指揮、控制和通信系統

指揮、控制和通信系統

正文

供軍事指揮人員在戰爭中掌握全面情況,迅速作出決策並下達行動命令用的大型電子系統。指揮、控制和通信系統(簡稱C3系統)是一種自動化信息收集、傳輸、處理、判定,並據此作出決策、下達命令和監督執行的人-機系統。在實現上述功能的過程中,人和機器發生聯繫、相互作用,以達到指揮、控制的目的。C3系統也能套用於經濟領域,如空中交通管制、供電網管理、鐵路運輸調度、銀行經營管理、石油生產等。
歷史情況 第二次世界大戰中,英國為抵禦德國空軍的大規模襲擊,曾用雷達加電話、電報來報告空情,指揮員根據空情制定出作戰方案,下令派飛機迎擊。第二次世界大戰後,隨著武器品種的日益增多,性能不斷提高,特別是飛彈、核武器的出現,戰爭的指揮變得愈來愈複雜,靠簡單的系統已無法滿足作戰要求。美國於60年代初建立的“賽其”(SAGE)半自動防空系統為現代的C3系統奠定了基礎。美國現在的全球軍事指揮控制系統(WWMCCS)則成為典型的C3系統。
組成 C3系統包括以下六種分系統。
① 信息收集分系統: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,以數據、電報、電話、圖像等形式,通過通信分系統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: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字式兩種。模擬式通信在技術上比較成熟,而數字式通信的抗干擾能力強、容易保密,便於使用電子計算機,所以套用日趨廣泛。通信在C3系統中占有特別重要的地位。系統的可靠性在很大程度上取決於通信線路的質量,因此,對於重要的線路常常採用多重通信手段或迂迴線路。
③ 信息處理分系統:信息從終端發往指揮控制中心,命令從指揮控制中心下達給終端,執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,綜合成軍事態勢。決策須根據軍事態勢來作出,其方式可以是人工的或自動的 (用計算機),但在問題複雜到難於預定程式時,全自動決策便不勝任,因此現代的指揮中心主要是採用人工與自動的複合決策體制。由於C3系統越來越複雜,電子計算機所負擔的任務也不斷增加。如果全系統僅靠一台中心計算機,則其規模必然很大,通信線路的負擔必然加重。計算機一出故障,全系統便陷於癱瘓。因此,電子計算機的配置正在從集中方式向分布方式發展,使各個分系統、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:把各種信息,包括軍事態勢、決策方案、命令和命令執行情況用彩色字元和圖形顯示在螢幕上供指揮人員使用。顯示螢幕有供單人用的小螢幕(可設幾十部)和供多個高級指揮人員共用的大螢幕。顯示控制台上有電話機和控制鍵盤,用以實現人和機器間的聯繫。
⑤ 指令分系統:將決策轉化為各終端便於執行的命令,經通信分系統下達。
⑥ 指揮監督分系統:供指揮人員用來實施指揮並監督全系統的運行情況,是C3系統的中樞,與前述五個分系統均有密切的聯繫。這個系統的主要設備是備有小型或微型計算機的控制台,用以實現人-機聯繫。
C3系統的最高層是指揮控制中心,其中包含上述六個分系統的後五個。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,視系統的規模和複雜程度而定。指揮所的組成與指揮控制中心相似,但規模較小。終端是基層,包含信息收集分系統、執行機構、通信機、計算機、顯示器等。C3系統的組成和決策過程見圖1和圖2。

指揮、控制和通信系統指揮、控制和通信系統
指揮、控制和通信系統指揮、控制和通信系統
對C3系統的要求 ① 系統性:在設計 C3系統時應著重考慮全局,即應保證分系統之間相互協調,使整體性能最優。② 實時性:系統能在所處理的連續問題發生明顯的變化前,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(如反飛彈),有的以分計(如防空),有的以小時計(如陸軍作戰)。③ 可靠性:用各種措施保證 C3系統不間斷地運行。④經濟性:以最小投資獲得最大效果。⑤ 保密性:在通信上加密並限制接觸檔案,以防止敵方竊取機密或本身泄密。⑥ 抗干擾性:採用抗干擾技術,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,並應另備機動或備用的設施(如空中指揮所)。通信應有複線並能迂迴。⑧ 可擴性:便於引進新的分系統和設備。
展望 隨著計算機和微電子技術的飛速發展,C3系統的發展趨勢是:①進一步提高生存能力,在C3系統甚至指揮控制中心部分被破壞或發生重大故障時,全系統可以自動或半自動地重新組織,依靠預定程式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,各個設備,各項功能都有本身的計算機或微計算機,而這些計算機又聯成網路工作。發展人工智慧,如語音及圖形識別。發展大容量、高保密和抗干擾通信
參考書目
 D.J.Morris,Introduction to Communication Comm-and and Control Systems1st ed.,Pergamon Press,New York,1977.

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