“宙斯盾”指揮控制系統

系統英文名稱:Aegis Command and Control System
研製國家:美國
研製時間:1969.12
部署時間:1983年

系統簡介

“宙斯盾”系統是美國海軍用於防空指揮和武器控制的作戰系統,主要裝備“提康得羅加”級巡洋艦和“阿利·伯克”級驅逐艦。這兩種“宙斯盾”戰艦主要擔負大型艦艇編隊區域防空任務,為美國海軍航母戰鬥群保駕。“宙斯盾”系統是武器、感測器和處理機結構,目的是通過對艦艇的對空、水面和水下感測器的全面控制為戰鬥群提供綜合的“縱深防禦”。該系統於1969年12月開始研製,1983年1月裝艦服役。目前裝備“宙斯盾”系統的有美國、日本和西班牙。

系統組成

宙斯盾系統主要由7個分系統組成,它們分別是:

AN/SPY-1A多功能相控陣雷達系統

AN/SPY-1相控陣雷達是宙斯盾作戰系統的核心,是“宙斯盾”戰艦的主要探測系統。它由相控陣天線、信號處理機、發射機和雷達控制及輔助設備組成。SPY-1雷達是電子控制的相控陣雷達,在360°的視場內可以同時探測和跟蹤200個以上的目標。航跡經分析後計算艦艇武器的發射參數。它能完成全空域快速搜索、自動目標探測和多目標跟蹤。該雷達工作在S波段,其任務是快速搜索和跟蹤目標,搜索距離最遠達400公里,可同時跟蹤數百個空中目標,另一個功能是向飛行中的導彈發送制導指令,控制照射雷達為導彈的半主動雷達尋的末制導系統照射目標。

MK1武器控制系統

它由四機櫃AN/UYK-7電腦、“宙斯盾”綜合裝置、MK138射擊開關組合件和資料交換輔助控制臺組成。該系統負責按照MK1指揮和決策系統的作戰指令,具體實施對武器系統的目標分配、指令發射和導彈制導等功能

MK99火控系統

它包括AN/SPG-62目標照射雷達、MK79導向器和資料轉換裝置。該系統負責按照MK1武器控制系統的指令,隨同AN/SPY-1A雷達一起工作;用AN/SPG-62雷達照射目標,以便對己發射的導彈提供末制導。

MK1指揮和決策系統

它包括四機櫃AN/UYK-7電腦、AN/UYK-4顯示控制設備、變換裝置、RD-281記憶體和資料變換輔助控制臺等。該系統是全艦的指揮和控制中心。它負責建立戰術原則,顯示並處理來自艦上各感測器的資訊,作出威脅判斷和火力分配,協調和控制整個作戰系統的運行。

MK41和MK26導彈發射系統

MK26為雙導軌旋臂式發射裝置,用於發射“標準”-2中程艦空導彈或“阿斯洛克”反潛導彈。MK41是一種先進的垂直發射裝置,它包括61具導彈發射箱。“提康得羅加”級巡洋艦可裝122枚“標準”-2導彈,“阿利伯克”級驅逐艦可裝90枚“標準”-2導彈。MK41導彈垂直發射系統可發射“標準”、“戰斧”、“魚叉”和“阿斯洛克”導彈等。上述兩種導彈發射系統均由MK1武器控制系統的電腦實施控制。

導彈

艦載武器主要是"標準"-2、"戰斧"、"魚叉"和"阿斯洛克"導彈。

MK1戰備狀態測試系統

該系統由一台AN/UYK-20小型電腦和若干AN/UYA-4顯控台、主資料終端、遙控資料終端和輔助設備組成。它與“宙斯盾”作戰系統各主要分系統相連,完成對整個作戰系統的監視、自動故障檢測和維護。

功能特點

"宙斯盾"作戰系統的工作是從AN/SPY-1A多功能相控陣雷達開始的。該雷達發射幾百個窄波束,對以本艦平臺為中心的半球空域進行連續掃描。如果其中有一個波束發現目標,該雷達就立即操縱更多的波束照射該目標並自動轉入跟蹤,同時把目標資料送給指揮和決策分系統。指揮和決策分系統對目標作出敵我識別和威脅評估,分配攔截武器,並把結果資料送給武器控制分系統。後者根據資料自動編制攔截程式,通過導彈發射分系統把程式送入導彈。導彈發射後,發射分系統又自動裝填,以便再次發射。在導彈飛行前段,採用慣性導航,武器控制分系統通過AN/SPY-1A雷達給導彈發送修正指令。

進入末段後,導彈尋的頭根據火控分系統照射器提供的目標反射能量自動尋的。引炸後,AN/SPY-1A雷達立即做出殺傷效果判斷,決定是否需要再次攔截。該雷達採用邊跟蹤邊掃描方式工作,始終對全空域掃描以發現新目標。在整個作戰過程中,戰備狀態測試分系統不斷監視著全系統的運轉情況,一旦發現故障,立即採取措施,以確保作戰系統具有很高的可靠性。

"宙斯盾"作戰系統共有4種工作方式:自動專用方式、自動方式、半自動方式和故障方式。後三種方式都需要人工參與控制。只有自動專用方式不需要人工控制,整個探測、攔截過程全部自動地進行,它在任何時候都是有效的。當發現有威脅程度不同的多個目標時,該系統能自動暫時放棄威脅較小的目標,而對付威脅較大的目標。

"宙斯盾"作戰系統的功能特點是:

  1. 反應速度快
    主雷達從搜索方式轉為跟蹤方式僅需50微秒,能對付作掠海飛行或大角度俯衝的超音速反艦導彈。

  2. 抗干擾性能好
    可在嚴重的電子干擾(包括無源干擾和有源干擾)、海雜波和惡劣環境下正常工作。

  3. 作戰火力猛
    可綜合使用艦上的各種武器,同時攔截來自空中、水面和水下的多目標,具有抗敵方飽和攻擊的能力。

  4. 編隊防空能力強
    該系統實施全天候、全空域作戰,能為整個航母編隊或其他機動編隊提供有效的區域防空。

  5. 系統可靠性高
    能在無後勤保障的情況下,在海上連續可靠地工作40∼60天,系統的大修周期為4年。

現狀和發展趨勢

"宙斯盾"不是單獨型號的作戰系統,它已經形成了一個作戰系統系列。迄今為止,"宙斯盾"作戰系統系列已包括7種型號(即0∼6型)基本結構,目前正在開發7型基本結構。"宙斯盾"作戰系統系列形成過程就是美國海軍"宙斯盾"作戰系統基本結構不斷改進(或升級),使之一直處於世界先進水平的過程。

0型和1型基本結構作戰系統

0型基本結構是“宙斯盾”作戰系統的原始基本結構。包括AN/SPY-1A雷達、旋臂式MK26導彈發射系統、LAMPSMKI輕型機載多用途系統和AN/SQS-53A聲納等設備。在對0型基本結構略加改進的基礎上產生了1型基本結構。1型基本結構採用AN/UYK-7電腦和LAMPSMKⅢ輕型機載多用途系統等。

2∼4型基本結構作戰系統

2型基本結構以AN/SPY-1A相控陣雷達、MK41導彈垂直發射系統、“戰斧”巡航導彈和AN/SQQ-89聲納為核心。與1型相比,2型的火力明顯得到增強,反潛戰能力有了大幅度的提升。3型基本結構採用了AN/SPY-1B相控陣雷達、AN/UYQ-21顯示器和CDR作戰通信機等裝備。AN/SPY-1B雷達是AN/SPY-1A雷達的改型,它改善了對干擾環境下低飛的小雷達截面導彈的跟蹤。4型基本結構的主要改進設備有AN/SPY-1B(V)D雷達(裝在“提康得羅加”級巡洋艦上)或AN/SPY-1D雷達(裝在“阿利·伯克”級驅逐艦上)、AN/UYK-43/44電腦、C&DMK2通信和資料設備(裝在“提康得羅加”級艦上)或ADSMK2高級資料系統(裝在“阿利·伯克”級艦上)以及AN/SQS-53C聲納等。從0型基本結構發展到4型基本結構,“宙斯盾”作戰系統已經發生了脫胎換骨的變化。

5型和6型基本結構作戰系統

5型基本結構的主要改進包括增加“標準SM-2BlockⅣ”遠端艦空導彈、聯合戰術資訊分發系統16號資料鏈戰術數位資訊鏈TADIL-J、新型作戰測向器和具有很強戰術圖示能力的先進的彩色圖形顯示器等。其電腦程式增加到650萬行以上。5型基本結構作戰系統已配置在DDG-57至DDG-78等22艘“阿利·伯克”級驅逐艦上。

6型基本結構的改進主要包括適合近海作戰的AN/SPY-1D/(V)相控陣雷達、改進型“海麻雀”導彈垂直發射系統、戰區彈道導彈防禦系統、先進的AN/UYQ-70顯示器、附加的處理機以及改進識別系統和提高協同作戰能力。此外,該結構採用局域網互連系統,對各種不同的局域網實施最佳集成。經過上述改進後,作戰系統反高速、低空機動目標的總體性能大大增強。預定配置6型基本結構作戰系統的艦船平臺有自DDG-79以後的多艘“阿利·伯克”級驅逐艦。

開發中的7型基本結構作戰系統

該型結構反映了"宙斯盾"作戰系統基本結構的最新進展。其主要改進包括輔助感測器、改進型"戰斧"導彈、寬戰區彈道導彈防禦系統和先進的電腦處理系統等裝備的升級。先進的電腦處理系統將用商用流行產品(COTS)電腦來取代AN/UYK-43一類美國海軍標準電腦。上述技術上的革命性進展將保證"宙斯盾"作戰系統以世界領先地位進入21世紀。

研製經費

"宙斯盾"作戰系統從1969年12月起正式開始研製,該系統一直與世界先進的科學技術同步發展。"宙斯盾"作戰系統(不含導彈)每套造價約2億美元,二十多年來,美國對"宙斯盾"系統總投資高達427億美元。

部署情況

“宙斯盾”作戰系統計劃是美國歷史上最成功的海軍武器系統計劃之一。美國原計劃建造27艘裝備“宙斯盾”系統的“提康得羅加”級巡洋艦和57艘“阿利·伯克”級驅逐艦。到1993年,最後一艘“提康得羅加”級巡洋艦建造完工。1991年7月,“阿利·伯克”級驅逐艦首次投入使用,1999年底已服役28艘,在建10艘,另有2艘已獲撥款。最近幾年來,“宙斯盾”計劃的國際化趨向日益加強。日本已經為其“金剛”級驅逐艦配置了新型“宙斯盾”作戰系統

西班牙不僅採購而且還參與生產“宙斯盾”的部件。該國將為其F-100護衛艦配置“宙斯盾”系統。澳大利亞已於1996年保證為其8艘“安紮克”護衛艦採購AN/SPY-1F多功能相控陣雷達、“宙斯盾”武器控制分系統、戰備狀態測試分系統以及現有指揮和決策分系統的改型。此外,還有除美國外的6個國家將採購MK41垂直發射分系統。

朱早紅
資料來源:

  1. 艦船知識.——1999,(10)
  2. 情報指揮系統與仿真技術.——1998,(3)
  3. 艦船知識.——1999,(8)
  4. 現代艦船.——2000,(2/3)
  5. Jane's C4I Systems Eleventh Edition 1999-2000