
潜艇通用无线电舱系统通过把成熟商用技术与新技术相结合,大大减少了艇内设备的数量。

通用无线电舱已经被应用到包括“海狼”级在内的一些潜艇上。这项技术在不同平台间的通用性减少了船员的训练费用,降低了系统的总成本。

通用无线电舱在潜艇上的成功使用使得美国海军方面对把这项技术移植到诸如近海战船这样的新建水面平台以及对旧舰艇进行升级充满了兴趣。
美国海军正在建设一个基于网络的通信体系以使多种类型的潜艇均可以提升其带宽使用效能。这套新技术与现行系统相比自动化功能增加了,所需设备和操作人员却减少了。海军方面最近表示这套技术马上就要装备到所属舰队。这套新的潜艇通用无线电舱系统将大大提高“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇以及“弗吉尼亚”级、“海狼”级攻击型核潜艇上通信系统的现代化水平。与传统技术不同的是,潜艇通用无线电舱系统采用的是没有基带带宽限制的网络体系,而以往的通信系统都有每秒64K字节的带宽限制。
它另外一个好处是改造成本比较低,因为采用了开放的架构,所以它的升级很容易,而其他一些类似的系统,这方面的限制就比较多。
这种几乎适用于所有海军平台(当然也包括各式各样潜艇平台)的“大海军”通信解决方案采用了最简单的融合方式以期达到升级目的。潜艇平台之间的共性使得很多技术文件得以保留,指挥经验可以相互借鉴,这有利于提高训练效率,降低升级成本。附加成本的降低是通过提高配件使用效率,减少供应系统库存来实现的。
潜艇通用无线电舱的自动控制功能可以在不增加人员的前提下,为战斗部门执行任务提供更高规格的通信保障。潜艇通用无线电舱还可以支持全球信息栅格的海军部分并提供无线电互动。由于潜艇通用无线电舱集所有其他海军无线电通信设备之长,所以潜艇部队基本上不会面临无法跟其他舰艇进行通信的危险。有一项可能融入的技术是机载、海上和固定站联合战术无线电系统(AMF JTRS)。洛克希德•马丁战术系统通信与网络部门负责人温迪•安德伍德说,机载、海上和固定站联合战术无线电系统(AMF JTRS)投入使用之后,将会很容易地与潜艇通用无线电舱兼容。
洛克希德•马丁公司与海军潜艇综合计划办公室(隶属于海军C4I计划执行办公室)共同负责潜艇通用无线电舱项目的研发。海军C4I计划执行办公室坚持的原则之一就是尽量利用已有的成果。“关键问题是要方便原有系统向潜艇通用无线电舱(CSRR)的升级,”温迪•安德伍德这样说。他的同事,通用无线电舱项目的技术总监John Uittenbogaard表示,联合战术无线电系统(JTRS)的前身数字模块化无线电系统,正是潜艇通用无线电舱的技术核心。软件可编程无线电技术是建造一个自动化无线电舱的关键。他还说,两台思科生产的路由器将处于这个网络结构的核心,它们保证了无线电舱与其它设备的互通,促使了“武力网”(FORCEnet)的达成。“它使武力网(FORCEnet)这样的网络架构成为可以直达决策层的核心网络。”Uittenbogaard这样说。武力网(FORCEnet)把士兵、传感器、网路、控制指令、平台以及武器都通过一张网络联系起来,以便在未来形成分布式的作战能力。
跟过去的通信系统相比,潜艇通用无线电舱丰富的功能可以为潜艇带来很多方面的好处。比如它基于网络的架构将使系统带宽不再局限于64K字节/秒,而是可以根据任务需要调用尽可能多的带宽。按照海军潜艇综合计划办公室(隶属于海军C4I计划执行办公室)潜艇通用无线电舱项目经理助理丹•布拉泽的说法,如果没有足够的带宽支持,巡航导弹核潜艇就没办法执行特定的攻击任务。再比如它上面包含了一个非常有效率的管控工作站,这个工作站可以间接的实现无线电自动收发以及对整个系统的控制,这样一个操作员就可以同时控制30条线路,而不像过去那样一个人只能同时控制5到10条线路。
潜艇通用无线电舱(CSRR)上的配套软件可以自动处理音频、视频以及数据信息。另外,软件的自动化功能可以使操作员面对发生改变的通信环境的时候,更加方便地切换通信样式,缩短反应时间,你甚至可以点一下鼠标就让一艘舰艇马上转为无线电静默状态。这套软件与无线电舱中每一个收发器以及每一个其他设备都相联,操作员只要通过它与设备建立了联系,那么所有通信线路的配置工作都可以自动完成。操作员可以通过这套软件形象地建立通信链路,并针对不同的任务保存多种设置。这样,他们就可以在操作时对预设的通信方案进行调整,而软件则会自动对设备重新进行调谐。
潜艇通用无线电舱系统(CSRR)减少了操作员的工作量,提高了他们理解通信规划图的能力。系统的高度自动化让操作员们的工作主要集中在设定和监控设备运行方面。如果某台设备坏了,系统会自动提醒操作员调整船支的通信状态。船上的其他人员也会从该系统获益,比如指挥员就可以更清楚的了解本船的通信状况,他们通过显示屏上显示的数据就可以马上判断出哪种通信方式是切实可行的。高度的自动化还降低了系统出现人为错误的机率。
由于高度自动化减少了对人力的依赖,所以潜艇通用无线电舱(CSRR)总体上降低了军舰的拥有成本,它为海军提供了一个可以应用于所有水下平台的操控中心,成为海事勤务的一个通行标准。另外,它还可以节省培训费用。据布拉泽透露,美国海军目前已经向位于乔治亚州的金斯湾潜艇基地以及华盛顿州的班戈尔潜艇基地里的三叉戟训练中心提供了全套的模拟系统硬件和操控软件。这套设备可以为舰艇指挥员进行维护训练和团队合作训练提供“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇的模拟平台。
然而,潜艇综合计划办公室以及海军航空系统司令部正在联合研发多项可重构训练系统(MRTS)。该系统是一套经济实惠的训练解决方案,它的应用将促使训练水平与装备的现代化水平保持同步。多项可重构训练系统(MRTS)完全是用在显示器上显示出来的模块面板来代表实际的硬件设备,它可以组合出潜艇通用无线电舱(CSRR)想要设定的任何情况。另外它还具有一个过去的训练系统不具备的特点,那就是可以组织多种状况下的团队合作训练。布拉泽说,潜艇通用无线电舱系统(CSRR)给船员们带来的最大好处就是,使他们的训练更加综合,也使他们更轻松的面对装备升级。不同平台之间本身的相似性以及多项可重构训练系统(MRTS)的正规训练将使船员们可以在不同的潜艇之间流动任职,而且迅速适应新岗位的需要。“现在船员们只需要去掌握不同任务舰艇之间那些很细微的差别就可以了,而不用像过去那样由于不同的潜艇之间在通信系统架构方面千差万别,掌握起来那么困难。”布拉泽这样说。由于采用了开放的架构,所以潜艇通用无线电舱的升级更轻松、更便宜也更快一些。潜艇通用无线电舱系统(CSRR)将减少潜艇设备所带有的水面舰艇设备的痕迹。举例来说,“弗吉尼亚”级潜艇安装了通用无线电舱,所以它上面只需要9台通信设备,与之形成鲜明对比的是,没有安装潜艇通用无线电舱的“洛杉矶”级潜艇则需要13台通信设备。
采用已经商业化的技术(这种技术本来就比常规技术更经济)最大的好处是可以综合以往其他项目的经验进行最优化设计。现代化可编程电台的应用降低了设备的负荷,而自动化软件的引入也令操作员可以在不同的任务中使用同样的电台,只要重新设定一下就可以了,而过去在执行不同任务的时候往往要使用不同的电台。在过去的通信系统下,船员们往往需要为一些特定的通信方式准备部分电台,所以正常情况下真正用到的电台甚至只占总数的三分之一。有了可编程电台,船员们就可以针对任务,通过软件对现有电台进行重新设定,这样就可以省去过去需要多带的那两部电台。
除了目前可以胜任的任务之外,潜艇通用无线电舱(CSRR)未来需要跟各种海军装备平台进行通信。Uittenbogaard说现在最主要的两方面通信需求是:与战斗编组内其他成员间的通信以及与岸上设施间的通信。潜艇通用无线电舱(CSRR)的操作使用与海军其他的无线电舱是相通的,而且可以跟保密IP路由网络以及非保密IP路由网络建立通信。(保密IP路由网络(SIPRNet)是一个互连计算机网络系统,被美国国防部用于传输分类信息。)
从适用性方面来看,布拉泽认为潜艇通用无线电舱系统(CSRR)一个重要的优势在于,它可以支持所有潜艇平台的现代化改造,而且在船员培训和后勤补给方面完全是通用的,这个特点可以把舰队的协同性提高一个档次。不同级别舰艇上需求方面的共同性帮了负责研发的工程技术人员的大忙。比如说,通用无线电舱最先在“海狼”级潜艇上装配的时候,只有17%的需求与通常标准的需求相一致。但是,当来自“海狼”级潜艇、海军C4I计划执行办公室以及洛克希德•马丁公司的工程专家们坐到一起来解决这个问题的时候,他们发现其实不同的平台之间还是有许多的共同之处的。以此为出发点,经过他们的努力,共同点已经从17%上升到了85%。“在通用性方面努力改进的成果是显而易见的。”安德伍德这样说。她甚至表示,如果人们真的追求百分之百的通用性,也不是不可能实现的。
作为“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇的替代骨干系统,通用无线电舱已于2005年10月投入使用,并提供了骨干系统大概30%的总效能。2006年9月,潜艇通用无线电舱系统(CSRR)成功的完成了首次功能测试。第一个装备通用无线电舱系统的“海狼”级潜艇编号是SSN-21,时间是2006年夏天。同年11月,第一个装配到弹道导弹核潜艇上的全基带通用无线电舱也已经完成并开始发挥效用。
目前已经有三艘“海狼”级潜艇,两艘弹道导弹核潜艇,两艘巡航导弹核潜艇用上了通用无线电舱。而第一部装配到“弗吉尼亚”级潜艇上的全基带通用无线电舱设备也于今年早些时候开始了测试。
通用无线电舱系统在多只潜艇上成功的装配,该系统低廉的成本以及良好的兼容性都让海军方面有意把这项技术引用到水面舰艇上去。海军C4I计划执行办公室正努力把这套系统移植到比如近海战船这样的一些新建平台上去,他们甚至想通过这套系统实现旧平台的升级。当然这些尝试都还处于初级阶段。
译自:美国信号杂志2007年第12期
作者:丽塔•布兰德
编译:知远/靛亮 |