[战斗力的倍增器：坦克综合电子系统] 战斗力倍增

　　我们经常能从《坦克装甲车辆》杂志刊登的文章中看到"坦克综合电子系统"这个名词，那么，什么是坦克综合电子系统？它都有哪些功能？它为什么能提高主战坦克的综合作战效能，为什么说它是坦克战斗力的倍增器？......本文将对诸如此类的问题作如下综合分析。
　　
　　什么是坦克综合电子系统，为什么说它是战斗力的倍增器
　　
　　坦克综合电子系统是为了适应未来高技术信息化战争需要而发展起来的新型系统。它使现代坦克具备了"千里眼"和"顺风耳"的能力。例如，在没有综合电子系统的坦克中，车长指挥决策(如指挥炮长用什么弹，打击哪个目标，什么时候打等)主要依靠他的观瞄装置提供的目标信息来决定。由于受观瞄装置精度和分辨率的限制，一般有效识别目标的距离都在3km以内。和友邻部队之间的联络只有简单的语音通信，而且距离短，噪音大，保密性差。而装备了综合电子系统的现代化坦克，具有良好的车际通信和战场信息管理能力，与友邻部队、上级指挥机关和其他武器平台(如步兵战车、其他火力支援车辆及武装直升机等)之间，能够进行包括语音、数据、文字和图像等在内的战场实时信息的双向传输。因此，坦克车长的指挥决策，除了依靠自身观瞄装置提供的目标信息外，还可得到从几千米、十几千米、甚至几十千米以外的上级指挥机关传送的实时战斗信息�包括战场情况、敌人火力部署及战斗命令、作战计划和威胁排序等多方面的信息。而且这些信息可以清晰地显示在车长前面的"战术显示屏"上，大大增加了战场的透明度。这样，车长的指挥决策就更加快速准确，他可以选择最佳的战术，最有利的地形，最有利的时机，集中最有效的火力，去消灭威胁最大的目标。因此，坦克综合电子系统被称为"战斗力的倍增器"。
　　坦克综合电子系统是战争需求和科技发展的产物。坦克综合电子系统就是应用计算机控制、数字通信、传感器和多媒体等新技术，采用多路传输数据总线，把坦克内原来独立分散的电子系统（装置）连成有机的整体，对全车各电子系统信息进行采集、处理、存储和分配，通过信息综合实现功能综合和信息共享，形成一个一体化的综合电子系统。它构成完整有效的信息网络，将目标探测、识别、跟踪、火力控制、火力打击及作战指挥、显示控制、战场机动、威胁告警及对抗等综合成有机的整体，并具有良好的C3I接口，实现了车辆间、与上级指挥机关和其他作战武器平台之间战场实时信息的双向交流，从而使坦克的通信、指挥控制能力和综合作战效能大大提高。指挥控制性能是衡量未来主战坦克总体性能的又一个评价指标。
　　
　　坦克综合电子系统的发展背景
　　
　　从20世纪70年代末期开始，西方国家就利用航空电子系统综合化的先进技术，展开了车辆电子学技术的研究。但当时的研究工作主要局限在总线应用和电源管理系统的研究上。主要目的是为了实现电源的统一管理、分配和控制，简化线路和减少车内的布线。直到20世纪80年代中期，才真正开始从完整的网络化作战指挥控制系统的角度出发，构想把计算机控制、多路传输数据总线、数字通信传输等技术应用在坦克装甲车辆上。主要目的是提高坦克在实战中的战场信息管理和指挥控制能力。近10年来，综合电子系统在西方坦克大国得到了迅速的发展�法、美、英、德等国先后在其第三代主战坦克或改进型上实现了不同程度的电子系统综合化。已经装备使用的有法国"勒克莱尔"主战坦克的战场信息管理系统、美国M1A2主战坦克的"车际信息系统"、德国"豹"2主战坦克的"综合指挥与信息系统"和英国"挑战者"2主战坦克的"信息与通信系统"等。目前，这些国家还在利用迅速发展的电子信息技术，从性能和功能上不断改进和完善这些系统。

　　坦克综合电子系统的组成
　　
　　坦克综合电子系统除了系统主控计算机和分系统控制微机外，主要由多路传输数据总线系统、子系统、接口及软件系统组成。
　　
　　⒈多路传输数据总线系统
　　多路传输数据总线系统主要由总线（双绞线/电缆）、总线控制器和远距终端组成。它们通过一定的控制规程(通信协议)，保证有效、可靠、迅速地进行数据(信息)传输，是综合电子系统的纽带和桥梁。目前国际上广泛采用1553B总线，我国参照其通信协议制定了国军标GJB289-83，在国内航空、船舶等部门已经应用。它是时分制指令/响应式、具有多信息源/多接受器的多路传输数据总线，具有良好的容错能力，灵活性好，易于改进和扩充。但1553B使用的是双绞线(电缆)，易受外界因素的不利影响(如雷击或电磁干扰)，同时传输速度太低(1Mbit/s)。采用光纤(光缆)的1773总线，其标准与1553B相同，具有抗干扰能力强(不受电磁干扰)、体积小、重量轻、频带宽和通信容量大等优点。目前，西方发达国家正在研制更高速度的数据总线，以适应高速信息和图像(彩色)传输的要求。
　　
　　⒉子系统
　　通常把采用了数字计算机或电子技术的系统(装置)称作电子系统(装置)，它们都可挂接在数据总线上，按照信息和功能综合的要求，实现信息共享。在现代主战坦克中主要的电子子系统(装置)包括：
　　●火控系统：包括火控计算机、炮塔计算机、目标自动跟踪器、炮长观瞄装置及自动装弹机等；
　　●车长指挥控制和通信系统：包括车长观瞄装置、高性能数字式无线电台等系统；
　　●威胁预警与对抗系统：包括威胁告警、光电对抗、诱饵和烟幕等；
　　●导航/定位系统：包括惯性导航和卫星定位系统；
　　●后勤保障系统：涉及弹药和燃料储备显示以及故障诊断、检测和维修等系统；
　　●底盘电子控制系统：主要是动力、传动和行动电子控制系统；
　　●三防/灭火系统；
　　●电源管理分配系统等。
　　其中，最主要的是火控系统和通信系统，它是提高坦克指挥控制能力的核心。
　　
　　⒊子系统接口
　　子系统接口的作用是完成系统与子系统之间的信息变换和交换。它包括：
　　●标准接口：它是数字接口。其中，串行数字式信号是典型的1553B信号；离散量数字信号，仅有0、1两个状态，包括长时间脉冲、短时间脉冲、开关、面板指示及报警等多种类型信号。
　　●非标准接口：传输包括模拟信号、同步/交流信号、音频、视频和无线电频率信号等。
　　
　　⒋软件系统
　　在坦克综合电子系统中，软件系统是非常重要的环节。系统的实用性和性能优劣，与软件设计的好坏密切相关。对于同一个硬件系统，不同的软件调度方案，性能完全不同。坦克综合电子系统是一个实时性很强的作战系统，因此，实时应用软件是软件设计中的重点，它必须满足总体作战任务的要求。软件编制必须采用成熟的高级语言，具有模块化特点，有利于软件开发，缩短研制周期和便于阅读理解。
　　
　　坦克综合电子系统的功能和作用
　　
　　⒈通信指挥与战场信息管理
　　未来战争最明显的特征是高技术、信息化。主战坦克作为地面战争主要突击武器，将是整个战场C3I网络系统中的一个主要节点。在局部战斗中，坦克机械化部队从师团指挥机关到每一辆单车，每时每刻都需要处理来自车内车外的大量的实战信息，并进行对内对外交换，信息成为决定战争胜负的至关重要的因素。因此，为了适应未来战争的需求，新一代主战坦克必须具有优良的战场实时信息处理和交换能力，这就要求采用具有战场实时信息管理功能的综合电子系统。
　　●通信指挥要求能提供语音、电报、传真、数据以及图象等综合业务数字通信；采用包括猝发通信和跳频通信在内的通信新技术；提高功率，缩小体积，实现保密、安全、抗干扰和远距离的通信。
　　●战场信息管理，就是通过良好的C3I接口，对各种有关实战信息进行综合处理，帮助坦克指挥员(车长)进行决策、指挥和控制。需要搜索和处理的信息包括威胁报警、敌我识别、目标状况、目标分配排序、导航/定位、火力呼叫、战斗计划、指挥命令、敌/我双方态势、战场地形以及车辆状态(油料、弹药、故障诊断)等。这些信息有的来自车辆内部，大部分来自上级指挥系统、友邻部队及其他武器平台。
　　战场信息管理是提高坦克指挥控制性能最重要的途径，在整个战斗中都将发挥重要作用。战斗前，用于制定战斗计划、传输战斗命令等。战斗中，及时准确地完成战场阵地与上级指挥所之间的安全保密通信；根据目标有关信息、敌/我双方态势、战斗车辆位置、弹药和油料情况等，对目标进行排序和优选，充分发挥坦克的战斗威力；还可以根据战场态势变化进行火力呼叫，及时传输火力支援命令。战斗结束后，可及时向上级指挥机关报告战斗情况，接收上级的指挥命令，迎接新的战斗。
　　
　　⒉火力(综合防御)系统的指挥控制
　　对火炮及炮射导弹的指挥控制，一方面要依靠原有的火控系统，另一方面通过战场信息管理提供的有关信息(如敌方态势、目标分配排序、作战命令......)，使火控系统的性能得到延伸和发展。同时大大增加战场透明度，使车长能够更全面了解战场态势和战斗情况，及时作出正确的决策。对于不同的目标采用不同的攻击手段和方法，包括火炮/导弹直接攻击，实施光电对抗、超近反导或施放烟幕等。
　　
　　⒊导航/定位系统
　　在未来局部战争中，坦克装甲机械化部队，可能要以较小的分队(甚至单车)独立去执行难度较大的战斗任务，其活动范围可达几百千米。因此，坦克乘员和上级指挥机关都需要及时了解车辆所在的位置，到达目的地的最佳路线，以便更好地协调行动，统一指挥，快速有效地调动部队(火力)。导航/定位系统可以大大提高抵达预定地点和位置的精度，缩短到达指定地区的时间(距离)，降低耗油量，有效地避开核、生、化沾染地区，提高战场生存力。
　　
　　⒋后勤保障
　　未来的战场消耗急剧增加，坦克的后勤保障和可靠性显得十分重要。综合电子系统包括了弹药/油料储备显示，故障诊断测试等功能。同时，可将这些情况通知有关的弹药/油料仓库、车辆修理部门，使他们事先作好准备，以便及时补充弹药/油料，快速修复损坏车辆，尽快投入战斗。
　　
　　⒌乘员综合显示器
　　●车长综合显示器通过综合电子系统，把车长瞄准装置(周视镜、热像仪......)的显示控制、通信指挥和武器的控制等功能有机地结合在一起，为车长快速准确地指挥决策提供了可靠的保障。显示的信息包括：来自车内的有关信息�如目标信息、导航/定位信息、弹药/油料信息，工况监测/故障诊断信息等；车际间的有关信息如战斗计划、作战命令、敌/我态势、战场地形和目标排序等。
　　●炮长综合显示器，主要显示目标捕捉信息、火控故障和威胁排序信息等。
　　●驾驶员综合显示器，主要给驾驶员提供导航/定位信息；监视从动力传动电控装置传送过来的工况状态；也可以完成驾驶员仪表板和报警信号的功能。
　　
　　⒍电源管理、控制和分配
　　随着坦克技术的发展及自动化程度的提高，坦克内的电子设备将越来越多，需要用电的设备和装置将迅速增加，用电的数量和品种将增加，质量将提高。坦克综合电子系统具有电源的管理、控制和分配功能，它能按照用电设备的实际需要，及时准确地提供高质量的电力。而且当出现故障或在战斗中受损时，可自动进行线路布局的重新组配，保证基本用电。
　　
　　⒎简化布线，提高系统可靠性
　　坦克内的各个电子分系统，按照传统的方法是分别独立研制、分散安装在车内的。因此，带来诸如连接线路复杂繁乱，电磁干扰严重，车内空间拥挤，系统可靠性降低，乘员负担过重，以致影响战斗性能发挥等一系列问题。而一体化坦克综合电子系统，以各分系统之间的信息流为主线，按照信息的类型和特点，对各分系统进行组织和综合，合并功能相同的部件，通过信息综合，实现功能综合和信息共享。各分系统通过接口与多路传输数据总线连接，并通过主控计算机对整个系统实行集中统一管理。因此，车内布置繁乱的电缆电线大大简化和减少，使电磁干扰得到有效的抑制，增加了系统可靠性。同时提高了系统自动化程度，减轻了乘员的工作负担。
　　
　　国外坦克综合电子系统的发展特点
　　
　　⒈突出通信指挥和战场信息管理功能
　　在未来信息化的战场上，"信息就是战斗力"。战争的胜负将在很大程度上取决于对情报信息的获取、控制和利用。有效地获取敌军情报及其兵力部署状况，掌握友军情报及其态势，控制敌军掌握我军的情报信息，利用已经掌握的敌、我双方的情况，采取最佳的战略战术，利用最有利的地形，有效地打击最重要的敌方目标。这种"知己知彼"的战斗，必将成为未来战争克敌制胜的法宝。因此，西方发达国家在发展综合电子系统中，都强调突出提高坦克的通信指挥和战场信息管理功能。
　　
　　⒉装备高性能数字化电台
　　发展坦克综合电子系统，最主要的目的就是提高战场信息管理和指挥控制性能。因此，研究开发高性能数字化电台，是发展坦克综合电子系统最重要和最核心的任务之一。法国的PR4G、美国的SINCGARS和以色列CNR900DT电台都是目前世界上先进的数字化电台，它们都具有跳频保密通信能力，抗干扰能力强，通信安全和可靠性好，并有较强的兼容能力。目前美、法等国正在采取拓展电台频带等技术手段来进一步提高现有电台的性能，以便尽快实现动态和彩色图象的传输，把坦克综合电子系统的性能提高到一个新的水平。有些国家的电台目前还不具备数字传输能力，通过采用调制解调的办法来解决数字传输问题。

　　⒊配置乘员综合控制显示装置
　　配置乘员综合控制显示装置�是坦克综合电子系统的一大特色。车长综合控制显示装置最为重要，它与数据总线和通信设备接口，使车长具有各种战术信息和后勤信息的处理、编制、控制和传输能力。在车长战术显示屏的数字地图上，显示来自导航/定位系统的车辆方位和行驶路线信息，并将这些信息显示给驾驶员，为其导航；能接收来自上级指挥机关和友邻车辆的作战命令、敌方态势以及我方情况等信息，大大增加了战场的透明度，提高了快速准确的决策能力；同时，车长也可以及时向上级指挥机关报告本车的方位、后勤状态，进行火力呼叫和请求指示等。
　　
　　⒋配置故障检测/诊断系统
　　该系统随时检测各个电子系统和主要部件的功能以及故障情况，并将检测和诊断的结果及时显示给乘员，从而采取相应的对策和措施，保证战斗任务的胜利完成。而且还可将这些信息发送给后勤维修部门，预先做好准备工作，加快野战维修速度，提高装备的战时可用性。
　　
　　⒌建立各级指挥控制网络，充分发挥坦克综合电子系统的性能优势
　　坦克综合电子系统的性能优势�只有溶入各级指挥控制网络之中，作为整个战场信息网络的一个节点，才能真正充分发挥出来。为此，美、英、法、德等国，在积极发展坦克自身综合电子系统的同时，加紧发展跨兵种范围的各级指挥控制系统，发展装甲指挥通信车辆等相应的配套设备。1995年初，美国陆军公布了数字化建设的总体规划，提出了"陆军作战指挥系统"的总体框架，制定了从战略、战术到武器平台各级作战指挥网络的结构和功能要求。1994年4月美国陆军举行了"沙漠铁锤"VI军事演习，其中包括装有车际信息系统的M1A2主战坦克、M2A2步兵战车、作战指挥车、火力支援车、自行迫击炮、自行榴弹炮以及"阿帕奇"武装直升机、OH-59D侦察直升机和遥控飞行器等。演习取得了很大的成功，实现了M1A2主战坦克、M2A2和M2A3步兵战车与其他武器平台之间的双向信息交流。德国于1994年提出了发展跨兵种的陆军战场管理系统的计划。法国已研制出师、团级指挥与通信系统。在这些系统中，具有坦克综合电子系统的主战坦克是非常重要的作战平台之一。
　　
　　⒍重视标准化和通用性
　　西方各国在发展坦克综合电子系统过程中，十分重视标准化和通用性，充分考虑不同武器平台之间的互通、互联和互操作。例如，美国用于M1A2主战坦克车际信息系统的SINCGARS电台，不仅适用于主战坦克、步兵战车等装甲战斗车辆，而且又能应用在直升机上；1553B数据总线由美国空军移植到M1A2主战坦克上，并扩大到其他装甲车辆上应用，而且能与西方其他国家的坦克综合电子系统相互兼容和接口；计算机系统采用统一的软/硬件标准，可适用于多种武器平台；采用积木式和开放式的体系结构，具有较高的可靠性、维修性和环境适用能力，有利于功能的进一步扩展。
　　发展坦克综合电子系统，既是未来高技术战争的要求，又是坦克技术发展的必然趋势，也是我国第四代主战坦克实现跨越性发展的主要标志。坦克综合电子系统是一个高新技术含量很高的全新的综合系统，我国起步较晚，技术基础较差。为此，一是要加深认识，增强发展坦克综合电子系统的紧迫感；二是要加强领导，健全研究组织，成立专门机构，制定明确的发展思路和对策；三是要集中总体和各电子系统的骨干力量，尽快突破关键技术；四是要加强协作，打破行业垄断，避免重复研究，充分应用国内现有先进成熟的技术，提高研究效益；五是要加强演示验证，加速研究成果的实际应用；六是要加大投入，保证研究经费及时到位和合理使用，确保研究任务的顺利完成。只有这样，才能加速坦克综合电子系统的发展，尽快实现我国坦克综合电子系统"零"的突破，早日赶上世界先进水平。�