中國海軍作戰指揮/編隊指揮/數據傳輸系統

(上與下三張)遼寧號的編隊指揮中心。中國海軍艦載作戰指揮系統中,層級最高的就是航母編隊作戰指揮系統,

航母編隊作戰指揮系統的指揮規模是戰役級,不但要指揮所轄的本航母編隊(船艦編隊與空中機隊),還可指揮

其他海上聯合機動編隊。

 

──by captain Picard

 


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中國人民解放軍海軍最早的指揮艦,是1970年代後期建造的 051Z型驅逐艦合肥號(132),這是支持1980年向南太平洋海域試射東風-5彈道導彈的觀測、打撈回收任務(580任務,相關配套工程稱為718工程)所需的海上編隊的指揮艦。但在本質上,051Z並不具備「現代化指揮艦」在意義上的條件。現代化指揮艦需具備三大要素,包括編隊指揮控制系統、綜合通信、輔助系統;而051Z型沒有編隊指控系統,只有強化了部分艦載通信手段(如短波和超短波通信網等),不具備現代指揮的自動化能力如信息融合處理、形成作戰態勢、輔助擬制編隊作戰方案等等。051Z在作戰指揮上,仍是採取傳統而原始的作業方式,透過人工分析處理、桌面討論來形成編隊作戰方案,然後透過人工以無線電下達命令。

在艦艇編隊作戰指揮系統的領域,中國雖然起步較晚但發展迅速 ,這得益於1990年代開始中國綜合國力突飛猛進,建立起相當強大的電子工業基礎,加上自主的通信/偵查衛星體系、北斗衛星定位系統以及2000年代陸續實用化的國產空中預警機系統等,使得編隊作戰指揮系統能結合中國船艦、空天、電子等領域的最新技術 ;因此,中國海軍現代化艦艇編隊作戰指揮系統發展之初,就站在很高的水平上,世界上具有這種完整能力的國家屈指可數,充分體現了中國科技綜合實力。2000年代起,中國海軍陸續研製出多種不同型號與功能的編隊指揮系統,包含ZKB系列和ZBJ系列,如ZBJ系列有ZBJ-1型 (052C採用的型號)、ZBJ-1A型和ZBJ-2型等等。不同型號的編隊指揮系統適用於不同的指揮規模,例如航母作戰群、兩棲作戰群、聯合立體作戰編隊、水面艦艇編隊等 ;到了2010年代,中國海軍的編隊作戰指揮系統已經實現模塊化、通用化、標準化和系列化。

中國海軍第一種接近現代水平的指揮艦,初步具備了現代指揮艦的框架,是1999年服役的051B型導彈驅逐艦深圳號(167),該艦安裝了中國海軍第一套意義上真正的編隊指揮作戰系統,並具備兩棲作戰指揮能力。然而051B研製於1990年代,當時中國的技術水平與實作手段有限,而且配置相關節點的數量稀少,難以展現效益;且當時中國的軍用電子技術水平仍嫌不夠,例如指揮中心未配置標準數據庫、無法與岸基指揮中心進行作戰方案互通與共同顯示,且數據鏈系統水平較為落後,數據傳輸速率僅有4800bps,且加解密速度較慢。因此,深圳號服役初期,編隊指揮系統的指揮方式、指揮的能力和規模、通信加密強度及速度、數據傳輸能力和信息處理能力等,各方面的功能指標仍比較低。2000年代以後陸續推出的新系統無論在指揮方式、能指揮的兵種與部隊規模、加密強度及速度、數據傳輸能力、信息收集處理能力等,各方面能力都遠高於051B使用的系統,但使用的設備硬件數量卻比051B的系統還低。到了2006年,深圳號進行了編隊作戰指揮系統的升級改裝。

在2000年代,中國海軍編隊指揮作戰相關領域進展神速 。在2004年,中國海軍受中央軍委指令,展開體系化作戰工程;由於這項工程龐大複雜、牽涉的平台眾多,又被稱為「海軍裝備綜合集成」,代號「205工程」。由於這項工程龐大複雜、牽涉的平台眾多,又被稱為「海軍裝備綜合集成」。在北京427會議上,決定由東海艦隊作為信息化工程的第一個試點單位,為此抽調了東海艦隊一批水面船艦、潛艇與飛機,進行大規模改裝,包括051D型導彈驅逐艦遵義號(134),四艘053H2G型導彈護衛艦(539、540、541、542)艦、四艘053H3型護衛艦(521、522、523、524)、903型綜合補給艦千島湖號(886)、數艘潛艇和部分作戰飛機等。中國海軍構建體系化、信息化作戰的起點,採用先構建體系框架、確保體系的先進性,再由上而下全面推動落實,逐步建設所有信息節點。051D型導彈驅逐艦遵義號、八艘053H3型和053H2G型護衛艦經過信息化改裝後,不但形成一個作戰體系。其中,051D型導彈驅逐艦遵義號在信息化改裝中,設置了大型編隊作戰指揮系統,並全面換裝新型艦載通信系統,包括多種數據鏈及衛星通信設備,成為當時中國海軍信息化水平最高、指揮能力最強的指揮艦,並成為後續中國海軍建造指揮艦的模版。八艘053H3型和053H2G型護衛艦經信息化改裝後成為體系化作戰的節點,具備編隊協同作戰的功能,還具有一定的編隊指揮能力,其編隊指揮系統的改裝模式為中國海軍日後海上中、小型編隊協同作戰提供了成功的模版。同樣地,參與信息化試點工程的潛艇和飛機的信息化改裝經驗也被進一步推廣,都成為體系化作戰的火力節點。

在信息化工程中,中國海軍先建立明確目標,嚴格貫徹執行「後牆不倒」(關鍵技術與建設必需先建設到位)以及層層負責制度,在合理而嚴謹的工作架構下,工程進展極為順利。信息化試點工程期間,海軍指派了一位副司令員專職負責此項工作,解放軍總參謀部參謀總長陳炳德、海軍領導也都曾親臨試驗現場聽取彙報。

在2006年2月28日,中國海軍召開了信息化前期試點工程工作總結會,肯定了信息化工程所取得的成就,並對中國海軍全面推廣信息化工程展開了部署。東海艦隊完成信息化試點工程後,通過了海軍與中央軍委的驗收,在北京128會議上進行總結,同時也制訂了對其他艦隊進行體系化作戰的實施方案。從此,中國海軍展開了意義上真正的現代化、信息化、體系化建設, 以「205工程」發展出的技術體制和標準進行構建 ,此後建造的新船艦都必須裝備體系化作戰的信息相關系統,此後的十餘年也不斷地改進完善。

 

052C導彈驅逐艦鄭州號(151)指揮室的畫面

 

在這項體系化作戰工程中,中國海軍在包括在空中、海面、對潛艦的信息化、通信傳輸等方面都實現了革命性的質變,大量建構多種新型數據傳輸鏈 設施,連帶使編隊作戰指揮系統突飛猛進,無論是信息處理量、處理速度與精度和加解密速度上都有飛躍的成長,而新型數據鏈的傳輸距離、抗截獲、抗干擾、抗破譯能力也有長足進步。2000年代以後中國海軍推出的編隊作戰指揮系統結合文字、語音、數據、圖形、動態圖像等多種格式,這些資料能透過各型數據資料傳輸系統與岸基指揮所、空中指揮所(即預警機)、其他水面艦艇、潛艇、作戰飛機和衛星進行雙向傳輸。

「海軍裝備綜合集成」能以天基(來自太空衛星)、空基、陸基、水面及水下各作戰節點探測器所探測到的目標信息,即時形成作戰綜合態勢圖,協助各指揮官做出實時決策,指揮各作戰節點統一執行作戰行動;例如,作戰時若有任何作戰節點發現敵方飛機、潛艇及反艦導彈同時來襲,則立刻透過數據系統上報、彙集目標信息,經由計算機運算決策,形成綜合作戰態勢及作戰方案,並將打擊指令分派給各作戰節點;隨後,各作戰節點按照指令,協同反潛、防空並組織分配最佳火力方案攔截,來襲反艦導彈等空中威脅。此一網路的主系統為ZBJ作戰指揮系統(如導彈驅逐艦、護衛艦配備的ZKJ-5系列),作戰節點則配置ZKB系列系統;此系統主要由數據庫、處理器、指揮台、指揮桌及顯示器和一些輔助系統的模塊化和標準化設備組成,並結合各類數據鏈進行數據傳輸,整體功能涵蓋一切海面、陸地、對空、水下、太空等不同層次和方向的作戰任務。此一網路化、體系化作戰系統不僅推廣到中國海軍各向空中、水面、水下作戰平台上,而且功能不斷地發展與改進,例如上層能將指揮控制指令直接下發至所轄作戰節點的作戰台位上,而深度的發展則是對作戰集團中任意艦艇上的武器進行統一的直接火力控制。因此,類似美國「聯合接戰能力」(CEC)的整合空域態勢圖像以及遠隔接戰等(例如A艦依照B艦提供的資訊發射武器接戰)相關能力,中國這套「海軍裝備綜合集成」也包含在內。

中國海軍信息基礎建設

中國海軍在2000年代的信息傳輸基礎建設進步神速;例如在2003年左右,中國海軍艦艇開始裝備H/TJN-905型數據鏈(簡稱905型),雖然剛推出時是較為先進的系統,然而很快就落在當時中國海軍技術進展的腳步之後,在2004年就被新研製的「綜合數據鏈I型」的艦載型取代;「綜合數據鏈I型」是中國海軍第一種實用化的綜合型戰術數據鏈,實現了海軍艦艇編隊內各艦艇上情報處理計算機之間的無線組網通信傳輸、艦艇與飛機之間的無線組網通信傳輸、艦艇對飛機的引導及以飛機為中繼的超視距目標指示,以及岸基、海基指揮中樞或空中預警指揮機之間作戰情報數據的傳輸和交換。「綜合數據鏈I型」不僅完全涵蓋了905型數據鏈的功能,並相容更早的901/902/903型艦載數據鏈的功能、綜合數據鏈V/UHF模式及綜合數據鏈HF串行模式,可同時提供多路數據傳輸通道。「綜合數據鏈I型」在戰術數據於信道上傳輸時有完善的安全支持,戰術數據在空中傳輸時透過密碼算法處理,密鑰強度分為戰區級和戰術級。

之後,中國海軍艦隊也裝置新的H/TJN-906高速寬帶數據鏈、JIDS聯合數據鏈、622型戰術衛星通信系統(之後又升級為622A型)和戰略衛星通信系統系統等。TJN-906型高速寬帶數據鏈系統主要用於海上聯合編隊作戰,為海上編隊作戰提供高速、實時和網絡化的通信鏈路,其信息傳輸速率超過2M bps,可實現超視距通信,充分滿足了海上編隊作戰指揮所需的高速信息傳輸的需要。TJN-906型高速寬帶數據鏈具有點對點、點對多點和多點對多點及廣播交換信息方式,內嵌加解密模塊,具有極強的抗干擾和抗截獲能力,並擁有很高的電磁兼容能力。通過結合鏈衛星信道適配功能,H/TJN-906也能實現綜合數據鏈衛星信道數據傳輸。而JIDS數據鏈系統是三軍聯合通用型數據鏈系統,針對各型艦艇、各類飛機、陸基單位等不同平台上裝置不同類型的終端節點,實現海基、空基和陸基之間的高速數據通信。JIDS數據系統是中國構建新一代三軍聯合戰力的重要關鍵,使得海軍艦艇成為三軍聯合作戰中的有效作戰環節,能直接接受三軍聯合指揮部下達的數據情報和作戰命令,並向三軍聯合指揮部上報情報數據。JIDS數據系統具備通信、網內識別、導航定位、處理電子戰信息、武器協同及管理等等諸多方面的功能,擁有高速傳輸素率、大容量、低誤碼率、強加密、抗干擾、高精度等特點。JIDS數據系統採用時分多址、擴跳頻的工作方式,其跳頻速率達每秒數8萬次左右。

展開體系化作戰工程後,中國所有新造艦艇都採用符合前述規範的相應作戰信息系統;這些新艦不但能接受海上指揮艦或空中指揮所的指揮,海軍地面指揮單位或中央軍委可透過作戰信息系統,對海上的船艦實施直接指揮,任何艦船的相關戰術信息包括位置動態、所擔負執行的任務、艦船狀態(含油、水、彈藥等)都透過信息系統實時傳輸到岸上的海軍指揮所和軍委作戰值班室。包括052系列導彈驅逐艦、054系列導彈護衛艦、056輕型護衛艦、各類潛艇、遼寧號航空母艦等所有主戰艦艇上,以及部分重要輔助船如903A綜合補給艦、後來配合航母的901型大型綜合補給船等,都裝備了這套系統;而之後中國設計055型導彈驅逐艦(另有專文介紹),又提出了更高的性能指標要求,研製新的系統。

中國海軍編隊作戰指揮系統分類

到了2010年代,中國海軍編隊作戰指揮系統上的發展已經具有世界先進水平,朝系列化方向發展,並開創一條獨特的技術線路,將作戰艦與指揮艦融為一體。中國海軍現代化編隊作戰指揮系統具有強大的情報和數據處理能力,能對接收自各種不同數據鏈的信息自動進行融合處理,實施分類、判斷威脅程度,形成整體作戰態勢圖並能提出具體戰術建議,協助指揮員瞭解整體戰場態勢並迅速進行作戰決策。值得一提的是,中國海軍在指揮艦發展的模式上,並未模仿美軍建造如藍嶺級這樣的專職指揮艦,而是將編隊作戰指揮系統與本艦作戰系統進行更充分、有機的整合,充分利用艦艇現有作戰系統的設備,如此可減少系統設備空間佔據的體積、降低成本造價,也極大地提高作戰指揮系統的適裝性,從護衛艦、驅逐艦乃至航空母艦等各級艦艇都可以安裝;這樣的設計對指揮艦的既有作戰能力沒有影響,更重要的是指揮艦外觀並不顯著,具有很高的隱蔽性,能降低在作戰中成為敵方重點攻擊目標的可能。中國海軍此種發展方式,與編隊作戰指揮系統發展較晚、能更充分應用最新計算機與電子技術有關,此外相較於全球作戰的美軍,中國海軍的基礎數據傳輸設施以及所需的戰場指揮規模都遠不如美軍大,因此可以將系統結合在不同類型的既有作戰艦艇上。

根據指揮的規模不同,中國海軍指揮艦分為幾個不同的指揮層級,並配置相對應的編隊作戰指揮系統。例如,較小規模的如22型導彈快艇的H/ZBT-1型艇群指揮控制系統;由驅逐艦、護衛艦組成的海上編隊則配置ZKB系列編隊指揮控制系統;大型聯合機動編隊則配置了戰役級的ZBJ系列編隊指揮控制。而指揮級別最高的是航母編隊作戰指揮系統。

配置ZBJ系列聯合機動編隊作戰指揮系統的指揮艦,具有同時指揮多個水面艦艇作戰編隊、多艘潛艇及數批飛機的規模能力;而航母編隊的作戰指揮系統的規模與指揮能力更在其上。航母編隊作戰指揮系統設置在航空母艦上,其編隊作戰指揮室的面積大約是驅護艦編隊作戰指揮室的數倍。 聯合機動編隊指控系統由19台/套設備組成,總共擁有9個作戰指揮台位,其中一個是航空兵指揮台位;而航母作戰編隊指控系統設備及指揮台位數量又比 聯合機動編隊指控系統 多得多,特別是用於航空兵指揮的指揮台位數量很多。

對於航母編隊作戰指揮系統而言,其指揮規模是戰役級,不但要指揮所轄的本航母編隊(船艦編隊與空中機隊),還可指揮其他海上聯合機動編隊。對於對空作戰指揮的規模和能力上,航母編隊指揮作戰系統有著很高的的要求,包括承擔航空兵作戰的對空指揮任務,而這是海軍其它類型編隊指揮系統(包括055大型導彈驅逐艦上的設備)所無法達到的。

中國海軍執行作戰任務的航母編隊通常由10艘艦艇組成,除了核心的航空母艦外,還有6艘驅逐艦與護衛艦、2艘攻擊型核潛艇和1艘綜合補給支援艦,編隊內的各類艦載機總數可達數十架。

 

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