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第一章 概論

第一節(jié) 坦克裝甲車輛電子信息系統(tǒng)

一、坦克裝甲車輛電子信息系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展概況

(一)簡介

20世紀(jì)80年代后期,電子信息技術(shù)的發(fā)展標(biāo)志著工業(yè)時(shí)代向信息時(shí)代的轉(zhuǎn)變,現(xiàn)代高技術(shù)條件下的戰(zhàn)場(chǎng)將是信息化、數(shù)字化的戰(zhàn)場(chǎng)。在信息化的戰(zhàn)場(chǎng)上,戰(zhàn)爭(zhēng)的結(jié)果越來越取決于對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)信息地獲取、傳輸、控制和有效利用。

軍事電子信息系統(tǒng)是一種綜合性的人機(jī)交互系統(tǒng),用數(shù)字技術(shù)來完成信息的收集、傳輸、控制、處理和利用,以發(fā)揮作戰(zhàn)部隊(duì)和武器系統(tǒng)的最大效能。

軍事電子信息系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段:

①20世紀(jì)70年代至80年代,軍事電子信息系統(tǒng)概念形成階段。在此階段為分立的系統(tǒng),美國稱之為C3I(指揮、控制、通信、情報(bào))系統(tǒng),前蘇聯(lián)稱之為指揮自動(dòng)化系統(tǒng)。

②海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后到20世紀(jì)90年代中期,軍事電子信息系統(tǒng)走向綜合化。美國稱之為C4I(指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào))系統(tǒng)和IC4I(綜合化指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào))系統(tǒng)。

③1994年以后,軍事電子信息系統(tǒng)走向一體化、信息化和數(shù)字化。其代表為美國的C4ISR(指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)、監(jiān)視和偵察)系統(tǒng)和數(shù)字化部隊(duì)信息系統(tǒng)。

軍事電子信息系統(tǒng)包括戰(zhàn)略級(jí)軍事電子信息系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)軍事電子信息系統(tǒng)和武器平臺(tái)電子信息系統(tǒng)。

坦克裝甲車輛電子信息系統(tǒng)是軍事電子信息系統(tǒng)的重要組成部分,它是以坦克裝甲車輛為主要載體和平臺(tái)的軍事電子信息系統(tǒng)。坦克裝甲車輛電子信息系統(tǒng)包括裝甲戰(zhàn)術(shù)級(jí)電子信息系統(tǒng)和坦克裝甲車輛綜合電子系統(tǒng)。

(二)M1坦克信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

M1系列坦克是自20世紀(jì)80年代開始裝備的美軍主力主戰(zhàn)坦克。一些計(jì)劃表明,M1系列坦克有可能服役到2030年。因此,M1系列坦克要通過各種手段,最大限度繼續(xù)提高其作戰(zhàn)能力,以保證美陸軍裝甲部隊(duì)在世界上的領(lǐng)先地位。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),美軍制定了一個(gè)M1系列的現(xiàn)代化改進(jìn)戰(zhàn)略,具體包括3個(gè)改造計(jì)劃,即:升級(jí)計(jì)劃——把基本型的M1主戰(zhàn)坦克升級(jí)為最新的M1A2SEP;改裝計(jì)劃——把M1A2坦克改裝成M1A2SEP;大修計(jì)劃——將M1A1坦克大修為性能更高的數(shù)字化M1A1+坦克。

除此之外,還有一個(gè)針對(duì)M1系列坦克所有型號(hào)的子系統(tǒng)的重新投資計(jì)劃,目標(biāo)是降低修理費(fèi)用及主要備件的費(fèi)用,主要是指已經(jīng)過時(shí)的專用電子部件和不能適應(yīng)數(shù)字化不斷發(fā)展的電子部件,進(jìn)行現(xiàn)代化改造的主要手段是發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)組件式電子部件,簡化現(xiàn)有的電子部件,并且降低系統(tǒng)的改進(jìn)成本。

從基本型M1升級(jí)到M1A2SEP的改進(jìn)中,通過采用現(xiàn)代化的措施,使M1A2坦克同M1A1坦克相比,作戰(zhàn)能力提高了1倍,連接電纜減少了1.4km,而其中最關(guān)鍵的就是車際信息系統(tǒng)和1553B數(shù)據(jù)總線技術(shù)的應(yīng)用。

二、坦克裝甲車輛電子信息系統(tǒng)的組成與要求

(一)裝甲戰(zhàn)術(shù)級(jí)電子信息系統(tǒng)

1.裝甲戰(zhàn)術(shù)級(jí)電子信息系統(tǒng)的組成

裝甲部隊(duì)作戰(zhàn)的特點(diǎn)是在運(yùn)動(dòng)中作戰(zhàn)、運(yùn)動(dòng)中指揮、運(yùn)動(dòng)中通信,因而裝甲戰(zhàn)術(shù)級(jí)電子信息系統(tǒng)由一組加裝了電子信息設(shè)備的裝甲車輛組成,以便能與裝甲機(jī)械化部隊(duì)一起行動(dòng)。裝甲戰(zhàn)術(shù)級(jí)電子信息系統(tǒng)是一個(gè)師(旅)級(jí)的軍事電子信息系統(tǒng)。一般分為指揮控制、通信、情報(bào)信息、電子戰(zhàn)(電子對(duì)抗或光電對(duì)抗)四個(gè)分系統(tǒng)。

(1)指揮控制分系統(tǒng) 指揮控制分系統(tǒng)是指包括師(旅)、團(tuán)兩級(jí)指揮所和營以下的指揮系統(tǒng)。師(旅)、團(tuán)基本指揮所包括指揮中心、情報(bào)中心、通信中心、電子戰(zhàn)中心、維修中心。其中指揮中心由若干輛裝甲指揮車、裝甲信息處理車和裝甲通信車組成;情報(bào)中心一般由裝甲信息處理車或裝甲偵察情報(bào)處理車和裝甲通信車組成;通信中心由若干輛裝甲通信車組成;電子戰(zhàn)中心一般由裝甲指揮車或裝甲信息處理車組成;維修中心由若干輛裝甲維修檢測(cè)車和裝甲指揮車組成。

師(旅)、團(tuán)基本指揮所以外其他指揮所一般僅有一兩輛裝甲指揮車,有些可配裝甲通信車等車輛。

(2)通信分系統(tǒng) 通信分系統(tǒng)由甚高頻雙工移動(dòng)通信、甚高頻單工無線通信、高頻單邊帶無線通信、戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星通信、軟件無線電通信、有線通信等通信設(shè)備(或分系統(tǒng))組成。對(duì)應(yīng)有各種裝甲通信車、裝甲指揮車和分布在其他各種坦克裝甲車輛上的通信設(shè)備,這些通信設(shè)備組成一個(gè)嚴(yán)密的通信網(wǎng)絡(luò),可完成對(duì)上通信、指揮所之間通信、指揮所內(nèi)部通信、協(xié)同通信以及部隊(duì)內(nèi)部的通信任務(wù)。

(3)情報(bào)信息分系統(tǒng) 情報(bào)信息分系統(tǒng)的主要任務(wù)是完成偵察信息采集,各種情報(bào)信息融合處理,情報(bào)信息數(shù)據(jù)庫管理等任務(wù)。

一般情報(bào)信息分系統(tǒng)由一系列裝甲偵察車、偵察直升機(jī)、裝甲偵察情報(bào)處理車、裝甲信息處理車、裝甲通信車和安裝于各種坦克裝甲車輛和作業(yè)平臺(tái)上的偵察設(shè)備組成。

(4)電子戰(zhàn)分系統(tǒng) 電子戰(zhàn)的戰(zhàn)略目的是控制和利用電磁譜,使我軍取得最大的作戰(zhàn)效能,即在確保我軍使用電磁譜的前提下,阻止、瓦解、削弱、欺騙或利用敵方使用頻譜。電子戰(zhàn)包括三個(gè)部分,即電子攻擊、電子保護(hù)和電子支援。

裝甲戰(zhàn)術(shù)級(jí)電子信息系統(tǒng)的電子戰(zhàn)分系統(tǒng)由一組裝甲電子戰(zhàn)車輛組成,包括裝甲電子對(duì)抗車、裝甲光電對(duì)抗車、裝甲電子干擾車等。它們受師指揮所的電子戰(zhàn)中心指揮。

2.裝甲電子信息車輛

(1)裝甲指揮車 裝甲指揮車是用于部隊(duì)作戰(zhàn)指揮的裝甲車輛,它供裝甲機(jī)械化部隊(duì)師,旅、團(tuán)、營指揮員和指揮機(jī)關(guān)使用,作為活動(dòng)的指揮所,可在機(jī)動(dòng)中及停止間實(shí)施指揮。

早期的裝甲指揮車僅配有多部無線電臺(tái)和一套多功能車內(nèi)通話器以及多種觀察儀器等,僅用于人工的話音通信指揮。近代的裝甲指揮車采用現(xiàn)代電子與信息技術(shù),把指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)信息處理等結(jié)合成一體,使其具有各種軍事信息融合處理、輔助決策、快速反應(yīng)、協(xié)同作戰(zhàn)等自動(dòng)化指揮能力。車內(nèi)除通信設(shè)備外,新增了指揮控制和信息處理用的計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的作戰(zhàn)指揮、輔助決策等軟件和外部設(shè)備,以及定位導(dǎo)航、圖像顯示、傳真等電子設(shè)備。

(2)裝甲(綜合)信息處理車 裝甲(綜合)信息處理車是用于部隊(duì)作戰(zhàn)時(shí)信息融合處理的裝甲車輛。它與裝甲指揮車配合組成師、旅、團(tuán)指揮所,裝甲綜合信息處理車供師、旅、團(tuán)指揮機(jī)關(guān)參謀人員使用。

裝甲(綜合)信息處理與處理車上的電子設(shè)備主要有信息處理計(jì)算機(jī)、相應(yīng)的軟件及外部設(shè)備,圖像、定位導(dǎo)航、通信等設(shè)備。

(3)指揮坦克 指揮坦克用于坦克部隊(duì)營以下部隊(duì)的戰(zhàn)斗指揮,指揮坦克是移動(dòng)指揮所,在機(jī)動(dòng)中指揮戰(zhàn)斗。指揮坦克與普通坦克具有相同的機(jī)動(dòng)能力、防護(hù)性能和火力。

早期的指揮坦克僅配多部無線電臺(tái),現(xiàn)代的指揮坦克采用現(xiàn)代電子和信息技術(shù),搭配了指揮控制計(jì)算機(jī)及相應(yīng)軟件、外部設(shè)備、定位導(dǎo)航設(shè)備和能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的通信設(shè)備等。可實(shí)施自動(dòng)化的作戰(zhàn)指揮,提高了網(wǎng)絡(luò)通信能力。

(4)裝甲通信車 裝甲通信車是用于部隊(duì)野戰(zhàn)通信保障及組織管理的裝甲車輛,車上配有多種通信設(shè)備及通信管理設(shè)備,可在機(jī)動(dòng)中或停止間組織部隊(duì)進(jìn)行通信,保障野戰(zhàn)通信暢通,以及生成跳頻保密工作數(shù)據(jù)、編寫通信文件等。

裝甲通信車依據(jù)所裝通信設(shè)備不同又可分為多種,如通信管理車、無線通信車、衛(wèi)星通信車、電視中繼通信車等。

(5)裝甲偵察車 裝有偵察設(shè)備的裝甲戰(zhàn)斗車輛,主要用于戰(zhàn)術(shù)偵察。裝甲偵察車可裝入多種偵察儀器和設(shè)備。其中大倍率光學(xué)潛望鏡用于在能見度良好的晝間進(jìn)行觀察。紅外、微光夜視和熱像儀用于夜間進(jìn)行觀察。與上述設(shè)備組合在一起的CCD攝像機(jī)再與計(jì)算機(jī)配合,可對(duì)敵情目標(biāo)實(shí)施晝夜偵察和錄像,并可通過計(jì)算機(jī)對(duì)圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、壓縮并利用電臺(tái)或電視發(fā)射機(jī)進(jìn)行傳輸。偵察雷達(dá)是一種主動(dòng)式偵察器材,具有全天候偵察能力。偵察車上還可裝入無人偵察機(jī),地面目標(biāo)探測(cè)識(shí)別設(shè)備、紅外、激光等光學(xué)報(bào)警設(shè)備,核輻射及毒劑報(bào)警設(shè)備等。此外車上還裝有性能良好的定位、定向、導(dǎo)航設(shè)備和通信設(shè)備,可精確確定本車位置并將偵察情報(bào)及時(shí)、準(zhǔn)確地報(bào)告指揮機(jī)關(guān)。

(6)裝甲電子對(duì)抗(電子戰(zhàn))車輛 裝有電子對(duì)抗、光電對(duì)抗或電子干擾、電子偵察等設(shè)備的裝甲車輛,主要用于電子戰(zhàn)。裝甲電子戰(zhàn)車輛依據(jù)所裝電子戰(zhàn)設(shè)備不同又可分為電子對(duì)抗車、光電對(duì)抗車、電子干擾車等。

(7)維修檢測(cè)車 裝有坦克、裝甲車輛及部件的維修檢測(cè)設(shè)備和搶救、搶修設(shè)備的技術(shù)保障車輛,一般配于師(旅)指揮所的技術(shù)保障(維修)中心。通常由搶救、拆裝、機(jī)加、電氣電子設(shè)備、火控系統(tǒng)、光學(xué)儀器及通信設(shè)備等多種專業(yè)維修檢測(cè)車組成,遂行坦克裝甲車輛的野戰(zhàn)修理,使其恢復(fù)完好的技術(shù)狀態(tài)。

(二)坦克裝甲車輛綜合電子系統(tǒng)

1.裝甲車輛綜合電子系統(tǒng)的組成

隨著電子技術(shù)與車輛技術(shù)的發(fā)展,在一些國家的第三代和第四代主戰(zhàn)坦克,如美國M1A2坦克、法國的勒克萊爾坦克、英國挑戰(zhàn)者2坦克中出現(xiàn)了車輛綜合電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)為開放體系結(jié)構(gòu),它以數(shù)據(jù)總線為核心,將車內(nèi)原有的電子電氣系統(tǒng)和新增的指揮、控制、計(jì)算機(jī)、情報(bào)監(jiān)視、偵察等設(shè)備或子系統(tǒng)綜合成一個(gè)大系統(tǒng),形成一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),以單車為基點(diǎn)實(shí)現(xiàn)指揮自動(dòng)化,并通過車際信息系統(tǒng)與上級(jí)電子信息系統(tǒng)相連,實(shí)現(xiàn)車內(nèi)、車際信息共享。通過數(shù)字化的顯示控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)了良好的人機(jī)信息交換。

圖1-1為“勒克萊爾”坦克綜合電子系統(tǒng)的示意圖。

圖1-1 “勒克萊爾”坦克綜合電子系統(tǒng)示意圖

在車輛綜合電子系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)、顯示系統(tǒng)加上人構(gòu)成車輛的“大腦”,數(shù)據(jù)總線構(gòu)成車輛的“神經(jīng)”,其他各功能系統(tǒng)構(gòu)成車輛的“器官”,由此使坦克裝甲車輛成為一個(gè)功能完備、協(xié)調(diào)的智能化整體,從而實(shí)現(xiàn)坦克裝甲車輛的綜合化、數(shù)字化與智能化。

車輛綜合電子系統(tǒng)按功能分為四個(gè)部分:

①數(shù)據(jù)控制和分配分系統(tǒng)。該系統(tǒng)也稱數(shù)據(jù)總線,負(fù)責(zé)車內(nèi)信息調(diào)度與傳輸。

②乘員控制和顯示分系統(tǒng)。該系統(tǒng)為系統(tǒng)的人-機(jī)接口部分。

③計(jì)算機(jī)資源分系統(tǒng)。該分系統(tǒng)為車輛各功能分系統(tǒng)提供了智能資源、數(shù)據(jù)和信號(hào)處理及控制功能。

④電源管理和分配分系統(tǒng)。該分系統(tǒng)負(fù)責(zé)將電能分配給車輛上所有分系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行開關(guān)控制。

2.車輛綜合電子系統(tǒng)的功能要求

①采用先進(jìn)的多路傳輸數(shù)據(jù)總線和數(shù)字傳輸技術(shù),構(gòu)成車內(nèi)信息高速公路。如以美國M1A2主戰(zhàn)坦克的MIL-STD-1553B和法國“勒克萊爾”坦克GAMT-101為代表的指令響應(yīng)式多路傳輸數(shù)據(jù)總線系統(tǒng),它能在車輛綜合電子系統(tǒng)中起著神經(jīng)中樞的作用,將全車連接成一個(gè)完整的信息網(wǎng)絡(luò)。

②具有數(shù)字式數(shù)據(jù)輸出能力,以便能夠構(gòu)成全車信息系統(tǒng),這些主要車載功能系統(tǒng)和部件包括武器系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)、通信設(shè)備、電氣系統(tǒng)和定位導(dǎo)航系統(tǒng)等。

③可適時(shí)采集本車位置、車輛狀態(tài)、敵方目標(biāo)攻擊信息和位置信息等,實(shí)時(shí)在車長顯示器上顯示并傳輸給上級(jí)指揮機(jī)構(gòu),接收上級(jí)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膽?zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、導(dǎo)航等各種信息,從而可大大提高戰(zhàn)場(chǎng)透明度。

④通過大范圍的數(shù)據(jù)共享的多媒體手段,能夠適時(shí)地實(shí)施指揮與協(xié)同,以單車為基點(diǎn)實(shí)現(xiàn)指揮自動(dòng)化,大幅度地提高部(分)隊(duì)的整體作戰(zhàn)能力。

⑤采用具有數(shù)字傳輸能力的電臺(tái),這是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸能力的必不可少的條件。

⑥在條件具備時(shí),系統(tǒng)中應(yīng)增加自動(dòng)故障診斷和檢測(cè)子系統(tǒng),使坦克裝甲車輛的綜合電子系統(tǒng)具有故障診斷和檢測(cè)功能,電子部件采用模塊結(jié)構(gòu)以便于換件修理。

⑦有的國家(如法國和美國)在綜合電子系統(tǒng)中增加了一個(gè)子系統(tǒng)——車載射擊模擬訓(xùn)練子系統(tǒng)。這樣將可使乘員隨時(shí)在車上進(jìn)行模擬訓(xùn)練,并可通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與友鄰車輛進(jìn)行聯(lián)合模擬訓(xùn)練。

三、坦克裝甲車輛綜合電子技術(shù)

(一)裝甲車輛綜合電子技術(shù)的發(fā)展

綜合電子技術(shù)是首先在美國航空界發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),相應(yīng)學(xué)科稱為航空電子學(xué),以后應(yīng)用到坦克裝甲車輛上,成為車輛綜合電子技術(shù),與之相應(yīng)的學(xué)科稱為車輛電子學(xué)。1976年開始美軍按美軍標(biāo)MIL-STD-1553A和MIL-STD-1553B(飛機(jī)內(nèi)部時(shí)分制指令/響應(yīng)式多路傳輸數(shù)據(jù)總線軍用標(biāo)準(zhǔn))研制“電源管理與分配系統(tǒng)”,以后裝入M1A1坦克。

20世紀(jì)80年代中期,美國陸軍坦克自動(dòng)車輛司令部制定了標(biāo)準(zhǔn)陸軍車輛電子學(xué)結(jié)構(gòu)(SAVA),同時(shí)還提出了“戰(zhàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)”的構(gòu)想,這些為車輛綜合電子系統(tǒng)的研制提供了基礎(chǔ)。

首次正式應(yīng)用車輛綜合電子技術(shù)的是美國的M1A2坦克,稱之為“車際信息系統(tǒng)”(IVIS)。該系統(tǒng)用MIL-STD-1553B多路傳輸數(shù)據(jù)總線將車輛的主計(jì)算機(jī)和通信裝置與乘員顯示控制裝置、車長獨(dú)立熱成像瞄準(zhǔn)鏡、火控系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字式電子控制裝置、定位/導(dǎo)航等有關(guān)電子分系統(tǒng)連成一體。實(shí)現(xiàn)了各分系統(tǒng)信息交換及數(shù)據(jù)共享,并用來控制數(shù)據(jù)傳遞順序,有次序有選擇地向乘員提供系統(tǒng)的工作狀況和參數(shù)。還可通過電臺(tái)將車輛主要信息傳送到上級(jí)指揮車輛。

在1994年4月美軍通過了M1A2坦克“系統(tǒng)改進(jìn)計(jì)劃”,重點(diǎn)是改進(jìn)計(jì)算機(jī)的核心部分,以便能采用陸軍的指揮控制的軟件和操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。其最主要硬件改進(jìn)包括:第二代熱成像瞄準(zhǔn)鏡、增強(qiáng)型定位報(bào)告電臺(tái)、全球定位系統(tǒng)、發(fā)電/冷卻系統(tǒng)、高性能的顯示器、戰(zhàn)場(chǎng)戰(zhàn)斗識(shí)別系統(tǒng)及多用途化檢測(cè)器。

1987年英國皇家武器與發(fā)展中心(現(xiàn)在的國防研究局)開始從事“車輛電子學(xué)研究防務(wù)倡議(VERDI)計(jì)劃”,在“武士”戰(zhàn)車上設(shè)計(jì)安裝一套超級(jí)模塊化的車輛電子學(xué)設(shè)備,做成了一臺(tái)技術(shù)表演用的偵察車,該車命名為“跟蹤者”(TRACER)偵察車。VERDI結(jié)構(gòu)有四個(gè)主要部分:視頻總線、指揮控制總線、公用設(shè)備總線和通信總線,所有四個(gè)部件通過標(biāo)準(zhǔn)總線相連接。總線將傳感器平臺(tái)、武器平臺(tái)、乘員顯示裝置及通信設(shè)備結(jié)合成一體。5名乘員各配有兩個(gè)多功能顯示終端,可由此獲得信息并通過終端進(jìn)行操縱,傳感器等信息可通過電臺(tái)實(shí)時(shí)地告之后方。后來,英國又將車輛綜合電子技術(shù)應(yīng)用到挑戰(zhàn)者2主戰(zhàn)坦克上。

法國勒克萊爾坦克1983年開始進(jìn)行設(shè)計(jì),是從設(shè)計(jì)階段就開始采用綜合電子技術(shù)的第一種主戰(zhàn)坦克。勒克萊爾坦克所有電子部件和設(shè)備均采用全數(shù)字化集成電子元件,并通過GAMT101多路傳輸數(shù)據(jù)總線相互連接,系統(tǒng)有兩臺(tái)主計(jì)算機(jī),一臺(tái)用于火控系統(tǒng),并兼任總線控制器,另一臺(tái)供伺服裝置使用的計(jì)算機(jī)作為備份的總線控制器。全車共采用了30個(gè)帶有8位、16位和32位微處理機(jī)的計(jì)算機(jī)單元。無論車體內(nèi)還是炮塔內(nèi),數(shù)據(jù)總線都保證傳感器、計(jì)算機(jī)、定位導(dǎo)航、動(dòng)力傳動(dòng)裝置之間的所有信息傳遞,這些信息不僅可傳遞給乘員,還可通過電臺(tái)傳遞給其他坦克或指揮所。

隨著美、法、英坦克的數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì),以色列坦克采用了一種稱為“戰(zhàn)斗車輛綜合系統(tǒng)”的綜合電子系統(tǒng),該系統(tǒng)的核心部分是雙重顯示裝置,安裝于車長位置,一個(gè)顯示器讀取地圖、敵/友位置信息及后勤狀態(tài)信息,另一個(gè)顯示器上讀取靜態(tài)目標(biāo)圖像,透明圖上可顯示車載儀器及傳感器輸入數(shù)據(jù),使車長可履行其通常操縱車輛與武器的職能。利用車載電臺(tái),車長還可以向下屬車輛或上級(jí)司令部門傳送圖像。車長位置與車上其他系統(tǒng)及傳感器的聯(lián)通是通過一套標(biāo)準(zhǔn)化的1553B多路傳輸數(shù)據(jù)總線和專用的高速數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)的。

(二)多路傳輸數(shù)據(jù)總線技術(shù)

裝甲車輛綜合電子系統(tǒng)中的總線有多路傳輸數(shù)據(jù)總線、電源管理分配總線、視頻總線、車內(nèi)通話總線等多種。不同國家的裝甲車輛綜合電子系統(tǒng)總線種類與數(shù)量不盡相同,但多路傳輸數(shù)據(jù)總線是必不可少的,它負(fù)責(zé)裝甲車輛綜合電子系統(tǒng)內(nèi)部的信息管理,是綜合電子系統(tǒng)的“脊梁”。其他幾種總線在某些裝甲車輛綜合電子系統(tǒng)中也有應(yīng)用,其中電源管理分配總線負(fù)責(zé)車輛電源系統(tǒng)管理,視頻總線用于熱成像或電視圖像傳輸,車內(nèi)通話總線負(fù)責(zé)車內(nèi)話音通信。

多路傳輸數(shù)據(jù)總線是一種軍用總線型集中管理的分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),按中國軍標(biāo)和美國軍標(biāo)全稱為“飛機(jī)內(nèi)部時(shí)分制指令/響應(yīng)式多路傳輸數(shù)據(jù)總線”,多路傳輸數(shù)據(jù)總線按傳輸介質(zhì)分為電總線和光總線,目前各國坦克裝甲車輛上多用電總線。多路傳輸數(shù)據(jù)總線的功能是實(shí)現(xiàn)車內(nèi)各分系統(tǒng)之間信息的傳輸和調(diào)度。

美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1553B是目前國際公認(rèn)的多路傳輸數(shù)據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn),在世界上得到廣泛應(yīng)用。中國的軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 289—87也以其為藍(lán)本。為適應(yīng)采用光纖作為總線傳輸介質(zhì)的發(fā)展,在1553B的基礎(chǔ)上又定出MIL-STD-1773和MIL-STD-1773A(高速光總線)。1773和1553通信協(xié)議相同,除傳輸介質(zhì)和傳輸速率外,其余部分無明顯差別。

M1A2坦克的1553B數(shù)據(jù)總線的傳輸介質(zhì)為兩根雙絞屏蔽電纜,全長不超過100m。總線中有若干個(gè)遠(yuǎn)程終端(RT)與各子系統(tǒng)相連。按1553B規(guī)定RT最多可有32個(gè)。1553B總線的工作頻率為1MHz,總線上數(shù)據(jù)傳輸順序由總線控制器控制,總線控制器不斷地發(fā)出控制指令,控制數(shù)據(jù)的存取。各遠(yuǎn)程終端按照總線控制器的指令變換發(fā)送或接收狀態(tài),進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。1553B數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)中還有一個(gè)總線監(jiān)控器對(duì)總線工作狀況進(jìn)行監(jiān)控。

1553B標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了整個(gè)總線的技術(shù)要求,包括總線控制器(BC)、遠(yuǎn)程終端(RT)、總線監(jiān)控器(MT)和總線的技術(shù)要求,同時(shí)確定了多路傳輸數(shù)據(jù)總線的工作原理和總線上的信息格式。1553B規(guī)定總線系統(tǒng)以指令/響應(yīng)方式異步運(yùn)行,半雙工方式傳輸,總線上信息傳輸控制權(quán)歸總線控制器(BC)。

信息的傳輸方式為時(shí)分制多路傳輸,在此方式中通信系統(tǒng)對(duì)來自不同信號(hào)源的不同信號(hào)在時(shí)間上錯(cuò)開來,形成一個(gè)組合的脈沖序列。

總線上的信息流由消息組成,消息以串行字的形式調(diào)制成曼徹斯特碼進(jìn)行傳送(圖1-2)。總線中的字有三種:指令字、狀態(tài)字和數(shù)據(jù)字,每個(gè)字20位,其中前3位為字同步,有效信息16位,最后一位是奇偶校驗(yàn)位(圖1-3)。其消息傳輸格式見圖1-4。

圖1-2 1553B數(shù)據(jù)編碼格式

圖1-3 1553B字格式

圖1-4 1553B消息傳輸格式

多路傳輸數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo):

①RT數(shù)目 <32;

②傳輸碼型 曼徹斯特碼;

③傳輸字型 指令字、狀態(tài)字、數(shù)據(jù)字;

④字格式 字長16位加同步位、奇偶位;

⑤數(shù)據(jù)傳輸速率 ≥1Mbps;

⑥誤碼率 ≤10-9

⑦誤字率 ≤10-7

⑧消息間隔 最小4μs;

⑨消息響應(yīng)時(shí)間 4~12μs;

⑩通信協(xié)議 GJB 289—87或MIL-STD-1533B

      或MIL-STD-1773

      或MIL-STD-1773A;

?總線物理層 雙絞線(電纜)或光纖(光纜);

?數(shù)據(jù)分配和控制功能 數(shù)據(jù)傳送功能BC→RT、RT→BC、RT←→RT。方式指令功能、廣播方式功能。

(三)坦克裝甲車輛綜合電子子系統(tǒng)及其數(shù)字化技術(shù)

1.指揮控制與顯示子系統(tǒng)

坦克裝甲車輛指揮控制與顯示子系統(tǒng)主要用于指揮員進(jìn)行指揮及乘員操作與控制車內(nèi)各主要設(shè)備,并用于觀察和顯示車內(nèi)外有關(guān)戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)狀況,是保證坦克裝甲車輛完成作戰(zhàn)、機(jī)動(dòng)、防護(hù)與通信的主要系統(tǒng)之一,也是車輛綜合電子系統(tǒng)的重要組成部分。

勒克萊爾坦克的指揮控制與顯示子系統(tǒng)分為三部分,即車長、炮長和駕駛員的控制顯示系統(tǒng)。車長控制與顯示系統(tǒng)主要由三塊控制面板,一臺(tái)監(jiān)視器,一個(gè)鍵盤、信號(hào)處理裝置及操縱臺(tái)和電臺(tái)等組成。一塊面板用于總線控制和監(jiān)控裝置,面板上裝有控制炮塔、火控系統(tǒng)、瞄準(zhǔn)鏡、熱像儀和自動(dòng)裝彈機(jī)的總開關(guān)。另一塊面板用于控制數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),該傳輸系統(tǒng)可用于組成表格化信息,并可利用鍵盤進(jìn)行修改,面板上電源控制開關(guān)可控制電源系統(tǒng)正常工作或控制耗電量,使其在低功耗情況下工作。還有一塊面板包括輔助武器控制系統(tǒng)、傳感器輸入系統(tǒng)、綜合防御系統(tǒng)的控制器、車長顯示系統(tǒng)與總線接口,采用菜單方式,為車長顯示各種信息,并供車長檢查故障、手工輸入?yún)?shù)及傳送信息之用。

炮長控制與顯示系統(tǒng)主要包括兩塊控制面板、監(jiān)視器、鍵盤、信號(hào)處理裝置及操縱臺(tái)等。

駕駛員控制與顯示系統(tǒng)裝在駕駛艙內(nèi),所顯示的主要信息和信號(hào)有里程數(shù)、燃油量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、蓄電池電壓、使用排擋、工作狀態(tài)以及有關(guān)輔助系統(tǒng)、分配系統(tǒng)或發(fā)動(dòng)機(jī)組可能出現(xiàn)的故障等。

M1A2坦克車長綜合顯示器由車長獨(dú)立熱像儀顯示器、戰(zhàn)術(shù)信息顯示器和面板/鍵盤三部分組成。車長獨(dú)立熱像儀顯示器用于觀察并向炮長傳遞目標(biāo)信息,戰(zhàn)術(shù)信息顯示器采用帶觸摸屏的陰極射線管顯示屏,尺寸為7×5.75in [注],顯示器通過電臺(tái)接口裝置(RIU)可以收發(fā)、存儲(chǔ)數(shù)字報(bào)告,并具有數(shù)字疊加的功能。能以規(guī)定的數(shù)字格式編制通信、射擊請(qǐng)求、火力校正、位置、彈藥和態(tài)勢(shì)報(bào)告等,接收并處理炮長和車長激光測(cè)距儀輸入的數(shù)據(jù),提供準(zhǔn)確的目標(biāo)位置數(shù)據(jù)。

顯示器的左半部是戰(zhàn)術(shù)地圖區(qū),可顯示彩色地形圖。顯示器根據(jù)定位導(dǎo)航系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)在地圖上示出本車位置及行駛方向,并能繪制、顯示行軍路線。可將這些信息發(fā)送給友鄰車輛,或顯示在本車駕駛員顯示器上,為駕駛員導(dǎo)航。顯示器的左上角是信息顯示區(qū),可以顯示日期、時(shí)間、車輛呼號(hào)、本車方位和以6位數(shù)字表示的車輛坐標(biāo)位置等狀態(tài)信息。車輛在行駛時(shí),車輛狀態(tài)信息大約每10s更新一次。另外,顯示器能顯示友鄰車輛的位置及后勤狀況,供指揮員及時(shí)了解部隊(duì)情況。顯示器下方設(shè)有功能鍵,車長可用觸摸感應(yīng)屏或控制手柄上的拇指控制器操縱光標(biāo)選擇所需菜單。

豹2坦克車長綜合信息顯示器為25.4cm高清晰度彩色顯示器,可用鍵盤、光筆、觸摸屏輸入數(shù)據(jù),顯示器的數(shù)字地圖能顯示本車位置等。該顯示器采用彩色陰極射線管顯示屏,能顯示地圖和圖像,可代車長編寫信息,選擇電臺(tái)網(wǎng)絡(luò),移動(dòng)地圖標(biāo)識(shí),或用觸摸屏改變炮手瞄準(zhǔn)鏡的瞄準(zhǔn)點(diǎn)。

2.定位導(dǎo)航子系統(tǒng)

該系統(tǒng)可為指揮員和駕駛員實(shí)時(shí)提供定位、導(dǎo)航、航跡等信息。例如M1A2主戰(zhàn)坦克采用的一種航空電子導(dǎo)航系統(tǒng),該系統(tǒng)采用位置導(dǎo)航技術(shù),車長通過顯示器了解本車所處位置和行駛方向,駕駛員綜合顯示器能顯示全部導(dǎo)航資料及車長下達(dá)的導(dǎo)航命令。采用新型的數(shù)字式控制單元,可根據(jù)不同的行駛速度有效控制燃油消耗,并與內(nèi)部自檢系統(tǒng)溝通,及時(shí)向駕駛員提供可能出現(xiàn)故障的信息,以預(yù)防故障。車輛行駛里程,可由一個(gè)里程計(jì)根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪或履帶的輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算出來,或由慣性加速表測(cè)量。

定位導(dǎo)航系統(tǒng)還能輸入準(zhǔn)確的地域邊界數(shù)據(jù),劃定安全區(qū)域,一旦車輛駛出安全區(qū),即發(fā)出報(bào)警信號(hào),提醒停止前進(jìn),并顯示出返回安全區(qū)域的路線。必要時(shí)可與衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)(GPS)配合使用。

在美軍試驗(yàn)中,定位導(dǎo)航系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的使用效果。在試驗(yàn)中,其定位導(dǎo)航精度達(dá)到行進(jìn)路線的2%,到達(dá)領(lǐng)航點(diǎn)的精度提高到96%。利用該系統(tǒng),公路行軍時(shí)間縮短了42%,33%的行軍路線避開了核、生、化污染區(qū)。油耗比規(guī)定指標(biāo)降低了12%,任務(wù)行駛里程減少了10%,車輛方位報(bào)告精度提高到99%。

“挑戰(zhàn)者”2型主戰(zhàn)坦克裝有英國GEC費(fèi)倫蒂公司生產(chǎn)的FIN1155型慣性定位導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)由3個(gè)主要部分組成,一是慣性測(cè)量裝置(IMU),主要包括慣性平臺(tái)、電子裝置、電源組件和車輛接口板(VIP)等;二是里程計(jì)傳感器,主要用于向系統(tǒng)提供速度信息,提供的信息通過卡爾曼濾波器形式與來自慣性測(cè)量裝置的數(shù)據(jù)相結(jié)合;三是內(nèi)部電纜裝置,既可與乘員控制的顯示系統(tǒng)接口,也可與火控計(jì)算機(jī)等其他系統(tǒng)接口,數(shù)據(jù)通過串聯(lián)數(shù)據(jù)鏈傳輸。慣性測(cè)量裝置與提供角度輸出基準(zhǔn)的安裝板嚴(yán)格對(duì)齊。安裝板相對(duì)于車輛軸線的角度是預(yù)先調(diào)整好的,并永久固定,從而簡化了慣性測(cè)量裝置的安裝和程序交換。

FIN1155系統(tǒng)主要用于連續(xù)輸出與導(dǎo)航和定位有關(guān)的位置,方向及姿態(tài)等信息,其速度和姿態(tài)變化也可供其他系統(tǒng)使用,如坦克主炮的瞄準(zhǔn)和穩(wěn)定系統(tǒng)。系統(tǒng)有兩種工作形式,即定位和導(dǎo)航。系統(tǒng)啟動(dòng)后自動(dòng)進(jìn)入定位工作方式。此時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)顯示分辨率為1m的坐標(biāo)圖格位置、分辨率為1″的方位(緯度和經(jīng)度)、方向、縱搖和俯仰等數(shù)據(jù)信息,以及坐標(biāo)會(huì)聚角。

FIN1155系統(tǒng)能減少慣性定位時(shí)間。也可能由于存儲(chǔ)或輸入的方向等原因,需要很短的啟動(dòng)時(shí)間,因此,在某些戰(zhàn)術(shù)條件下,允許車輛有很短的響應(yīng)時(shí)間。

該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)陀螺半羅盤在靜止和運(yùn)動(dòng)車輛上的精確裝訂。這種狀態(tài)的校準(zhǔn)能力具有顯著優(yōu)點(diǎn),即無論在車輛處于靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)時(shí),車輛的運(yùn)動(dòng)都不會(huì)影響羅盤的裝定,因而大大提高了方位精度。在臨時(shí)停車時(shí),其優(yōu)勢(shì)更為突出,因?yàn)闊o論在運(yùn)動(dòng)還是在靜止時(shí),該系統(tǒng)都能接收不斷變化的位置信息。該系統(tǒng)還具有預(yù)置坐標(biāo)的能力,可用于快速校正已知道路和地點(diǎn)。

FIN1155系統(tǒng)能接收或輸出坐標(biāo)網(wǎng)格格式或地理格式數(shù)據(jù),還能提供可全球使用的地圖坐標(biāo)網(wǎng)格/球體。為了提高使用效能,該系統(tǒng)還備有已知地點(diǎn)的位置信息綜合數(shù)據(jù)庫。

3.火控子系統(tǒng)

坦克的火控系統(tǒng)一般是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。而在新一代坦克中,已將火控系統(tǒng)作為車輛綜合電子系統(tǒng)的組成部分,火控計(jì)算機(jī)同時(shí)也是多路傳輸數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)中的主計(jì)算機(jī),負(fù)責(zé)總線中信息的調(diào)度,同時(shí)火控系統(tǒng)內(nèi)各部件也通過數(shù)據(jù)總線相連。即火控系統(tǒng)已與多路傳輸數(shù)據(jù)總線緊密結(jié)合在一起。最具代表性的是勒克萊爾坦克。

勒克萊爾坦克的火控系統(tǒng)為數(shù)字式綜合型火控系統(tǒng)。其組成主要有車長瞄準(zhǔn)鏡、炮長瞄準(zhǔn)鏡、火控計(jì)算機(jī)、CCD攝像機(jī)、激光測(cè)距儀、熱像儀、陀螺穩(wěn)定器、動(dòng)態(tài)炮口基準(zhǔn)系統(tǒng)、車/炮長視頻監(jiān)視器、操縱臺(tái)、操作鍵盤及各種傳感器等,通過數(shù)據(jù)總線將各種設(shè)備連接在一起,使其相互之間進(jìn)行對(duì)話,發(fā)揮綜合作用,以實(shí)現(xiàn)對(duì)多目標(biāo)的搜索、識(shí)別和定位;保證坦克主要武器在運(yùn)動(dòng)中和在停止間,在晝夜全天候條件下,對(duì)固定目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行射擊,并保證其具有對(duì)多目標(biāo)作戰(zhàn)的能力,提高火炮的命中率。

勒克萊爾坦克的火控計(jì)算機(jī)用于該坦克綜合電子系統(tǒng)的管理和為火控系統(tǒng)提供必要的計(jì)算能力。在瞄準(zhǔn)功能中,保證對(duì)瞄準(zhǔn)鏡的控制以及根據(jù)乘員操作確定伺服方式;管理炮長/車長的射擊優(yōu)先權(quán),并向伺服計(jì)算機(jī)提供用于瞄準(zhǔn)的基準(zhǔn)和射擊修正值;負(fù)責(zé)記錄時(shí)間和已完成的作戰(zhàn)任務(wù);同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行管理,并通過總線系統(tǒng)管理坦克內(nèi)各主要設(shè)備之間的信息交換,如炮長瞄準(zhǔn)鏡、車長瞄準(zhǔn)鏡、偽裝武器、自動(dòng)裝彈機(jī)、駕駛員控制與顯示系統(tǒng)、外部數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)炮口基準(zhǔn)系統(tǒng)、氣象中心、車/炮長對(duì)話設(shè)備、電臺(tái)等,因此成為勒克萊爾坦克綜合電子系統(tǒng)的“大腦”,是坦克炮塔系統(tǒng)的“樂隊(duì)指揮”。

4.綜合防御子系統(tǒng)

近年來,激光、紅外、雷達(dá)等光電對(duì)抗裝備的發(fā)展,使得能迅速探測(cè)威脅源的存在,并指出它的方位和選擇最佳對(duì)抗措施的綜合防御子系統(tǒng)成為車輛綜合電子系統(tǒng)的一個(gè)主要子系統(tǒng)。

以色列新型“梅卡瓦”MK3型主戰(zhàn)坦克采用了LWS-2型激光自動(dòng)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)和“動(dòng)力驅(qū)動(dòng)多彈種發(fā)射系統(tǒng)”,構(gòu)成了坦克的綜合防御系統(tǒng)。激光報(bào)警系統(tǒng)由3個(gè)光輻射傳感器、1個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和1個(gè)指揮與控制顯示系統(tǒng)組成,用于探測(cè)雷達(dá)、紅外探照燈、激光測(cè)距儀和激光指示器等。3個(gè)傳感器安裝在炮塔外部,探測(cè)范圍360°;數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)輸入火控計(jì)算機(jī);指揮與控制顯示系統(tǒng)安裝在炮塔內(nèi)車長位置上,系統(tǒng)配有電源開關(guān)、音頻靜默開關(guān)、晝/夜亮度開關(guān)和檢測(cè)按鈕等,通過數(shù)字或表盤式燈光信號(hào)顯示來襲方向、種類以及系統(tǒng)故障等信息,并可向乘員發(fā)出聲響報(bào)警。該激光報(bào)警系統(tǒng)與坦克上裝備的“動(dòng)力驅(qū)動(dòng)多彈種發(fā)射系統(tǒng)”相連,后者根據(jù)探測(cè)到的威脅,自動(dòng)發(fā)射對(duì)抗彈藥,增強(qiáng)坦克對(duì)制導(dǎo)武器和其他反坦克武器的防護(hù)能力。當(dāng)探測(cè)到威脅方位時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)底座可自動(dòng)迅速地將彈藥發(fā)射系統(tǒng)調(diào)整對(duì)準(zhǔn)敵來襲方向,并根據(jù)威脅種類選擇發(fā)射煙幕彈、箔條誘餌、照明彈、殺傷榴彈或其他特種彈藥,對(duì)坦克實(shí)行屏蔽或?qū)硨?shí)施干擾。系統(tǒng)共有16個(gè)發(fā)射器,每個(gè)發(fā)射器的散布角為20°。

M1A2坦克綜合防御系統(tǒng)在威脅報(bào)警技術(shù)方面取得了很大進(jìn)展。它采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù),接收來自多個(gè)威脅探測(cè)器的信息,不僅能向乘員報(bào)警,還能對(duì)威脅進(jìn)行分析,選擇實(shí)施最佳對(duì)抗措施。該系統(tǒng)具有人工智能功能,使車輛防御系統(tǒng)能自行工作。對(duì)抗措施主要包括發(fā)射拋射式煙幕彈,施放干擾金屬箔條或車輛采取規(guī)避動(dòng)作。其顯示器可指示方位360°、仰角6°范圍的所有威脅。

5.電源分配和管理子系統(tǒng)

為了更有效地發(fā)揮綜合電子系統(tǒng)的效能,一些坦克中加裝了電源分配和管理子系統(tǒng),該子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將電能分配給車輛上所有的分系統(tǒng),并用于監(jiān)視和控制各功能裝置的電源消耗、車長有計(jì)劃用電、低功耗操作等。該子系統(tǒng)可自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部故障、隔離故障部分并自動(dòng)重組配電網(wǎng)絡(luò),以保證最基本的功能。

在M1A2坦克中除采用MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線外還有一條專門的電源分配和管理總線。在勒克萊爾坦克中則加裝了一個(gè)“電源網(wǎng)絡(luò)管理電子箱”。

6.車輛動(dòng)力、傳動(dòng)電控子系統(tǒng)

發(fā)動(dòng)機(jī)電控子系統(tǒng)由各種傳感器、控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,能對(duì)燃油噴射時(shí)機(jī)、噴油量、點(diǎn)火時(shí)間和怠速進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和降低油耗。能通過總線在駕駛員綜合顯示器上顯示動(dòng)力傳動(dòng)裝置的工況檢查和功能故障等信息。

變速器電控子系統(tǒng)對(duì)變速器進(jìn)行自動(dòng)控制,可根據(jù)車輛行駛速度和油門開度選擇最佳排擋,同時(shí)可進(jìn)行功能和故障檢測(cè),并可通過總線向駕駛員提供有關(guān)信息。

“挑戰(zhàn)者”2型坦克的動(dòng)力系統(tǒng)有一種數(shù)字式自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)車輛的負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出,使之與傳動(dòng)裝置相匹配,發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)功率的最佳使用效能。此外,該系統(tǒng)還具有自動(dòng)診斷能力,在發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)檢測(cè)并顯示故障部位和損壞程度,并能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障程度實(shí)施控制,有效地發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的功能。

7.自動(dòng)裝彈子系統(tǒng)

新型坦克自動(dòng)裝彈機(jī)有機(jī)電式和機(jī)器人式等多種類型,都可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理,通過坦克裝甲車輛綜合電子系統(tǒng)可對(duì)彈種選擇、自動(dòng)裝彈及彈藥消耗等進(jìn)行自動(dòng)管理。

例如勒克萊爾坦克自動(dòng)裝彈機(jī)是一種機(jī)器人裝置,由M68000系列微機(jī)與火控計(jì)算機(jī)相連,自動(dòng)裝彈機(jī)上還裝有兩個(gè)條形碼閱讀器,用于鑒別和管理彈藥。勒克萊爾坦克自動(dòng)裝彈子系統(tǒng)作為該坦克綜合電子系統(tǒng)的子系統(tǒng),自動(dòng)裝彈機(jī)計(jì)算機(jī)直接與多路傳輸數(shù)據(jù)總線相連。

8.通信子系統(tǒng)

通信子系統(tǒng)一般包括電臺(tái)及電臺(tái)數(shù)字化接口裝置,可構(gòu)成無線分組數(shù)據(jù)網(wǎng),可傳輸語音、數(shù)據(jù)、文電和靜態(tài)圖像,該子系統(tǒng)與總線系統(tǒng)相連構(gòu)成完整的車內(nèi)-車際信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車內(nèi)各系統(tǒng)與乘員之間、乘員與乘員之間以及裝甲車輛與鄰車之間的信息交換與共享。

例如M1A2主戰(zhàn)坦克的通信系統(tǒng)由單信道地面和機(jī)載電臺(tái)系統(tǒng)(SINCGARS)、電臺(tái)接口裝置(RIU)和數(shù)字通信裝置(DCS)三部分組成。

單信道地面和機(jī)載電臺(tái)系統(tǒng)(SINCGARS)是一種用于指揮與控制的網(wǎng)絡(luò)式電臺(tái),具有通信保密性和抗電子干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),并具有數(shù)傳功能。電臺(tái)有背負(fù)、車載和機(jī)載三種型式。

電臺(tái)接口裝置用于發(fā)送大容量數(shù)字式信息(如圖像)和音頻信號(hào)。數(shù)字通信裝置用于將話音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)發(fā)出,接收再將其還原成話音,通信保密性強(qiáng)。

勒克萊爾坦克上裝置的PR4G電臺(tái)為甚高頻數(shù)字式跳頻電臺(tái)。勒克萊爾坦克可隨時(shí)通過自動(dòng)傳輸系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息發(fā)往鄰車、分隊(duì)指揮車和上級(jí)機(jī)關(guān),尤其是命令和報(bào)告、車輛的瞬時(shí)位置以及自動(dòng)匯集起來的車輛技術(shù)狀況和后勤情況,達(dá)到信息共享,同步交換的目的。

9.自動(dòng)診斷子系統(tǒng)

由于坦克裝甲車輛各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,部件的可接近性降低,給故障診斷帶來很大困難,這就要求故障的檢測(cè)/診斷由敞開式向封閉式發(fā)展。由采用先進(jìn)的微處理機(jī)、傳感器、報(bào)警顯示裝置構(gòu)成的故障檢測(cè)/診斷子系統(tǒng),具有故障感知、邏輯判斷等人工智能。

M1A2主戰(zhàn)坦克的故障檢測(cè)/診斷系統(tǒng)能對(duì)車長熱像儀和車體/炮塔電子設(shè)備等進(jìn)行系統(tǒng)故障診斷。

車長獨(dú)立熱像儀采用模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分為兩組可在前線更換的組件,即傳感器單元和電子總線。熱像儀的故障檢測(cè)分為自檢、內(nèi)部測(cè)試和故障診斷三級(jí)。自檢功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的不間斷檢查;內(nèi)部測(cè)試功能則對(duì)系統(tǒng)的自檢情況進(jìn)行鑒別,并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試;故障診斷則能準(zhǔn)確查明故障原因。

車體/炮塔電子設(shè)備采用初級(jí)的“嵌入式”故障測(cè)試、診斷裝置,可供車長、炮長和駕駛員對(duì)大多數(shù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析,采取適宜的維修措施。該裝置以“摩托羅拉”68020微處理機(jī)為核心,采用專用內(nèi)部測(cè)試、診斷軟件,提高了故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性。按DOD-STD-2167A標(biāo)準(zhǔn)研制的故障檢測(cè)軟件為模塊化設(shè)計(jì),采用計(jì)算機(jī)輔助軟件程序,內(nèi)部測(cè)試采用Ada語言,其他軟件采用“摩托羅拉”68020系統(tǒng)語言編制。其工作原理是:當(dāng)1553模塊接到操作人員的測(cè)試指令時(shí),即對(duì)所有可更換件進(jìn)行內(nèi)部測(cè)試,所有以處理器為基礎(chǔ)的模塊如1553模塊、系統(tǒng)處理器模塊和應(yīng)用處理器模塊分別執(zhí)行各自的全部測(cè)試功能。

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