9LV作戰/射控系統系列

9LV Mk.4艦載戰鬥管理系統是瑞典SAAB的9LV系列在2000年代後期的產品。

澳洲紐澳軍團級(Anzac class)巡防艦柏斯號(HMAS Perth F-157SAAB Ceros 200射控雷達,攝於2015年5月新家坡。

紐澳軍團級巡防艦裝備了SAAB的9LV Mk.3戰鬥管理系統。

 

 

 

──by captain Picard

 


 

在1960年代,飛利浦在瑞典的分公司Philips Teleindustri AB獲得瑞典皇家海軍合約,為飛魚級(Norrköpings class,即Spica class)快速攻擊艇(FAC)提供魚雷射控以及高/平兩用火砲射控系統(含雷達射控指揮儀),這是飛利浦電信工業(Philips Teleindustri AB)為瑞典皇家海軍發展整合式射控系統的開始。飛利浦電信工業成立於1968年,1976年整併之後改名飛利浦電子工業(Philips Elektronikindustrier AB,PEAB);1990年1月1日瑞典波佛斯電子(Bofors Electronics,BEAB)購併飛利浦、易利信(Ericssons,ERE)的軍事相關部門, 1991年BEAB被併入諾貝爾科技(Nobeltech),1993年諾貝爾科技改名為Celsiustech,2000年Celsiustech被SAAB購併並改名為SAAB科技系統(SaabTech Systems),隨後又改名SAAB科技電子(SaabTech Electronics);2003年SaabTech成立子公司Saab Avionics & SaabTech Systems,在2005年成為aab Systems,2009年又成立Saab Security and defence solutions。

在1960年代後期開始,Philips Teleindustri AB為多種瑞典皇家海軍艦艇提供射控系統,包括飛魚級以及1950年代建成服役的Plejad級快速攻擊艇提供魚雷射控系統,為哈蘭級(Halland class)驅逐艦提供反潛射控系統,並為龍級(Draken-class)與A12海蛇級(Sjoeormen class)潛艦提供射控系統。

在1970年代,Philips Teleindustri AB開始提供防空射控系統(含雷達射控指揮儀),稱為9LV,其中「9」是當時飛利浦為瑞典提供的產品的代號(可追溯到至少1960年代後期),LV則是瑞典文的「陸基防空」(luftvärn,相當於 Ground Based Air Defence)的縮寫。之後,該公司研製的艦載防空作戰系統都稱為9LV系列,功能也逐漸延伸成為整體的艦載戰鬥管理系統。除了瑞典自用之外,9LV系列產品也陸續出口到澳大利亞、加拿大、泰國等國家。

一般而言,9LV系列相關產品的代碼由三個數字組成,第一個數字用來識別產品,後兩個是使用國的代碼。以較小的次系統(個別的射控雷達、光電射控等),9LV的相關系統有包括EOS 100光學射控系統、Ceros 200射控雷達等;如果是結合雷達與光電的指揮儀,編號可能是兩者相加(例如100+200=300)。而9LV的主要系統則是「2+2」編號格式(例如雙Ceros雷達)。
 

SAAB本身開發指揮管制系統的歷史可追溯到1966年(在1956年Standard Radio & Telefon AB(SRT)創立,其電腦部門在1971年獨立成為Stansaab,一開始股權由瑞典政府、SAAB與ITT所有,ITT在1973年放棄持股)。在1966年時,SAAB成立名為SESAM的工作團隊,開發新一代的艦載戰鬥管理系統,該團隊的第一個系統架構是NIBS (Näckens InformationsBehandlingsSystem)。SESAM團隊開發出全數位的整合式戰鬥管理/武器射控系統,有兩個系統人員顯控台,能同時處理至少10個目標,隨後又推出三人控制台的版本。此系統的軟體由Teleplan開發。

以下分別簡介9LV的歷代系統:

9LV Mk.1:

此系統於1968年問世。當時瑞典皇家海軍計畫為飛魚級快速攻擊艇換裝國產系統,取代原本荷蘭Signaal的M22追蹤/射控系統;此系統在1968年由瑞典皇家海軍開始發展,1969年與Philips Teleindustri簽約,名為9LV 200,瑞典皇家海軍編號ARTE 722。此外在1960年代末期, Philips Teleindustri也獲得瑞典皇家海軍合約,為Norrköping級魚雷艇提供雷達/光學火砲射控系統。

9LV 200的系統基於類比計算機,結合當時新開發的液壓制動射控指揮平台、一個X頻目標獲得雷達(具備track-while-scan能力)、一個Ceros型頻率敏捷(frequency agile)Ku頻射控雷達。9LV MK.1還包括一個固定程式的數位計算機。

9LV Mk2:

此系統於1977年推出,一開始是為瑞典獵人級(Jägaren class)快速攻擊艇所研製。獵人級的設計參考同時期挪威海軍暴風級(Storm class)與伶俐級(Snøgg class)飛彈快艇,瑞典皇家海軍總共建造16艘獵人級系列。獵人級裝備9LV Mk2系列射控系統,瑞軍方編號ARTE 726 A~D。
 

9LV Mk2.5 (1983–1987):

此系統世代涵蓋1983至1987年,以9LV Mk2為基礎,改用新的數位計算機硬體(含新處理器、資料匯流排),程式以RTL/2高階語言撰寫。芬蘭在1980年代建造的赫爾辛基級(Helsinki class)快速攻擊艇與1990年代建造的勞瑪級(Rauma class)快速巡邏艇配備相當於Mk 2的9LV 225射控系統(25是芬蘭的代號);勞瑪級日後將此系統升級為9LV Mk.4的水平。

9LV Mk3:

在1985年,飛利浦電子工業(PEAB)開始研發新一代的9LV系統,以9LV Mk2.5的經驗為基礎,將整個系統重新設計。此系統稱為9LV Mk.3,系統架構稱為基礎系統2000(Bassystem 2000),作業平台是商規OS/9 即時作業系統(RTOS),軟體使用美國軍規的ADA高階語言撰寫(軟體開發係與Rational合作);此系統在1987年初步完成。在1990年,(PEAB)被合併至波佛斯電子(BEAB),而先前與PEAB競爭艦載戰鬥管理系統的易利信H部門(H Division)也一同合併至BEAB,因此原本易利信開發的Maril systems的部分關鍵技術也被整合入9LV Mk.3。

9LV Mk.3是一種完整的艦載戰鬥管理系統,整合艦上所有的水上、水下感測器、武器系統、數位資料鏈、決策支援以及其他裝備等,作業環節涵蓋感測器控制、感測器資料融合、威脅評估、指派武器接戰目標、武器射控等等。9LV Mk.3引進商規乙太(Ethernet)區域網路(LAN)來取代以前的資料匯流排,具有體積小、安裝位置自由等特點,應用程式都以ADA語言撰寫。9LV Mk.3的另一重要概念是「系統族系」,系統以同一系列的系統核心軟體以及結合計算/顯示/人機介面功能的多功能顯控台構成,採用分散式架構,任何一個顯控台都可以選擇執行系統中的所有機能,而不像過去的戰鬥系統,特定的任務只能透過特定的專門顯控台操作。因此,9LV Mk.3的各顯控台具有相互備援能力,一旦部分顯控台失效,其功能也能由其他顯控台來分攤,降低系統全面癱瘓的機率。

在1998年,Celsiustech(原BEAB)又推出新的9LV Mk.3E,改用Intel商規處理器,並以商規的微軟(Microsoft) Windows NT作業系統取代原本的OS/9即時作業系統;由於Windows NT已經被民間廣泛使用,程式開發、維護以及操作都容易得多。9LV Mk.3E採用模組化設計與開放式架構,大量使用商用電子科技(Commercial Off The Shelf,COTS),更新與擴充極為容易。

9LV Mk.3被1990年代初期澳大利亞、紐西蘭聯合建造的紐澳軍團級(Anzac class)巡防艦採用,的作戰中樞為諾貝爾科技的9LV 453 Mk3型戰鬥管理系統,而皇家澳洲海軍最後一艘紐澳軍團級柏斯號(HMAS Perth F-157)則使用改良後的9LV MK3E。此外,9LV Mk.3E也被瑞典皇家海軍的YS2000偉士比級(Visby class)匿蹤巡邏艦採用。在2006到2008年,芬蘭兩艘哈曼馬級(Hämeenmaa class)進行現代化升級時,加裝了相當於Mk.3水平的9LV325E射控系統。

9LV Mk.4

在2008年,SaabTech(原Celsiustech)推出9LV Mk.4,採用海軍開放式系統架構(Naval Open Architecture),能充分與其他西方國家廠商的產品整合。9LV Mk.4引進商規的資料分佈式服務架構(Data Distribution Service,DDS,一種物件管理群組(Object Management Group)標準,用於分散式系統中發佈/註冊中介層軟體(middleware)),使系統具有良好的模組化與可擴充性,部分應用程式也以商規的Java高階語言撰寫。9LV Mk.4具有指揮、管制、識別目標、追蹤等功能,能依照目標類型與威脅程度自動分配射控頻道與武器系統進行接戰。

9LV Mk.4的第一個用戶是加拿大海軍,加拿大海軍選擇9LV Mk.4作為哈里法克斯級巡防艦現代化改良計畫(Halifax Class Modernization Project,HCMP,在2008年簽署合約)的戰鬥系統,經洛克西德.馬丁加拿大分公司(Lockheed Martin Canada)依照加拿大海軍的需求修改,稱為CanACCS-9LV。

接著,SaabTech獲得澳大利亞訂單,為澳洲向西班牙訂購的兩艘坎陪拉級(Canberra class)兩棲突擊艦提供基於9LV Mk.4的作戰系統。坎陪拉級的9LV Mk.4的功能除了空域監視、自衛戰鬥管理之外,也包括配合航空機操作的空域管理、飛行任務管理、降落引導功能,以及配合艦上搭載的兩棲載具的管理控制機能。

在2011年6月,SaabTech獲得泰國皇家海軍合約,為兩艘中國製納萊頌恩級(Naresuan class)巡防艦提供9LV Mk4作戰系統,相關工作包括整合美製ESSM發展型海麻雀防空飛彈;在2012年9月,SaabTech與泰國皇家海軍完成完整的合約,包含9LV Mk4戰鬥管理系統與附帶的射控瞄準、數位通信設備等合約。在2015年8月30日,完成改裝的納萊頌恩 號(Naresuan F-421)在CARAT 2015演習中首次試射ESSM防空飛彈成功。納萊頌恩級的升級計畫中,包括SAAB提供的海長頸鹿(Sea Giraffe) 敏捷多波束(Agile Multi-Beam,AMB)多功能三維雷達、EOS 500光電感測系統、Ceros 200射控雷達等。此外,SAAB也在2012年4月底獲得泰國皇家海軍合約,為泰國的查克里.納呂貝特號(HTMS Chakri Naruebet R-911)航空母艦換裝9LV Mk4戰鬥管理系統與海長頸鹿AMB雷達。

在2012年,SAAB集團獲得澳洲年度計畫獎( Project of the Year Award in Australia);這是先前SAAB與英國BAE Systems、澳洲CEA Technologies與澳洲國防物資局(DMO)簽署的合約,進行反艦飛彈防禦(Anti-Ship Missile Defence)計畫。

 

Ceros 200射控雷達:

韓國海軍使用的Ceros 200射控雷達。

安裝在韓國仁川號(F811)巡防艦上的Ceros 200射控雷達,攝於2015年5月新家坡。

芬蘭哈曼馬級佈雷艦的Uusimaa(05)的Ceros 200射控雷達,這是該艦在2006到2008年

現代化改裝工程時加裝的,包括加裝9LV Mk.325戰鬥管理系統。

Ceros 200是SAAB集團的艦載雷達/光電射控系統,能與多種西方主流的防空飛彈、艦砲系統結合,功能包括指揮火砲射擊空中/水面目標,以及導引防空飛彈攔截各種高威脅目標(含先進超音速掠海反艦飛彈等)。

CEROS 200採用Ku頻操作(15.5~17.5 GHz),採用脈衝都卜勒(Pulse Doppler)傳輸,每一批次信號寬度為32個脈衝,目標動態只是(MTI)模式的脈衝寬度為4個脈衝,頻率捷變(frequency agility)為脈衝至脈衝(pulse-to-pulse);採用頻率編碼(Frequency coded)的脈衝壓縮(Pulse Compressor),尖峰功率1.5KW(duty cycle佔4%),具有超過100個頻率選擇。CEROS 200的發射機為柵格脈衝雙螺旋行波管。CEROS 200的雷達天線直徑約1.6m,天線安裝在雙軸穩定指揮儀基座上,能自動在水平、垂直向抵銷船隻的傾斜與搖晃,基座旋轉的角速度為每秒2徑度(2 rad/sec),角加速度為10徑度/秒平方(rad/sec2)。CEROS 200有多種不同系列,重量涵蓋625~750kg。
 

CEROS 200具備三度空間目標追蹤能力,能對抗空中與水面目標。一個獨立的機構曾對CEROS 200射控雷達進行評估,其精確度與目標距離的關係如下:當目標距離1海里時,精確度36%;距離1至2海里時,精確度23%;距離2~4海里時,精確度19%;距離4~6海里時,精確度22%。

CEROS 200具備電子反反制(ECCM)特徵,包括非常低的天線旁波瓣(antenna side lobes)、使敵方干擾波難以進入;非常高的頻寬以及多個發射頻率(transmit frequencies),有較大的跳頻範圍來反制敵方電子干擾,並具備隨機選擇操作頻率的能力;採用單脈衝操作,具備干擾來源鎖定、干擾歸向能力。