏｆＰｏｅｔｒｙａｎｄＡｒｔ，２０１６，２５（３）：２９⁃３９．［１１］王莉，吴瑾，陈佩贤．无奈的循环：简析美国海军水面战训练的成与败［Ｊ］．现代军事，２０１６（６）：１０２⁃１０７．［１２］ＩＥＥＥＳｔｄ１２７８ １⁃１９９５，ＩＥＥＥＳｔａｎｄａｒｄｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎ⁃ｔｅｒａｃｔｉｖｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ⁃ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌｓ［Ｓ］．ＩＥＥＥ，Ｍａｒｃｈ，１９９６．（责任编辑：胡前进）。
CEC条件下的舰艇编队防空问题
中 图分 类号 ： ７ １ ３ ＴＪ ６ ． 文献 标识 码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｏｎ Ｓ ｆ ｃ ｈ ｐ Ｆｏ ｍ ａ ｉ ｎ Ａｉ ｆ ｎｓ ａ ｅ ｓ ａ ｃ ｕｒ ａ ｅ Ｓ ｉ ｒ ｔｏ ｒ Ｄｅ ｅ ｅ ｂ ｓ ｄ
ｏ ｏ ｒ ｔｖ ｎ Ｃｏ ｐｅ ａ ｉ ｅ Ｅｎｇ ｇ ｍ ｅ ｐ ｂ ｌｔ ａ ｅ ｎｔ Ｃａ ａ ｉｉｙ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｆ ｔ ｒ ｗａ ｉ ｉ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｓｒ ｃ ： ｅ ｕｕｅ ｒ ｓ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｗａ ｏ ｎ ｅ ｒ ｔ ｎ ｆ ｅ ｌ ｎ ｈ ｒ ｆ ｉ ｔ ｇ ａ ｉ ｏ ｓ ａ， ａ ｄ，ｓ ｙ，ｓ ａ ｅ ｎ ｏ ｋ ｐ ｃ ａ ｄ
ｐ ｏ ｅ ｓ Ｕｎ ｅ ｈ ｓ ｓｔ ａ ｉ ｎ，ｔ ｅ ｔ ａ ｉｉ ｎ ｌａ ｒａ ｅ ｅ ｓ ｐ ｒ ｔ ｎ ｓ ｙ ｅ ｏ ｕ ｆ ｃ ｒ ｈ ｐ ｆ ｒ ｔｏ ｓ ｒ ｃｓ． ｄ ｒ ｔ ｉ ｉｕ ｔｏ ｈ ｒ ｄ ｔｏ ａ ｅ ｉ ｌ ｆ ｎ ｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｔ ｌ ｆ ｒ ａ ｅ ｗａ ｓ ｉ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｉ ｄ ｏ ｓ
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Ｖｏ ． １． Ｉ ３ ＮＯ． ４ Ａｐ ｉ， ０ ｒｌ ２ ０６
火 力 与 指 挥 控 制
美军联合能力集成与开发系统分析
美军联合能⼒集成与开发系统分析美军联合能⼒集成与开发系统分析摘要：联合能⼒集成与开发系统是美军确定作战能⼒缺⼝或技术机遇的系统，即进⾏作战能⼒需求论证的系统。
⾃2003年6⽉24⽇以来，为了规范作战能⼒需求论证⼯作，提⾼论证的质量和⽔平，美军先后共发布了5版联合能⼒集成与开发系统指南。
本⽂主要分析了联合能⼒集成与开发系统产⽣的原因、演变过程、主要优点、分析⽅法、分析过程，希望能对我军的装备需求论证⼯作提供参考。
关键词：需求论证 JCIDS 美军1 引⾔从2003年起，美国国防部提出以国防部为主导的、“⾃上⽽下”的“联合能⼒集成与开发系统”（Joint Capability Integration and Development System，JCIDS），取代过去以军种为主导的“⾃下⽽上”的“需求⽣成系统”（Requirements Generation System ，RGS）。
这⼀新的需求⽣成机制，强化了国防部对需求的统管，强调以联合作战⽅案为依据，以⼀体化体系结构为⼿段，通过清晰、严谨的需求论证流程，分阶段制定《初始能⼒⽂件》（Initial Capabilities Document，ICD）、《能⼒开发⽂件》（Capabilities Development Document，CDD）和《能⼒⽣产⽂件》（Capabilities Production Document，CDD）等装备采办指导⽂件，保证了联合作战⽅案对装备发展的牵引作⽤。
2 联合能⼒集成与开发系统产⽣的原因（1）加强联合作战的需要。
在美国实施的新世纪军事转型中，加强联合作战是其核⼼⽬标。
美军在《军事转型战略途径》中强调：部队只有真正联合、具有系统集成的能⼒，并依据⽹络中⼼战的原则进⾏作战，才能在现代冲突中实现体系对抗。
（2）国防战略由基于威胁向基于能⼒的转变。
“9?11”事件后，美国政府认识到⼯业时代可预见的威胁开始让位于信息时代的不确定威胁。
美国海军协同作战能力的几项关键技术
美国海军协同作战能力的几项关键技术美国海军一直致力于提高其协同作战能力，以应对现代化战争的需要。
为此，美国海军不断进行科技创新，研发新技术，提高其协同作战能力。
本文将探讨美国海军协同作战能力的几项关键技术。
第一项关键技术是通信技术。
现代作战需要频繁的信息交换和沟通，要提高协同作战能力，必须有强大的通信技术支持。
美国海军一直在开发和改进通信技术，尤其是对于海上通信的需求。
例如，美国海军研发了一种新型的卫星通信系统，可以在海上提供更快、更稳定的通信服务，并保证通信的安全性。
此外，美国海军还在开发智能通信技术，可以自动识别并过滤军队之间的通信，以便更高效地进行协同作战。
第二项关键技术是船舶协同控制系统。
现代舰队由多艘战舰组成，要想实现协同作战，需要一种高效的控制系统。
美国海军正在研发一种新型的船舶协同控制系统，可以将多艘舰船组合成一个整体，实现联合作战。
这种系统基于先进的无线传感器网络和通信技术，可以实时监测船舶的位置、速度、航线等信息，并将其整合在一起，以便更加高效地实现作战任务。
第三项关键技术是无人机技术。
无人机是一种高效的战术武器，可以大大提高作战效率。
美国海军正在不断研发新型无人机技术，以应对现代化战争的需要。
例如，美国海军正在研发一种超音速无人机，可以以超音速速度巡航，快速侦查敌情，并进行精确打击。
此外，美国海军还在开发垂直起降无人机技术，可以在狭小的区域内快速展开作战。
第四项关键技术是人工智能技术。
人工智能可以帮助军队进行更快、更准确的决策，并提高作战效率。
美国海军正在不断研发新型人工智能技术，以应对现代化战争的需要。
例如，美国海军正在研发一种自主编队技术，可以让舰队中的多艘船舶自主控制，以便更加高效地进行作战任务。
此外，美国海军还在开发一种新型的战术指挥软件，可以通过自然语言交互来实现战斗指挥。
总之，美国海军协同作战能力的提高需要依靠先进的技术支持。
通过通信技术、船舶协同控制系统、无人机技术和人工智能技术等关键技术的不断创新和发展，可以使美国海军在现代化战争中保持领先地位，确保其国家安全和利益。
美海军舰艇编队协同作战能力CEC系统研究综述
美海军舰艇编队协同作战能力CEC系统研究综述
邱千钧;范英飚;陈海建;金永旵;李霆
【期刊名称】《现代导航》
【年(卷),期】2017(008)006
【摘要】协同作战能力CEC大大提高了美军的防空反导能力,本文对美海军舰艇编队协同作战能力CEC系统进行了综述:(1)描述了CEC系统的构成,阐述了CEC系统的工作原理和工作流程,给出了CEC条件下的舰艇编队协同作战的指挥控制网;(2)分析了CEC与Link16/11、GCCS等数据链的关系,对比了三者之间的差异;(3)分析了CEC系统与“宙斯盾”作战系统的关系,对比了两者之间的差异.
【总页数】6页(P457-462)
【作者】邱千钧;范英飚;陈海建;金永旵;李霆
【作者单位】海军驻航天二院代表室,北京100854;海军驻航天二院代表室,北京100854;海军驻航天二院代表室,北京100854;海军驻航天二院代表室,北京100854;海军驻航天二院代表室,北京100854
【正文语种】中文
【中图分类】E84
【相关文献】
1.基于CEC系统舰艇编队防空作战最小共享信息集研究 [J], 滕克难;杨春周;战希臣
2.舰艇编队 CEC系统对抗策略研究 [J], 王庆业;王平;林茜;孙哲
3.美海军CEC系统能穿透干扰 [J],
4.美海军CEC系统研究现状探析 [J], 董志刚;宋福晓
5.舰艇编队CEC系统作战效能模型研究 [J], 杨春周;滕克难;战希臣;程月波
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美国协同组网探测技术概述
美国协同组网探测技术概述
美国协同组网探测技术主要用于水下探测。
美海军无人系统组网探测技术拥有大范围持久监视侦察能力。
无人系统具有机动灵活、成本低廉、无伤亡、适合大规模生产、可在各种环境甚至高危海域执行任务等优点，可携带多种类型的传感器或武器，执行探测、打击任务。
美海军也充分发挥无人系统平台的这些优势进行水下探测，设计数十个无人机搭载磁探仪等非声传感器自上而下探、数十个无人潜航器携带主动声纳自下而上探潜的技术方案，目前研发和试验工作已经接近尾声。
而有人和无人系统协同探测将组网探测技术的探测广度又进一步扩大。
以潜艇等有人平台为母艇，布放后前出执行情报监视侦察和打击任务，美海军将其视为延伸有人平台“手眼”、扩大其控制范围、保护其安全的有效手段。
同时可充分利用潜艇续航力高、能源充足、通信能力强等大平台优势，将其作为无人系统搭载和布放、充电，通信、指控平台。
这种协同作战模式不仅可以将有人平台和无人系统的优势发挥到极致，还能弥补彼此的不足，大幅提升探测能力。
其近海持久水下监视网络（PLUSNet）、LDUUV 等是有人平台和无人系统协同的典范。
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CEC可在有敌方对抗的环境下，为多种对空战单元提供共享资源的手段，以完成BF/SAG对空战探测、控制和交战功能。CEC由三部分组成：协同作战处理器(CEP)、数据分配系统(DDS)和CEP与舰艇武器统的接口。
协同作战传输处理装置(CETPS)AN/USG-2可将所有特混部队的对空战(AAW)传感器协调成一种单一的实时火控质量混合航迹图像，从而可极大地提高战斗部队的对空战防御能力。通过采用一种实时的、高数据率的分配网，CETP可将来自每个协同单元(CU)的传感器数据分配给所有其它的协同单元。这种CETPS抗干扰能力极高，可在协同单元间建立一种高精度的栅格。通过采用高容量、并行处理和高级算法，每个协同单元独立地将所有分布式的传感器数据融合为一种共用航迹图像，使混合航迹图像在所有CU上均相同。CETPS数据以来自每个CU的最佳对空战传感器能力的一个超集形式体现，并综合成一个单一的到CU现存武器或作战系统的输入图像。CETPS包括协同检测、交战决策、执行交战和数据分配。CEPTS可使战斗群中的所有装备有对空战CEPTS的作战系统单位成为一个由CETPS综合成的单一个分布式系统，从而增强自防御能力。CETPS由两个主要系统组和五个子系统功能组成。这两个主要系统组是数据分配系统(DDS)和协同作战处理器。而五个子系统功能是数据分配、指挥/显示支持、传感器协同、交战决策和执行交战。本文描述的CETPS是共用设备组件(CES)，CES代表了CETPS产品。
由于CEC将来自所有舰艇的雷达探测数据相融合，CEC图像比任何单独的传感器所覆盖的地理区域更大，从而极大地增强了态势感知和战术协调的能力。由于机载电子设备中包含有CEC设备，电子战飞机将扩展其覆盖范围，为水面平台提供更精确的跟踪和态势感知能力，其距离远远超过了舰载传感器的覆盖范围。机载CEC还为广泛分布的水面平台提供CEC空中图像中继，以极大地增加连通性和态势感知能力。
协同作战能力(CEC)为海军空中和导弹防御带来了革命性的新能力，这不是通过增加新的雷达和武器系统达到的，而是在现有的系统中分发传感器和武器数据，以最新的极其不同的方式实现的。CEC可将来自相关的传感器的高质量跟踪数据进行融合，并通过相同的算法建立一个单一的、共用对空防御战术显示“空中图像”，将其以经滤波的融合的状态分发到其它所有参与平台上。其结果是产生了一种以所有可获取的传感器数据为基础的优质空中图像，从而可对目标进行极早期的探测，并可对空中目标进行更连续的跟踪。CEC的设计旨在防御空中威胁(例如来自巡航导弹的威胁)，特别是在沿海区域。CEC的基础是加强的通信系统，其带宽和电子对抗指标增强了几个数量级，同时由全球定位系统(GPS)提供更强大的系统先进性。
·数据分配功能可提供抗干扰的、加密的实时数据视距传输，也可通过飞机和舰艇中继进行超视距传输。
·指挥/显示支持功能可完成条令管理和分配。战斗部队对空战命令是作为由CETPS控制器发出的部队条令/命令生成的。这种指挥/显示支持功能可为CETPS控制器提供计划、控制和实现战斗群防御空中威胁任务的能力。
CEC的概念于1995年在美国海军的“艾森豪威尔”(CVN-69)战斗群的舰艇上进行了试验。1998年初，在美国海军的“肯尼迪”(CV-67)号航空母舰和“维克斯堡”号巡洋舰上安装了CEC的产品，目前在进行试验。CEC基线1已安装在美国海军的“艾森豪威尔”(CVN-69)号、“大黄蜂”(LHD-1)号、“安吉奥”(CG-68)号和“圣乔治角”(CG-71)号等舰艇上。CEC基线2也已安装到“肯尼迪”(CV-67)号、“休城”(CG-66)号和“维克斯堡”号等舰艇，并已在2000年进行了一系列试验
通过CEC，来自每个单元的数据可以分发到所有其它单元，并采用相同的算法，数据经滤波和融合后，形成一种单一的共用空中图像。通过使用相同的CEC算法，每个CEC单元将自身雷达的测定数据与来自所有其它CEC单元的数据进行融合。
CEC可将来自每个CEC单元的雷达探测数据(即航迹)分发到所有其它CEC单元。在短时发射/接收周期中，通过一个窄的定向信号，CEC单元以二个一组进行通信。这样，在网络间，数据以接近实时地发送，而这种通信是抗干扰的。CEC单元以CEC混合航迹为基础进行交战，即使攻击单元自身没有形成航迹，这是因为CEC可以提供精确栅格和火控质量航迹。
·数据分配系统可提供与其它CETPS单元的直接视距通信。主要工作波段是具备完全加密和高抗干扰能力的“C波段”。数据分配系统可完成所有发射、接收和排定的工作。
·协同作战处理器可对来自其它CU的接收数据提供数据处理，并与本舰数据进行融合，以形成一种单一的“混合”数据。协同作战处理器利用共用算法，在每个单元上形成最高精确度的相同的战斗图像。
·传感器协同功能是通过使用来自有源传感器(位置和多普勒雷达数据)、航迹和交战数据，及对航迹的混合和多单元识别，而提供增强的探测和跟踪性能，并提高识别能力的。
·交战决策功能是通过基于网络控制单元(NCU)输入的条令进行自动处理，而提供决策能力的。
·执行交战功能可为对空战武器发射到指定的目标，以对指挥决策进行响应，提供控制处理支持。
来自CEC空中单元的雷达探测数据极大地增加了对陆覆盖面积，其中机载雷达的高度减轻了地形遮蔽和雷达视距对舰载雷达的限制。在跟踪精度、跟踪连续性和标识一致性方面，CEC可为机载雷达提供与舰载雷达相同的增强能力，从而提高了探测和跟踪及态势感知能力。
此外，通过提供从捕获到拦截过程中的对导弹的连续火控质量的跟踪，CEC还可用于战区弹道导弹防御。尽管每艘舰艇只能持续跟踪弹道导弹飞行的一部分路程，但CEC基于所有数据的混合航迹是连续的。基于混合航迹的提示使得将被攻击的目标舰艇较早地探测到目标，并保持更长的跟踪。CEC提示和混合航迹数据的中继还可使防御舰艇最大限度地扩大战斗空间，从而可使SM-2 Block IVA导弹拦截战区弹道导弹变为可能。
通过使单元协同，将雷达辐射能分配给战场的不同区域，增大雷达的覆盖面，使CEC提高了两栖战的作战能力。在沿海环境下的海军作战中，要求在面对严重陆地杂波的地面或水面的环境下，对飞机和导弹进行探测和交战。使用CEC进行防御舰艇间的搜索区协作，可以极大地增加其探测和跟踪距离，从而扩大了战斗空间。
若没有CEC，单独地作战，每艘舰艇必须将其雷达辐射能在整个立体空间中展开，这就限制了在不同的陆地杂波区域中的搜索能力。采用CEC协同后，一艘单独的舰艇就可以搜索整个立体区域，而其它舰艇可将注意力集中于陆地杂波地区。来自每艘艇的数据可被分发到所有舰艇，并为每艘舰艇提供一种融合成的一个相同的混合航迹图像。这种图像优于任何一个单独传感器可获取的图像，从而可对目标进行极早的探测，并为在杂波中的攻击平台提供更一致的航迹。
目前，协同作战能力正由位于佛罗里达州圣彼得堡的雷西昂系统公司的指挥、控制和通信、数据系统公司(原雷西昂E系统公司)与约翰·霍普金斯大学的应用物理实验室合用开发。
CEC可将火控质量传感器数据实时融合成为一个单一个混合数据源，并由多种CEC舰艇和机载装置使用，以指挥导弹交战。通过将来自各军种的防空战传感器的数据形成为一个单一的实时火控质量混合航迹图像，CEC极大地提高了战斗部队的对空战(AAW)能力。当CEC与战斗部队(BF)或水面作战部队(SAG)的对空战武器系统综合时，可在参与的协同单位(CU)中形成一种分布式的对空战系统。要在BF和SAG中实现成功的对空战能力，依赖于具有对空战能力的舰艇对对空战资源的协同和控制。当威胁总量增加、敌方对抗变得更复杂时，在舰队对空战能力中，必须强调单舰对空战能力和将个别舰艇的传感器和武器协调成为一种协同的BF或SAG分布式对空战系统。对来自BF中的一次对空战传感器的数据共享可提供及时而精确的数据，以保证在战斗交战中的更强的交战决策，并完成响应。未来，可在多个舰艇间共享连续的、高质量的传感器数据和交战状态信息，以自动形成交战决策。