碧藍(lán)航線(xiàn)艦船檔案:企業(yè)·改Ⅴ(4)

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船電系統(tǒng):
為了應(yīng)對(duì)從正常航行到執(zhí)行各種作戰(zhàn)任務(wù)的需求,企業(yè)號(hào)配備了種類(lèi)繁多、功能多樣的艦載電子設(shè)備,足以使她有效應(yīng)對(duì)絕大多數(shù)情況。
作為應(yīng)用第六代KEN-SEN技術(shù)的超信息化戰(zhàn)艦,企業(yè)號(hào)沿襲了早在白鷹海軍朱姆沃爾特號(hào)導(dǎo)彈巡洋艦(CG-1000)上使用過(guò)的全艦計(jì)算環(huán)境(Total Ship Computing Environment,TSCE)。這一技術(shù)旨在構(gòu)建一個(gè)能夠供外部各種終端應(yīng)用軟件運(yùn)行、操控、顯示的開(kāi)放式虛擬計(jì)算環(huán)境,對(duì)所有計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度管理,為艦船其他子系統(tǒng)乃至編隊(duì)行動(dòng)提供計(jì)算資源和相關(guān)軟件。TSCE為戰(zhàn)艦平臺(tái)、作戰(zhàn)系統(tǒng)和支撐保障系統(tǒng)提供單個(gè)計(jì)算環(huán)境,為各類(lèi)應(yīng)用提供中間件平臺(tái)。TSCE允許企業(yè)號(hào)以同一計(jì)算資源對(duì)通信、雷達(dá)、偵查、對(duì)抗、導(dǎo)航、武器等多個(gè)任務(wù)系統(tǒng)的終端應(yīng)用進(jìn)行橫向集成,以同一的管理和中間件縱向集成了從底層物理硬件及其各種操作系統(tǒng)、借口、協(xié)議等,徹底打破了以往的“煙囪”式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過(guò)TSCE,CVGN-1101得以減少集成工作并獲得跨越多個(gè)域的通用模式優(yōu)勢(shì)。
安裝在企業(yè)號(hào)上的TSCE基礎(chǔ)硬件設(shè)施包括電子模塊化封裝箱(EME)、分布式適配處理器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等幾個(gè)部分。其中,EME通過(guò)體積巨大、堅(jiān)固的封裝箱將由來(lái)自IBM、英特爾、微軟等廠(chǎng)商的準(zhǔn)軍標(biāo)民用產(chǎn)品---也就是所謂的商用現(xiàn)貨(COTS)硬件組成的任務(wù)系統(tǒng)電子設(shè)備與外部海上環(huán)境隔離,包括沖擊、震動(dòng)、電磁干擾等環(huán)境。同時(shí)EME提供對(duì)商業(yè)準(zhǔn)軍用設(shè)備正常工作所需的物理保護(hù)、噪聲隔離、冷卻和電源制式等要求。為提高冗余,CVGN-1101除了在核心區(qū)部分布置了集成式的艦載主機(jī),還在艦體的周身布置有25個(gè)這樣的封裝箱,內(nèi)部容納了安裝有分布式操作系統(tǒng)的刀片服務(wù)器、機(jī)柜及配套設(shè)備。
從頂層設(shè)計(jì)來(lái)看,企業(yè)的TSCE分為核心+接入的雙層架構(gòu)。其中接入層采用了自由度極高的開(kāi)放式體系架構(gòu)(OA),層與層、模塊與模塊之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口和協(xié)議進(jìn)行交互或互聯(lián)。考慮到艦船的作戰(zhàn)系統(tǒng)、機(jī)械、電氣、通信等任務(wù)系統(tǒng)的不同需求,TSCE進(jìn)行了分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和通用化,通過(guò)采用EME,為數(shù)據(jù)處理設(shè)備提供了安全的工作環(huán)境,通過(guò)可靈活布置的適配設(shè)備連接各個(gè)子系統(tǒng),支持常用的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)借口。企業(yè)還采用了與雙層體系系統(tǒng)架構(gòu)相配合的雙層光纖以太網(wǎng),配合覆蓋全艦的5G基站,從而實(shí)現(xiàn)了全艦戰(zhàn)術(shù)和非戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)的一體化。而核心層由于關(guān)乎艦船心智體的安全,因此沒(méi)有采用安全度相對(duì)較低的開(kāi)放式架構(gòu),而是采取了封閉式架構(gòu),并配合以自主編寫(xiě)的基于經(jīng)典/量子雙結(jié)構(gòu)復(fù)合式計(jì)算機(jī)的安全管理子模塊,使得企業(yè)號(hào)的核心系統(tǒng)具備了極高的安全性和冗余度。雙層結(jié)構(gòu)的配置既兼顧了安全性又保證了開(kāi)放性,極大地增強(qiáng)了艦船的信息資源管理能力。
有了核心層整合計(jì)算資源的支持,自然還需要有來(lái)自應(yīng)用層的支持,才能遂行各種任務(wù)。企業(yè)號(hào)航空母艦選擇成熟的,與TSCE能完美兼容的整合式艦艇綜合作戰(zhàn)管理系統(tǒng)“聯(lián)合神盾(United S.H.I.E.L.D)”。作為碧藍(lán)航線(xiàn)從白鷹“宙斯盾(Advanced Electronic Guidance Information System/Airborne Early-warning Ground Integrated System,空中預(yù)警和地面整合系統(tǒng))”戰(zhàn)斗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的超信息化綜合戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)。聯(lián)合神盾的使用范圍得到了進(jìn)一步的擴(kuò)大,從水面艦艇到潛艇,甚至是民用船舶都在其許可范圍內(nèi)。換言之,只要是個(gè)水上跑的,并且擁有一定硬件配置支持的,在獲得許可的情況下都可以安裝這套系統(tǒng)。
“聯(lián)合神盾”系統(tǒng)擁有如此泛用性的原因在于它是世界上第一個(gè)借鑒商業(yè)標(biāo)準(zhǔn),采用成熟民用技術(shù),以軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)的艦載戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)。最新的版本(Baseline15)通過(guò)采用和TSCE同樣的核心+接入雙層復(fù)合架構(gòu)而將所有的偵測(cè)、指揮、管制和作戰(zhàn)系統(tǒng)在后端進(jìn)行了統(tǒng)一的橫向整合,不再各自為政。盡管有很多人質(zhì)疑該系統(tǒng)采用民用技術(shù)可能帶來(lái)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn),然而聯(lián)合神盾在服役后的數(shù)十年間從未出現(xiàn)過(guò)重大安全事故,其長(zhǎng)期的優(yōu)秀且穩(wěn)定的表現(xiàn)就是這套系統(tǒng)安全性的最好證明。
當(dāng)然,“聯(lián)合神盾”作為一種已在碧藍(lán)航線(xiàn)海軍序列中服役數(shù)十年的戰(zhàn)斗管理系統(tǒng),要想時(shí)刻與時(shí)代接軌,不經(jīng)過(guò)持續(xù)性的技術(shù)更新和升級(jí)是不可能的。因此,參與聯(lián)合神盾系統(tǒng)研發(fā)工作的世界各國(guó)都在不停地對(duì)其進(jìn)行技術(shù)植入和系統(tǒng)升級(jí),使得其技術(shù)水平始終保持在世界最先進(jìn)的位置?,F(xiàn)有最新的基線(xiàn)15(正式版,Beta版不計(jì)入其中)不僅支持各種常規(guī)戰(zhàn)斗任務(wù),同時(shí)還能承擔(dān)海基中段反導(dǎo)這類(lèi)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高的任務(wù),并作為彈道導(dǎo)彈防御(BMD)的重要一環(huán)而存在。
除了傳統(tǒng)威脅以外,以白鷹海軍“科爾”號(hào)驅(qū)逐艦遭恐怖分子襲擊事件為代表的各類(lèi)非傳統(tǒng)威脅自新時(shí)代以來(lái)的迅猛發(fā)展給艦船帶來(lái)了持續(xù)威脅。盡管碧藍(lán)航線(xiàn)是為對(duì)抗塞壬而設(shè)的超國(guó)家組織,但這并不代表在面對(duì)人類(lèi)內(nèi)部威脅時(shí)可以高枕無(wú)憂(yōu)。因此,作為大多數(shù)碧藍(lán)航線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)型艦船的標(biāo)配,聯(lián)合神盾作戰(zhàn)管理系統(tǒng)還必須具備應(yīng)對(duì)來(lái)自人類(lèi)內(nèi)部的多種非傳統(tǒng)威脅的能力。

不過(guò),雖說(shuō)是“非傳統(tǒng)威脅”,但實(shí)際上如果只是恐怖分子飛蛾撲火式的自殺攻擊還好些。然而在互聯(lián)網(wǎng)遍及全球的今天,理論上攻擊者可以在任何與互聯(lián)網(wǎng)連接的地方發(fā)動(dòng)黑客攻擊,這就令人防不勝防了。對(duì)于碧藍(lán)航線(xiàn)來(lái)說(shuō),這樣的擔(dān)心并非空穴來(lái)風(fēng),而是確有其必要,支持這一觀點(diǎn)最有力的證明便是1999年的“八一九事變”。當(dāng)時(shí),兩架在碧藍(lán)航線(xiàn)太平洋戰(zhàn)區(qū)執(zhí)勤的新銳空中要塞,“軍械巨鳥(niǎo)”級(jí)空中無(wú)人機(jī)航母“自由”和“正義”被塞壬利用電子戰(zhàn)手段劫持,在分別被戰(zhàn)斗機(jī)和“巨石陣”小行星防御系統(tǒng)擊落前在碧藍(lán)航線(xiàn)后方造成了巨大的破壞和持續(xù)的混亂。自“八一九”事變后,受到巨大震撼的碧藍(lán)航線(xiàn)開(kāi)始投入大量資金開(kāi)發(fā)足以和塞壬分庭抗禮的電子對(duì)抗措施,其中除了為每艘KEN-SEN安裝電子戰(zhàn)系統(tǒng)外,重要的一項(xiàng)便是加強(qiáng)“聯(lián)合神盾”系統(tǒng)的抗干擾能力。避免塞壬通過(guò)干擾IFF(敵我識(shí)別)等關(guān)鍵設(shè)備而導(dǎo)致友軍混戰(zhàn)的局面再次發(fā)生。




除電磁護(hù)盾外,企業(yè)號(hào)還采用光纖網(wǎng)絡(luò)以杜絕干擾。CVGN-1101將SAFENET光纖總線(xiàn)加入自己的雙層光纖以太網(wǎng)中,作為由玻璃或塑料制成的纖維,光纖可作為光傳導(dǎo)工具,進(jìn)而被應(yīng)用于長(zhǎng)距離通訊。光纖傳輸不僅具有頻帶寬、損耗低、重量輕等優(yōu)點(diǎn),還由于組成光纖的材質(zhì)是石英,只傳光,不導(dǎo)電,不受電磁場(chǎng)的作用,在其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁場(chǎng)的影響,故光纖傳輸對(duì)電磁干擾有很強(qiáng)的抵御能力。也正因?yàn)槿绱耍诠饫w中傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽(tīng),因而利于保密。
為了和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件更新保持同步,CVGN-1101使用先進(jìn)的統(tǒng)一海上網(wǎng)絡(luò)企業(yè)系統(tǒng)(CANES)取代了上次改造中安裝的集成艦載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(ISNS)。統(tǒng)一海上網(wǎng)絡(luò)企業(yè)系統(tǒng)通過(guò)整合各種網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用海上核心服務(wù)(ACS)和跨域解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化海軍海上環(huán)境。CANES覆蓋從非密到最高機(jī)密/敏感分隔信息(TS/SCI)通用計(jì)算環(huán)境的所有安全域,并通過(guò)CEC網(wǎng)絡(luò)為各類(lèi)海軍水面艦艇、潛艇、海上行動(dòng)中心以及航空兵提供支持。
CANES采用開(kāi)放式框架結(jié)構(gòu),為全球信息柵格的運(yùn)行節(jié)點(diǎn)間提供更為有效的數(shù)據(jù)流動(dòng)和可視化信息。另外,通用計(jì)算環(huán)境(CCE)的虛擬化將能徹底取代數(shù)量眾多的孤立指揮控制系統(tǒng)及其應(yīng)用,它還消除了加裝額外硬件(如服務(wù)器和工作站)的必要,在減少建設(shè)成本的同時(shí)提高了C4ISR系統(tǒng)的安全性。
作為排水量高達(dá)16萬(wàn)噸的超級(jí)航母,發(fā)揮強(qiáng)大的航空能力支援前線(xiàn)戰(zhàn)斗是企業(yè)號(hào)的本職工作,再加上企業(yè)自身也是配備導(dǎo)彈和艦炮,具備BMD能力的盾艦,想要將兩者完美結(jié)合,精密的雷達(dá)系統(tǒng)是必不可少的。
企業(yè)號(hào)的艦島上部安裝有射頻綜合桅桿(又稱(chēng)一體化桅桿),這種新時(shí)代艦船桅桿通過(guò)采用分布式寬帶多功能孔徑取代以往為數(shù)眾多的天線(xiàn)孔徑。一體化桅桿采用模塊化開(kāi)放式可重構(gòu)的射頻傳感器系統(tǒng)體系架構(gòu),并結(jié)合功能控制與資源管理調(diào)度算法軟件編程,同時(shí)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)、電子戰(zhàn)與通信、導(dǎo)航、識(shí)別等多種射頻功能,完成資源共享。而企業(yè)號(hào)的射頻綜合桅桿上裝設(shè)了雙波段超寬帶雷達(dá)(DBR)和綜合雷達(dá)系統(tǒng)。這兩種雷達(dá)不論哪一種實(shí)際上都是一類(lèi)雷達(dá)的合稱(chēng)。

顧名思義,所謂的“雙波段雷達(dá)”就是指“一種能同時(shí)工作在兩個(gè)波段的雷達(dá)”。它實(shí)際上應(yīng)包括多功能雷達(dá)(MFR)和遠(yuǎn)程廣域搜索雷達(dá)(VSR)兩個(gè)部分。對(duì)于企業(yè)號(hào)而言,她的雙波段超寬帶雷達(dá)(DBR)包括一臺(tái)ALN/AESA-16BlockⅤ X波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)和一臺(tái)ALN/AESA-28BlockⅣ S波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)。盡管整個(gè)雙波段雷達(dá)系統(tǒng)只配備了這兩部雷達(dá),然而得益于現(xiàn)代技術(shù),兩者的接收信號(hào)可先由信號(hào)/資料處理器處理,然后再輸出到雷達(dá)組件控制器進(jìn)行統(tǒng)一的管理和資料處理。經(jīng)過(guò)整合后,一部雷達(dá)即可承擔(dān)過(guò)去水面搜索雷達(dá)、火控雷達(dá)、反導(dǎo)雷達(dá)、目標(biāo)捕獲系統(tǒng)、雷達(dá)助降系統(tǒng)等5種雷達(dá)的全部工作,而且在性能超越它們的同時(shí)其設(shè)備重量和體積僅是這些雷達(dá)加起來(lái)總和的幾分之一。

ALN/AESA-16BlockⅤ X波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)和ALN/AESA-28BlockⅣ S波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)均為碧藍(lán)航線(xiàn)科學(xué)院最新的研究成果,適配碧藍(lán)航線(xiàn)第六代KEN-SEN的新一代有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)。這兩種雷達(dá)由于在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到要混合使用,因此在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能地實(shí)現(xiàn)了兩種不同雷達(dá)組件的通用。據(jù)稱(chēng)這兩種雷達(dá)的部件可互換率高達(dá)41%,在一定情況下可以起到互為冗余的作用。
兩種雷達(dá)為了通用而采取了許多統(tǒng)一的設(shè)計(jì),比如T/R組件采用全新的氮化鎵材料,在價(jià)格和尺寸都進(jìn)一步降低的同時(shí)抗擊穿能力也有質(zhì)的提升。再加上雷達(dá)天線(xiàn)基板采用室溫超導(dǎo)體材料制成,使得電流在傳輸中不會(huì)發(fā)生損耗,同時(shí)也不會(huì)散發(fā)熱量,從而大大縮小了雷達(dá)設(shè)備所需冷卻系統(tǒng)的體積,從而使得整部雷達(dá)的體積和重量都大大縮小。最大限度地減小艦船重心的上移,對(duì)于航行穩(wěn)定性更是極為有利。
DBR系統(tǒng)還統(tǒng)一采用了數(shù)字波束形成(DBF)技術(shù),通過(guò)數(shù)字化技術(shù)形成雷達(dá)波束,使雷達(dá)具有波束指向性更高,探測(cè)能力和抗干擾能力更強(qiáng)等特點(diǎn)。
得益于加工技術(shù)的突破,無(wú)論是MFR還是VSR,相比于目前白鷹海軍的AN/SPY-10有源相控陣?yán)走_(dá)的單個(gè)陣面6080個(gè)T/R組件的指標(biāo)都要高上不少。AESA-16 X波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)每個(gè)陣面有7000個(gè)T/R組件,尺寸在比SPY-10小30%的基礎(chǔ)上數(shù)據(jù)性能高出28倍。加上采用室溫超導(dǎo)體的決定讓它的輸出功率進(jìn)一步提升,其平均輸出功率約為8MW,峰值輸出功率更是達(dá)到了驚人的15MW。比大多數(shù)陸基洲際彈道導(dǎo)彈遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)的功率還要大。且單個(gè)陣面的最大增益高達(dá)50dB,比AN/SPY-10高出近4個(gè)dB。
除此之外,ALN/AESA-16和ALN/AESA-28也沿用了在白鷹SPY系列相控陣?yán)走_(dá)上大獲成功的RMA(Radar Module Assembly,雷達(dá)模塊組件)設(shè)計(jì)。也就是所謂的“可重構(gòu)概念”,即陣面大小可以根據(jù)任務(wù)需求和平臺(tái)可以選擇合適尺寸進(jìn)行安裝。多個(gè)T/R組件組成一個(gè)雷達(dá)模塊組件(RMA),通過(guò)增加RMA,可以實(shí)現(xiàn)不同尺寸、功率的雷達(dá)版本,安裝在不同的艦船上。
值得一提的是,受限于技術(shù)限制,碧藍(lán)航線(xiàn)科學(xué)院本來(lái)想要實(shí)現(xiàn)一個(gè)雄心勃勃的目標(biāo):研制出一種能夠適配所有艦船的,高度通用化的雷達(dá)系統(tǒng)。然而殘酷的現(xiàn)實(shí)給了工程師們當(dāng)頭一棒:在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,這種幻想是根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
最終還是成為了現(xiàn)實(shí)的形狀的開(kāi)發(fā)小組不得不放棄這一想法,轉(zhuǎn)而走更加務(wù)實(shí)一點(diǎn)的路線(xiàn)。他們開(kāi)發(fā)了兩種分別適應(yīng)中小型艦船和大型艦船的雙波段雷達(dá)系統(tǒng)。
一種是由ALN/AESA-12 X波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)和ALN/AESA-20 S波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)組成的DBR系統(tǒng),這套系統(tǒng)可以通過(guò)方便快捷地變更或擴(kuò)充天線(xiàn)陣結(jié)構(gòu)、數(shù)量,雷達(dá)的機(jī)電系統(tǒng),后端處理的軟件系統(tǒng)來(lái)調(diào)整系統(tǒng)規(guī)模從而適應(yīng)絕大多數(shù)中小型艦船。同企業(yè)號(hào)一起在碧藍(lán)航線(xiàn)明珠港區(qū)服役的貝爾法斯特號(hào)正是采用了這一套雙波段雷達(dá)系統(tǒng)。
另一種則是企業(yè)號(hào)這種大型艦船上安裝的,由ALN/AESA-16 X波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)和ALN/AESA-28 S波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)組成的DBR系統(tǒng)。而可能會(huì)出乎很多人意料的是,這兩種雷達(dá)實(shí)際上和組成第一種DBR系統(tǒng)的兩種雷達(dá)是一模一樣的。雖然這套系統(tǒng)也能通過(guò)變更或擴(kuò)充軟硬件的方式適應(yīng)不同的搭載平臺(tái),不過(guò)由于這兩種雷達(dá)采取了專(zhuān)門(mén)為大型艦準(zhǔn)備的,集成化程度更高的天線(xiàn)陣面,機(jī)電系統(tǒng)也做了更加適應(yīng)大型艦的結(jié)構(gòu)改良。使得這兩種雷達(dá)盡管從性能上看起來(lái)與組成第一種DBR系統(tǒng)的兩種雷達(dá)一致,但整體效能卻比采用小型天線(xiàn)陣面的第一種DBR系統(tǒng)更高,但由于更加龐大的體積自然也只能被安裝在大型艦上。
安裝在企業(yè)號(hào)上,專(zhuān)門(mén)用來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程搜索的ALN/AESA-28 S波段雷達(dá)擁有極遠(yuǎn)的探測(cè)距離,實(shí)際上它的太空監(jiān)視能力不僅能捕捉到洲際導(dǎo)彈,還可探測(cè)到位于近地軌道高度(一般認(rèn)為在2000公里左右)以下的軌道衛(wèi)星。這意味著在進(jìn)行低軌道航天發(fā)射時(shí),甚至壓根不需要出動(dòng)航天測(cè)量船,只要派出企業(yè)號(hào),就能實(shí)現(xiàn)對(duì)許多在軌航天器的跟蹤測(cè)控。
而ALN/AESA-16 X波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)倒是不負(fù)其“多功能雷達(dá)(MFR)”的名稱(chēng),干的事那是又多又雜,中短程對(duì)空、對(duì)海搜索、精確追蹤、導(dǎo)彈上/下行數(shù)據(jù)鏈傳輸、終端射控照明等工作全都由它來(lái)負(fù)責(zé)。
兩臺(tái)雷達(dá)組合在一起的雙波段雷達(dá)系統(tǒng),其職責(zé)則涵蓋艦船周邊的區(qū)域?qū)?對(duì)海偵測(cè)、遠(yuǎn)距離對(duì)空以及外大氣層偵測(cè)(搜索彈道導(dǎo)彈),其功能則包括搜索監(jiān)視、目標(biāo)追蹤、精確追蹤彈道導(dǎo)彈軌道等。
可能是為了試驗(yàn)不同的選擇,安裝在企業(yè)號(hào)航母上的ALN/AESA-16和ALN/AESA-28兩種雷達(dá)采用了四面天線(xiàn)陣的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)型。由于眾所周知的原因,相控陣?yán)走_(dá)的電掃描波束在偏離軸心一定角度后就會(huì)明顯變寬,造成天線(xiàn)增益、雷達(dá)偵測(cè)距離和解析度的顯著降低,因此絕大多數(shù)單面相控陣天線(xiàn)波束掃描方位角極限為120度正負(fù)60度。雖然理論上來(lái)說(shuō)三面天線(xiàn)就能實(shí)現(xiàn)360度的全覆蓋,但為了確保目標(biāo)通過(guò)兩面天線(xiàn)波束交界時(shí)仍然能保證持續(xù)有效跟蹤,一般相控陣?yán)走_(dá)將掃描方位角限制在90度,并采用四面天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)360度全覆蓋。然而在針對(duì)同港區(qū)貝爾法斯特號(hào)核動(dòng)力導(dǎo)彈巡洋艦(CGN-2103)的改造中,其DBR系統(tǒng)的MFR和VSR均采用了三面天線(xiàn)的構(gòu)型,波束覆蓋范圍幾乎已經(jīng)達(dá)到了電子掃描天線(xiàn)的極限。雖然雷達(dá)廠(chǎng)商保證說(shuō)他們?cè)谛盘?hào)控制和處理技術(shù)上取得了新的突破,可以讓掃描方位提升到天線(xiàn)實(shí)體能力的理論上限。但這樣的構(gòu)型還是難免讓人心生疑慮,認(rèn)為其不夠保險(xiǎn)。也有人認(rèn)為在貝爾法斯特號(hào)其他艦船系統(tǒng)上都采取了種種冗余措施,在對(duì)艦船戰(zhàn)斗至關(guān)重要的相控陣?yán)走_(dá)天線(xiàn)陣面上卻不采取冗余,是一種“揀了芝麻丟了西瓜”的行為。鑒于這種原因,我們認(rèn)為在企業(yè)號(hào)上應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的4面45度天線(xiàn)陣構(gòu)型恐怕是為了與貝爾法斯特號(hào)形成對(duì)比。通過(guò)比較兩者在戰(zhàn)時(shí)的表現(xiàn)來(lái)判斷,到底是務(wù)實(shí)的四面陣構(gòu)型好,還是激進(jìn)的三面陣構(gòu)型更勝一籌。
雖然這兩種雷達(dá)都有各自專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)域,但是這并不代表它們?cè)谒鼈儗?zhuān)業(yè)外的地方就表現(xiàn)糟糕。在MFR進(jìn)行目標(biāo)照射和引導(dǎo)時(shí),VSR也能進(jìn)行低空搜索,從而實(shí)現(xiàn)雷達(dá)資源的合理分配,達(dá)到精確跟蹤的目的。
在信號(hào)處理方面,DBR系統(tǒng)也采用商用現(xiàn)貨進(jìn)行控制與信號(hào)處理。高性能的商用現(xiàn)貨(COTS)服務(wù)器利用雷達(dá)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)分析,包括通道均衡、雜波濾波、多普勒處理等內(nèi)容,并可執(zhí)行多種電子保護(hù)算法。由于兩臺(tái)雷達(dá)在后端進(jìn)行了信號(hào)整合,共用同一臺(tái)主機(jī),因此兩部雷達(dá)能夠同步工作,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),從而使任務(wù)分配、功率輸出、頻率/頻帶等雷達(dá)系統(tǒng)整體指標(biāo)達(dá)到最佳狀態(tài)。
前面提到過(guò),MFR和VSR在硬件方面41%的零件均可更換,而實(shí)際上,兩者的軟件系統(tǒng)更是可以實(shí)現(xiàn)100%的互換,無(wú)論是MFR還是VSR,都通過(guò)共用一臺(tái)計(jì)算機(jī)的方式互為軟件備份,最多只是關(guān)閉幾個(gè)模塊和開(kāi)啟幾個(gè)模塊的區(qū)別。因此,戰(zhàn)時(shí)兩臺(tái)雷達(dá)中如果有一臺(tái)損壞,另一臺(tái)也能馬上啟動(dòng)平時(shí)被關(guān)閉的模塊,使其迅速具備另一臺(tái)雷達(dá)的全部能力。
對(duì)于無(wú)人艦船而言,很多時(shí)候開(kāi)火擊毀敵人只是最基本的要求,如何判斷對(duì)方是敵是友,則是一個(gè)困擾了系統(tǒng)工程師們多年的難題。
盡管對(duì)于碧藍(lán)航線(xiàn)的海上作戰(zhàn),很多外行人會(huì)認(rèn)為,只要看到塞壬或者長(zhǎng)得像塞壬的東西擊沉就好。然而想法很美好,現(xiàn)實(shí)很殘酷。因?yàn)樵谡G闆r下,并不是所有的我方單位IFF(敵我識(shí)別)應(yīng)答機(jī)都能被雷達(dá)直接標(biāo)定,甚至?xí)霈F(xiàn)敵我應(yīng)答機(jī)沒(méi)有正常工作的友軍單位。而且,和塞壬同屬一方的除了塞壬自己,還有大量被創(chuàng)造出來(lái)的“棋子”。這些棋子們完美參考了碧藍(lán)航線(xiàn)現(xiàn)役KEN-SEN的規(guī)格,可以說(shuō)不論從外貌還是技戰(zhàn)術(shù)性能上幾乎都一模一樣。而戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)瞬息萬(wàn)變,我們不可能指望每一場(chǎng)戰(zhàn)斗都能一眼就看出混戰(zhàn)在一塊的敵我雙方中,哪些是敵人,哪些是中立目標(biāo),哪些是假目標(biāo),哪些是IFF沒(méi)正常工作的友軍。這樣就算配備的雷達(dá)的性能再頂天,也沒(méi)法開(kāi)火。
這個(gè)問(wèn)題人類(lèi)至今沒(méi)有好的解決辦法,因?yàn)椴豢煽匾蛩靥啵疫@也不是什么能用先進(jìn)技術(shù)就能完全解決的問(wèn)題。
不過(guò)人類(lèi)也并非什么都沒(méi)做。CVGN-1101內(nèi)置了一個(gè)特殊的量子處理器集群輔助模塊,該模塊時(shí)刻與艦載主機(jī)和雷達(dá)系統(tǒng)間保持三方數(shù)據(jù)直連,在目標(biāo)識(shí)別過(guò)程中充當(dāng)“第三者”。這個(gè)輔助模塊主要包括目標(biāo)識(shí)別主模塊和戰(zhàn)術(shù)情報(bào)協(xié)調(diào)模塊(和CEC終端連接以時(shí)刻掌握友軍訊息)、雷達(dá)識(shí)別模塊、超視距目標(biāo)協(xié)調(diào)模塊三個(gè)子模塊。它們存在的唯一目的便是幫助艦船主機(jī)判斷目標(biāo)類(lèi)型。
每當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)識(shí)別到目標(biāo)時(shí),雷達(dá)系統(tǒng)智控系統(tǒng)就會(huì)將自動(dòng)敵我識(shí)別結(jié)果發(fā)送給這個(gè)特殊的“第三者”,第三者在綜合雷達(dá)系統(tǒng)信息后給出自己的判斷依據(jù),比如該目標(biāo)無(wú)IFF應(yīng)答,來(lái)自敵方方向,外形同本地區(qū)友軍參戰(zhàn)單位技術(shù)型號(hào)不符,判定為敵軍。該目標(biāo)無(wú)IFF應(yīng)答,來(lái)自我方方向,目標(biāo)做出友好動(dòng)作或其外形與本地區(qū)友軍參戰(zhàn)單位技術(shù)型號(hào)相符,判斷為友軍。并將結(jié)果和判據(jù)同時(shí)呈遞給艦載主機(jī),供具備全艦最高權(quán)限的艦載主機(jī)判斷。
之所以給出這些判斷的目的,便是希望幫助艦船心智體能做出進(jìn)一步的判斷,并可以通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單的能量脈沖改變系統(tǒng)對(duì)該目標(biāo)的敵我屬性判別,從而直接影響交戰(zhàn)過(guò)程。
盡管DBR系統(tǒng)功能多樣,性能優(yōu)良。但它終究還是不能只手遮天,仍然有一些非作戰(zhàn)雷達(dá)使用需求是雙波段雷達(dá)做不到的,而這時(shí)候,就需要綜合雷達(dá)系統(tǒng)(Integrated Radar System,IRS)出馬了。這種雷達(dá)同樣也不是某一部雷達(dá)的稱(chēng)呼,而是包括了航海雷達(dá)、平面搜索雷達(dá)等一系列艦船輔雷達(dá)的總稱(chēng)。綜合雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)整合光電偵測(cè)/射控,將所有輔雷達(dá)進(jìn)行了同主雷達(dá)一樣的系統(tǒng)集成和后端整合,在提高雷達(dá)系統(tǒng)整體效能的同時(shí),也使得艦船電磁環(huán)境為之一新。徹底杜絕了舊時(shí)代戰(zhàn)艦“雷達(dá)開(kāi)了這個(gè)干擾那個(gè)”的窘境。
綜合雷達(dá)系統(tǒng)還在一定程度上作為主雷達(dá)系統(tǒng)無(wú)響應(yīng)時(shí)的備份存在,即使遇到雙波段雷達(dá)損毀的極端情況,艦船仍然擁有基本的自保能力。在DBR系統(tǒng)正常工作時(shí),綜合雷達(dá)系統(tǒng)則會(huì)作為主雷達(dá)系統(tǒng)的補(bǔ)充存在,兩者協(xié)同工作,各有側(cè)重,保證KEN-SEN的正常運(yùn)行。
在戰(zhàn)場(chǎng)上,同友軍間的協(xié)同合作是非常重要的。不管一艘艦船的技戰(zhàn)術(shù)水平多高,如果沒(méi)有友軍的幫助那最終也只能是孤掌難鳴。雖然在同等級(jí)艦船中,企業(yè)號(hào)已經(jīng)擁有不俗的火力,但參照與其噸位相近的“天樞”號(hào)戰(zhàn)略打擊堡壘艦,企業(yè)號(hào)的艦載火力簡(jiǎn)直可以用“貧弱”來(lái)形容。同時(shí),企業(yè)號(hào)作為明珠港區(qū)最精銳的“熾天使”艦隊(duì)第一分艦隊(duì)旗艦,肩負(fù)著指揮整支精銳主力艦隊(duì)的職責(zé)。不論是旗艦職責(zé)還是自身需要,都必須要求企業(yè)號(hào)航空母艦得融入碧藍(lán)航線(xiàn)海軍的作戰(zhàn)體系中?!叭硕嗔α看蟆?,只有連同友軍一起才能在戰(zhàn)場(chǎng)上打出最凌厲的組合拳。
這要求企業(yè)·明珠具備協(xié)同作戰(zhàn)能力(Cooperative Engagement Capability,CEC)。
在新時(shí)代背景下,戰(zhàn)斗兵器日益朝著智能化、無(wú)人化、協(xié)同化方向發(fā)展,而CEC的產(chǎn)生正是來(lái)源于新時(shí)代技術(shù)發(fā)展對(duì)海軍戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)提出的新要求。
通俗地來(lái)說(shuō),所謂的“協(xié)同作戰(zhàn)能力”就是通過(guò)全域聯(lián)合作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò),友軍各戰(zhàn)斗單元都可以得到來(lái)自整個(gè)戰(zhàn)區(qū)內(nèi)所有單位傳感器的信息集合,而不再是只能得到本地傳感器的有限信息。通過(guò)復(fù)合跟蹤和識(shí)別,戰(zhàn)斗單元可以追蹤并打擊原本無(wú)法被探測(cè)到的目標(biāo),作戰(zhàn)能力將會(huì)得到極大的提高。說(shuō)白了,CEC就是通過(guò)一個(gè)整體網(wǎng)絡(luò),將整個(gè)戰(zhàn)區(qū)內(nèi)所有的小至士兵大至航母的友軍單位聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)資源的最大利用。
CEC通過(guò)實(shí)時(shí)、超視距、高速的分布式網(wǎng)絡(luò)來(lái)共享各平臺(tái)的傳感器協(xié)同檢測(cè)數(shù)據(jù),具備很強(qiáng)的抗干擾能力。各協(xié)同作戰(zhàn)平臺(tái)采用獨(dú)立的高容量并行處理算法來(lái)融合傳感器數(shù)據(jù),形成對(duì)戰(zhàn)區(qū)情況的精確認(rèn)知和高度協(xié)調(diào)。
利用CEC系統(tǒng),友軍各單位間更加緊密地聯(lián)系在了一起,可以擺脫過(guò)去作戰(zhàn)中的一些限制?!敖怄i”更多的新戰(zhàn)術(shù)。比如著名的“A射B導(dǎo)”戰(zhàn)術(shù):由一艘艦艇發(fā)射導(dǎo)彈,由另一艘離目標(biāo)更近的艦艇引導(dǎo)這枚導(dǎo)彈直至擊中目標(biāo)。
像CVGN-1101這樣的平臺(tái)通過(guò)CEC系統(tǒng)獲得了系統(tǒng)整體對(duì)抗的優(yōu)勢(shì),主要包括擴(kuò)展戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知,地面、海面和空間傳感器信息的共享擴(kuò)大了探測(cè)范圍。通過(guò)遠(yuǎn)程探測(cè)/精確跟蹤,可更早做出發(fā)射決策,從而克服單平臺(tái)傳感器探測(cè)范圍的限制,擴(kuò)大武器的有效使用范圍,具備從其他傳感器提供的信息中進(jìn)行打擊的能力。根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務(wù)要求,企業(yè)還可實(shí)現(xiàn)面向任務(wù)的傳感器重組,由其中部分信息感知功能系統(tǒng)臨時(shí)組成一個(gè)新的特定系統(tǒng)用以完成特定的作戰(zhàn)任務(wù),增強(qiáng)對(duì)作戰(zhàn)空間的一致性理解,有效縮短系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間,提高攔截概率。此外,由于CEC的數(shù)據(jù)共享允許局部無(wú)線(xiàn)電靜默,分散的戰(zhàn)斗單位由于具有相同的態(tài)勢(shì)圖,可以從不同區(qū)域攔截突防目標(biāo),增強(qiáng)復(fù)雜電磁環(huán)境下的戰(zhàn)斗能力。在敵方實(shí)施干擾時(shí),多傳感器的組合可以維持戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖??傊?,CEC系統(tǒng)的問(wèn)世和大量推廣將會(huì)把參戰(zhàn)各單元進(jìn)行前所未有的緊密連接,可謂是開(kāi)創(chuàng)了戰(zhàn)爭(zhēng)的新紀(jì)元。
前面提到過(guò)作為無(wú)人戰(zhàn)艦的企業(yè)封閉了幾乎所有艦內(nèi)空間。然而,龐大的噸位使得企業(yè)擁有比任何艦船都要寬裕的艦內(nèi)空間,因此出于承擔(dān)艦隊(duì)旗艦職責(zé)的考慮,相比于如貝爾法斯特號(hào)這樣的無(wú)人戰(zhàn)艦來(lái)說(shuō),企業(yè)號(hào)能夠騰出更多的空間給人類(lèi)船員。
而事實(shí)上,在企業(yè)號(hào)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,研發(fā)組正是按照“少量人員能夠在艦上舒適居住”這樣的理念來(lái)設(shè)計(jì)艦船載人部分的。
企業(yè)號(hào)除了在艦島位置為定期登艦檢查的檢修人員們(一次6人)準(zhǔn)備了一個(gè)100平方米的“綜合信息中心(Integrated Information Center,IIC)”外。還為不超過(guò)額定載員數(shù)量(10人)的登艦人員準(zhǔn)備了宿舍、食堂和醫(yī)療設(shè)施。當(dāng)然,這些設(shè)施平時(shí)是不會(huì)被使用的,因此依照“去設(shè)施化”理念,它們通常會(huì)被負(fù)責(zé)艦體運(yùn)維管理的自律機(jī)械們堆在倉(cāng)庫(kù)里吃灰,只有當(dāng)確定有成員要長(zhǎng)期登艦時(shí),這些設(shè)施才會(huì)被從倉(cāng)庫(kù)里拉出來(lái)安裝。但在絕大多數(shù)時(shí)候,這些設(shè)施都不會(huì)派上用場(chǎng),登艦的成員們使用得最多的,就是位于艦橋處的綜合信息中心。由于這是平日里全艦唯一能載人的區(qū)域,考慮到檢修人員不可能通過(guò)艦上四通八達(dá)然而只有手臂粗的檢修通道親自抵達(dá)問(wèn)題區(qū)域,因此在設(shè)計(jì)時(shí)采用了高度智能化與自動(dòng)化的集成艦橋系統(tǒng)(Integrated Bridge Systems,IBS)。
自“集成艦橋”這個(gè)概念從上世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展以來(lái),至今它已經(jīng)成為艦船自動(dòng)化領(lǐng)域除艦載主機(jī)外的另一個(gè)核心裝備之一。所謂的“集成艦橋系統(tǒng)”,就是在艦橋區(qū)域構(gòu)建的一個(gè)集導(dǎo)航、駕駛控制、航行管理于一體的高度信息化、自動(dòng)化集成系統(tǒng)。當(dāng)然,自近代以來(lái)無(wú)人自律KEN-SEN技術(shù)的不斷發(fā)展,這個(gè)系統(tǒng)也在隨時(shí)代發(fā)展被不斷地賦予新的內(nèi)涵和新的需求。今天的IBS,已是一個(gè)涵蓋航行、戰(zhàn)斗、防御、通訊等方方面面的綜合性系統(tǒng)。在很多有人常規(guī)艦船上甚至有“第二主機(jī)”的稱(chēng)呼。

現(xiàn)代為碧藍(lán)航線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)型KEN-SEN設(shè)計(jì)的IBS無(wú)一不是按照“人類(lèi)全權(quán)操控(Human Full Authority Control,HFAC)”的理念來(lái)設(shè)計(jì)的。通俗地來(lái)說(shuō),就是在艦上載有人類(lèi)時(shí),他也能通過(guò)整合艦橋系統(tǒng)擁有與艦載主機(jī)相同甚至更高的權(quán)限,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全艦全部功能的操縱。而不至于被排斥于艦船主機(jī)之外什么也做不了。
集成艦橋系統(tǒng)在同期的有人駕駛傳統(tǒng)艦船上是最重要的一個(gè)模塊,它讓艦長(zhǎng)得以足不出戶(hù)而控制整艘戰(zhàn)艦。然而在自律型KEN-SEN上,IBS往往處于二線(xiàn)位置。
這是因?yàn)樽月尚蚄EN-SEN的運(yùn)作不需要人類(lèi),對(duì)整艘戰(zhàn)艦實(shí)施常態(tài)化管理的是高性能艦載主機(jī)而非人類(lèi)船員。因此本質(zhì)上來(lái)說(shuō)在艦上設(shè)置這一模塊不過(guò)是人類(lèi)的一種自我安慰而已。
通過(guò)吸取應(yīng)用在第七代戰(zhàn)斗機(jī)上的全新棺式飛控系統(tǒng)(即著名的COFFIN系統(tǒng))的成熟經(jīng)驗(yàn),IBS的描述層(也就是顯示給人看的那一部分)通過(guò)艦載主機(jī)的即時(shí)演算簡(jiǎn)化人員操作,并且通過(guò)對(duì)安裝在艦體表面各處的微型攝像頭進(jìn)行后端整合、轉(zhuǎn)碼,隨后將其投射在艦橋內(nèi)部,通過(guò)艦內(nèi)5G基站實(shí)現(xiàn)低時(shí)延、大容量的數(shù)據(jù)傳輸,從而在屏幕上構(gòu)建出清晰度達(dá)到4K的精細(xì)畫(huà)面。檢修人員可通過(guò)屏幕,觀看到全艦的任意一個(gè)部分。由于采用了即時(shí)演算技術(shù),檢修人員可對(duì)畫(huà)面進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn),縮放等操作(因?yàn)檫@些畫(huà)面實(shí)際上不是現(xiàn)實(shí)畫(huà)面,而是由多個(gè)攝像頭綜合光學(xué)圖像后通過(guò)后端整合模擬出來(lái)的畫(huà)面)。

由于IBS在KEN-SEN艦體上的作用并不十分重要,因此它也是企業(yè)號(hào)上唯一一個(gè)商用現(xiàn)貨使用率達(dá)90%以上的艦載子系統(tǒng)。所有的30臺(tái)工作站全都是采用模擬機(jī)方式運(yùn)行Windows11操作系統(tǒng),雙路泰坦+水冷的頂級(jí)家用機(jī)配置,墻上的五塊大型顯控屏也全都是80英寸液晶拼貼屏。加上360度環(huán)繞音配置的電影級(jí)音響系統(tǒng)。使得這個(gè)房間成為全世界所有玩家夢(mèng)寐以求的游戲空間。
當(dāng)然,除去打游戲外,更多的時(shí)候這些工作站將盡職盡責(zé)地投入本職工作中。它們將綜合艦載主機(jī)的數(shù)據(jù),將艦船各系統(tǒng)的情況即時(shí)顯示在屏幕上,方便檢修人員查看。只需坐在艦橋內(nèi),動(dòng)動(dòng)手指,自然會(huì)有小型自律機(jī)械幫他們完成余下的所有工作。
值得一提的是,出于對(duì)傳統(tǒng)的堅(jiān)守,企業(yè)仍然選擇將IIC置于傳統(tǒng)艦船上的艦橋位置而非更安全的船體內(nèi)部,并為其保留了用于觀察外部情況的觀察窗。當(dāng)然,為避免相比于裝甲鋼更加脆弱的鋼化玻璃在敵方火力打擊下破碎的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)師們還為這些觀察窗準(zhǔn)備了收放式的強(qiáng)化裝甲模塊。這些模塊在正常航行時(shí)呈開(kāi)啟狀態(tài),一旦戰(zhàn)斗開(kāi)始,這些平時(shí)位于觀察窗上方的強(qiáng)化裝甲模塊會(huì)迅速沿著觀察窗外側(cè)內(nèi)置的滑軌滑下,將整個(gè)觀察窗覆蓋起來(lái)。當(dāng)然,不必?fù)?dān)心觀察窗被遮住以后看不到外界景象,強(qiáng)化裝甲模塊的背部?jī)?nèi)置超清液晶顯示屏,會(huì)將光電設(shè)備接收到的影像實(shí)時(shí)顯示給艙內(nèi)成員。并布置有完善的減震措施,保證這些嬌貴的顯示屏不會(huì)在戰(zhàn)斗中因強(qiáng)烈沖擊而損壞。
通過(guò)整合進(jìn)射頻綜合桅桿的戰(zhàn)略衛(wèi)通天線(xiàn)和托管程序,企業(yè)號(hào)還得以與“風(fēng)云”地球氣象觀測(cè)系統(tǒng)保持連接。這個(gè)觀測(cè)系統(tǒng)是由東煌共同體一手建立的民用氣象觀測(cè)系統(tǒng),由上百顆運(yùn)行在不同軌道的民用氣象衛(wèi)星構(gòu)成的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)旨在為全球用戶(hù)提供更加準(zhǔn)確的氣象預(yù)報(bào)和大氣信息。同地面的氣象觀測(cè)站相互配合,這套系統(tǒng)可對(duì)企業(yè)號(hào)的航空作業(yè)提供氣象指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支援。從而能夠在一定程度上抵消塞壬極端天氣給友方單位帶來(lái)的不利影響。
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艦載聲吶系統(tǒng):
企業(yè)號(hào)的艦載聲吶系統(tǒng)同樣具備和其他艦船子系統(tǒng)一樣的三大特點(diǎn):高度集成、高度自動(dòng)化與高度協(xié)同性。出于控制成本的考慮,CVGN-1101的“集成聲學(xué)傳感器組件(IASS)”只包括了一臺(tái)ALN/2S23雙頻主被動(dòng)艦殼聲吶系統(tǒng)(包含一座ALN/2S23-M艦殼中頻聲吶系統(tǒng)和一座ALN/2S23-H艦殼高頻聲吶系統(tǒng)),至于在標(biāo)準(zhǔn)套件中的ALN/TSS-04多功能拖曳線(xiàn)陣列聲吶則出于成本原因和艦隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)需求的共同考慮而沒(méi)有安裝。

同雙波段雷達(dá)(DBR)一樣,被統(tǒng)稱(chēng)為ALN/2S23雙頻主被動(dòng)艦殼聲吶系統(tǒng)的兩種聲吶系統(tǒng)被分別安裝在企業(yè)號(hào)艦體中部龍骨下方,和ALN/SG-12A脈沖震蕩陣列位于同樣的安裝位置,兩種聲吶系統(tǒng)被安裝在這個(gè)半球形整流罩內(nèi)中央的兩個(gè)上下圓柱體中。ALN/2S23-H艦殼高頻聲吶系統(tǒng)具有極高的精度,能夠支持在航行中規(guī)避魚(yú)雷攻擊的能力,而ALN/2S23-M艦殼中頻聲吶系統(tǒng)則主要用于偵測(cè)潛艇。
ALN/2S23雙頻主被動(dòng)艦殼聲吶系統(tǒng)結(jié)合了最新的軍用聲吶和商用信息技術(shù)。處于系統(tǒng)整合需要,2S23雙頻主被動(dòng)艦殼聲吶和ALN/SG-12A脈沖震蕩陣列共用采用了新型高能量密度材料制作的發(fā)射換能器,信號(hào)產(chǎn)生和處理可覆蓋0.5~7kHz,探測(cè)距離可達(dá)18~20海里。ALN/2S23采用寬帶波形和相應(yīng)的處理算法以抑制混響和淺水有源聲學(xué)返回信道衰落的影響,從而將淺海中對(duì)安靜型潛艇和魚(yú)雷的偵測(cè)和識(shí)別效率改善50%以上。而ALN/2S23的功能還不僅于此,通過(guò)將艦上和艦外聲探測(cè)集成于一體,ALN/2S23能夠執(zhí)行深海和淺海兩種不同環(huán)境水下作戰(zhàn)任務(wù),應(yīng)對(duì)近海和開(kāi)放海域的多種目標(biāo),尤其是水雷和靜音型潛艇,并且能在反潛戰(zhàn)(ASW)模式和水下戰(zhàn)(USW)模式間無(wú)縫切換。ALN/2S23采用獨(dú)特的信息管理技術(shù),能夠自動(dòng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別,向艦載主機(jī)提供各種目標(biāo)的優(yōu)先級(jí),大幅提高了其智能化水平。
值得一提的是,企業(yè)號(hào)的艦載聲吶系統(tǒng)實(shí)際上是艦載主機(jī)“綜合水下作戰(zhàn)管理模塊”的一部分。和這個(gè)模塊的其他部分共用同一主機(jī)的優(yōu)勢(shì)使得艦載聲吶系統(tǒng)可以同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外的協(xié)同工作。系統(tǒng)內(nèi)協(xié)作的例子比如通過(guò)ALN/2S23發(fā)射主動(dòng)聲波信號(hào),再由拖拽的ALN/TSS-04負(fù)責(zé)接收回波進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)停機(jī)靜默潛艇的主動(dòng)探測(cè),從而彌補(bǔ)被動(dòng)探測(cè)效率不高的缺陷,縮短作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間。系統(tǒng)外協(xié)作的例子比如通過(guò)ALN/2S23艦殼聲吶發(fā)送魚(yú)雷告警信號(hào)給艦載主機(jī),并對(duì)來(lái)襲魚(yú)雷進(jìn)行持續(xù)實(shí)時(shí)精確定位,直至艦載反魚(yú)雷魚(yú)雷擊中目標(biāo)。



