指揮、控制和通信系統(tǒng)
[拼音]:zhihui kongzhi he tongxin xitong
[外文]:command,control and communication system
供軍事指揮人員在戰(zhàn)爭中掌握全面情況,迅速作出決策并下達行動命令用的大型電子系統(tǒng)。指揮、控制和通信系統(tǒng)(簡稱C3系統(tǒng))是一種自動化信息收集、傳輸、處理、判定,并據(jù)此作出決策、下達命令和監(jiān)督執(zhí)行的人-機系統(tǒng)。在實現(xiàn)上述功能的過程中,人和機器發(fā)生聯(lián)系、相互作用,以達到指揮、控制的目的。C3系統(tǒng)也能應用于經(jīng)濟領域,如空中交通管制、供電網(wǎng)管理、鐵路運輸調度、銀行經(jīng)營管理、石油生產(chǎn)等。
歷史情況
第二次世界大戰(zhàn)中,英國為抵御德國空軍的大規(guī)模襲擊,曾用雷達加電話、電報來報告空情,指揮員根據(jù)空情制定出作戰(zhàn)方案,下令派飛機迎擊。第二次世界大戰(zhàn)后,隨著武器品種的日益增多,性能不斷提高,特別是導彈、核武器的出現(xiàn),戰(zhàn)爭的指揮變得愈來愈復雜,靠簡單的系統(tǒng)已無法滿足作戰(zhàn)要求。美國于60年代初建立的“賽其”(SAGE)半自動防空系統(tǒng)為現(xiàn)代的C3系統(tǒng)奠定了基礎。美國現(xiàn)在的全球軍事指揮控制系統(tǒng)(WWMCCS)則成為典型的C3系統(tǒng)。
組成
C3系統(tǒng)包括以下六種分系統(tǒng)。
(1)信息收集分系統(tǒng):它的任務是:從指揮人員不易接近(距離遠、位置分散等)的基地、部隊、站、場等終端和外部信息源(如情報中心或友鄰部隊)將信息收集起來,以數(shù)據(jù)、電報、電話、圖像等形式,通過通信分系統(tǒng)傳送到容易接近的指揮控制中心。信息的流通主要是單方向的,即自下而上地匯報情況,供指揮人員使用。
(2)通信分系統(tǒng):傳遞終端和指揮控制中心之間的信息。通信方式有模擬式或數(shù)字式兩種。模擬式通信在技術上比較成熟,而數(shù)字式通信的抗干擾能力強、容易保密,便于使用電子計算機,所以應用日趨廣泛。通信在C3系統(tǒng)中占有特別重要的地位。系統(tǒng)的可靠性在很大程度上取決于通信線路的質量,因此,對于重要的線路常常采用多重通信手段或迂回線路。
(3)信息處理分系統(tǒng):信息從終端發(fā)往指揮控制中心,命令從指揮控制中心下達給終端,執(zhí)行結果又從終端反饋回指揮控制中心,如此往復不已。大量信息由電子計算機處理,綜合成軍事態(tài)勢。決策須根據(jù)軍事態(tài)勢來作出,其方式可以是人工的或自動的 (用計算機),但在問題復雜到難于預定程序時,全自動決策便不勝任,因此現(xiàn)代的指揮中心主要是采用人工與自動的復合決策體制。由于C3系統(tǒng)越來越復雜,電子計算機所負擔的任務也不斷增加。如果全系統(tǒng)僅靠一臺中心計算機,則其規(guī)模必然很大,通信線路的負擔必然加重。計算機一出故障,全系統(tǒng)便陷于癱瘓。因此,電子計算機的配置正在從集中方式向分布方式發(fā)展,使各個分系統(tǒng)、各個地點都配有各自的計算機。凡能分散處理的工作,就分散開來。
(4)顯示分系統(tǒng):把各種信息,包括軍事態(tài)勢、決策方案、命令和命令執(zhí)行情況用彩色字符和圖形顯示在屏幕上供指揮人員使用。顯示屏幕有供單人用的小屏幕(可設幾十部)和供多個高級指揮人員共用的大屏幕。顯示控制臺上有電話機和控制鍵盤,用以實現(xiàn)人和機器間的聯(lián)系。
(5)指令分系統(tǒng):將決策轉化為各終端便于執(zhí)行的命令,經(jīng)通信分系統(tǒng)下達。
(6)指揮監(jiān)督分系統(tǒng):供指揮人員用來實施指揮并監(jiān)督全系統(tǒng)的運行情況,是C3系統(tǒng)的中樞,與前述五個分系統(tǒng)均有密切的聯(lián)系。這個系統(tǒng)的主要設備是備有小型或微型計算機的控制臺,用以實現(xiàn)人-機聯(lián)系。
C3系統(tǒng)的最高層是指揮控制中心,其中包含上述六個分系統(tǒng)的后五個。指揮控制中心可直接通到各個終端,它們之間也可增設一級或若干級中間指揮所,視系統(tǒng)的規(guī)模和復雜程度而定。指揮所的組成與指揮控制中心相似,但規(guī)模較小。終端是基層,包含信息收集分系統(tǒng)、執(zhí)行機構、通信機、計算機、顯示器等。C3系統(tǒng)的組成和決策過程見圖1和圖2。
對C3系統(tǒng)的要求
(1)系統(tǒng)性:在設計 C3系統(tǒng)時應著重考慮全局,即應保證分系統(tǒng)之間相互協(xié)調,使整體性能最優(yōu)。
(2)實時性:系統(tǒng)能在所處理的連續(xù)問題發(fā)生明顯的變化前,即作出回答或反應。實時反應的時間,視問題性質不同而有長有短。有的以秒計(如反導彈),有的以分計(如防空),有的以小時計(如陸軍作戰(zhàn))。
(3)可靠性:用各種措施保證 C3系統(tǒng)不間斷地運行。
(4)經(jīng)濟性:以最小投資獲得最大效果。
(5)保密性:在通信上加密并限制接觸文件,以防止敵方竊取機密或本身泄密。
(6)抗干擾性:采用抗干擾技術,在敵方對無線電通信施放電子干擾時,保證通信暢通無阻。
(7)生存能力:為避免C3系統(tǒng)因遭破壞而中斷,指揮控制中心和指揮所應建在隱蔽而且堅固的工事中,并應另備機動或備用的設施(如空中指揮所)。通信應有復線并能迂回。
(8)可擴性:便于引進新的分系統(tǒng)和設備。
展望
隨著計算機和微電子技術的飛速發(fā)展,C3系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是:
(1)進一步提高生存能力,在C3系統(tǒng)甚至指揮控制中心部分被破壞或發(fā)生重大故障時,全系統(tǒng)可以自動或半自動地重新組織,依靠預定程序將損壞部分的功能轉移給其他部分或備用設施,以保證系統(tǒng)功能不中斷。
(2)信息處理高度分布化,計算機高度分散。C3的各分系統(tǒng),各個設備,各項功能都有本身的計算機或微計算機,而這些計算機又聯(lián)成網(wǎng)絡工作。發(fā)展人工智能,如語音及圖形識別。發(fā)展大容量、高保密和抗干擾通信。
- 參考書目
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- D.J.Morris,Introduction to Communication Comm-and and Control Systems1st ed.,Pergamon Press,New York,1977.
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標簽:zhihui kongzhi he tongxin xitong、指揮、控制和通信系統(tǒng)
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文章名稱:《指揮、控制和通信系統(tǒng)》
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