美国海军“舰艇自防御”作战管理系统解析

云脑智库 2022-03-29 00:00


来源 | 高端装备产业研究中心

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“舰艇自防御系统”(Ship Self Defence System,SSDS)是美国海军在先进作战指挥系统(ACDS)基础上升级而成的作战管理系统,是一种集中式、自动指挥与控制自防御系统,可为所有航母和两栖舰提供综合作战指挥能力,使这些舰艇能应对反舰巡航导弹的威胁。该系统由美国雷神公司研制,主要装备于美国海军的两栖舰和航母等非“宙斯盾”舰上。


发展历程

SSDS MK1

20世纪90年代初,美国海军启动了“快速反应作战能力”(QRCC)计划,该系统以“拉姆”近程防空导弹武器系统(GMWS)、“密集阵”近程武器系统(CIWS)、AN/SLQ-32电子战(EW)系统和光电传感器作为硬件基础进行开发,是SSDS的雏形。

1993年1月,美国海军通过QRCC计划,演示了用于开发SSDS的技术;同年6月,SSDS开发成功并在“惠特贝岛”号(LSD-41)船坞登陆舰上成功进行了一次海上演示,在此基础上美国海军形成了SSDS MK1;

1997年5月,美国海军在“阿希兰”号(LSD-48)船坞登陆舰上进行了SSDS的战术评估测试;

1997年10月,“阿希兰”号船坞登陆舰正式成为美国第一艘装备SSDS MK1系统的舰艇。此后,SSDS的MK1系统主要安装在美国7艘“惠德贝岛”级两栖登陆舰(LSD-41/49)上。

最初的SSDS MK1系统集成了AN/SPS-49(V)对空警戒雷达、AN/SPS-67(V)对海搜索雷达、AN/SLQ-32(V)电子战系统、敌友识别防御系统(CIFFSD)、“纳尔卡”主动导弹诱饵系统、“密集阵”近程武器系统(CIWS)和“拉姆Block0”导弹。

SSDS MK2

SSDS的MK2系统是对MK1系统的改进与升级,美国海军于1998年开始研发SSDS MK2 MOD0系统。该系统仅装备在“尼米兹”级航母“尼米兹”号(CVN-68)上。

2003年,美国海军开发出SSDS MK2 MOD1系统,该系统首先装备“尼米兹”级航母“里根”号(CVN-76),后又装备于“卡尔文森”号(CVN-70)、“斯坦尼斯”号(CVN-74)等航母。

从2004年开始,美国海军致力于SSDS MK2 MOD2的开放式体系结构改造工作,该系统研制成功后装备于“圣·安东尼奥”级船坞运输舰。

之后SSDS MK2又陆续发展出MOD3A,MOD4B,MOD5C和MOD6B等版本,改进后的SSDS MK2采用开放式体系结构,基于全舰计算环境并集成了先进传感器和AN/SLY-2舰载电子战系统、“拉姆Block2”导弹、“改进型海麻雀”(ESSM)导弹以及“密集阵”近程武器系统(CIWS)等先进武器系统。目前SSDS MK2系统主要装备于美国海军的两栖舰和航母等非“宙斯盾”舰上。

2019年8月15日,美国海军海上系统司令部授予洛克希德•马丁公司5600万美元“作战系统工程代理”服务(CSEA)合同,用于开发SSDS Mk2“先进能力建造20”(ACB20)系统。ACB20将集成“改进型海麻雀导弹”Block 2、水面电子战改进计划(SEWIP)Block 3,以及“企业对空监视搜索雷达”等,并加强了网络安全和火控系统的现代化,将部署“乔治•华盛顿”号航母(CVN 73)、“拳师”号两栖攻击舰(LHD 4)、“圣安东尼奥”号船坞运输舰(LPD 17)和“劳德代尔堡”号船坞运输舰(LPD 28)。目前合同完成情况尚未披露。

舰艇自防御系统开发图

SSDS MK3

将引入“改进型海麻雀”导弹、新的多功能雷达等。

图表:舰艇自防御系统各版本装备情况


“福特”号航母

系统组成

舰艇自防御系统主要是将传感器系统、软硬杀伤武器系统进行集成,形成自动化的快速防空反应能力。SSDS是美国海军首个基于开放架构计算机环境(OACE)开发的系统,具有快速反应交战能力(QRCC),新的传感器、武器子系统模块可以方便地加入到SSDS系统中,而不用考虑传感器与武器的点对点互联细节,SSDS系统可以显著地减少目标探测、识别、跟踪及交战结果所要求的时间,该系统设计为手动控制或几种模式的半自动控制。

舰艇自防御系统内有三种显控台:传感器监控军官显控台、战术作战军官显控台和武器监控军官显控台。

SSDS系统组成示意图

子系统

1、核心子系统

SSDS核心子系统包括控制模块、识别模块、跟踪模块与决策模块。由于传感器的局限性和及时性要求,系统有时很难对面临的威胁做出完全确定的决策,而且,各个武器资源都有着各自的局限和制约,有时不能以最优的方式来使用它们,经常出现的冲突是:某个武器系统不能按照理想的计划,对两个或两个以上的不同目标进行发射。例如,虽然干扰机可重复使用,而箔条、红外干扰弹、高射速炮和导弹则受储备量的限制,不能任意发射。因此,防御系统需要一个确定、可信的策略来解决这些冲突,克服防御资源的物理限制。SSDS采用的贝叶斯(Bayesian)置信网络理论能够根据现有的证据所提供的最有可能性的解释,来确定发射各个防御资源的最佳时间,从而实时地解决冲突问题实现快速和自动的武器资源调度。

2、探测系统

SSDS MK2的探测系统包括:TAS 目标捕获系统、AN/SPG-60 追踪火控雷达、AN/SPQ-9B 雷达以及红外传感器。

1)TAS目标捕获系统

TAS目标捕获系统由1部D频段两坐标雷达,1部敌我识别器,1台UYK-20通用计算机和1部UYA-4显控台组成,能够自动探测、跟踪,敌我识别,以及进行威胁判断和目标指示,具备在严重杂波干扰环境中工作的能力。

2)AN/SPG-60追踪火控雷达

AN/SPG-60 追踪火控雷达是一款X波段单脉冲多普勒雷达,能够对目标进行探测、捕获与追踪,可在极端干扰环境下提供被动视觉跟踪。

3)AN/SPQ-9B雷达

AN/SPQ-9B是在AN/SPQ-9A雷达的基础上改进的。该雷达将大大提高水面舰艇在近岸水域探测和跟踪掠海高速飞行的、小雷达截面的反舰导弹的能力。AN/SPQ-9B雷达使用高分辨率、边搜索边跟踪、X波段、脉冲多普勒雷达以提供对多目标的实时捕获与跟踪,能够提供实时的高分辨率目标信息,一次扫描可捕获多个目标。AN/SPQ-9B于1997年8月开始试生产。

3、指控系统

SSDS的指控系统是ACDS先进作战指挥系统。ACDS先进作战指挥系统是美国海军战术数据系统的后续产品‚将同MK14武器指挥系统、MK68和MK86舰炮火控系统、“鱼叉”导弹系统、MK114和MK116水下火控系统相连接。装备航母时,ACDS只与MK23目标捕获系统相连接。

4、武器系统

SSDS MK2 的武器系统包括:AN/SLQ-32(V)电子战系统或AN/SLY-2舰载电子战系统、“北约海麻雀”导弹系统或“改进型海麻雀”导弹系统、“拉姆Block0/1/2”导弹,以及“密集阵”近程武器系统。

“舰艇自防御系统”示意图

小结

舰艇自防御系统(SSDS)由美国海军开发,主要装备于美国海军的两栖舰和航母等非“宙斯盾”舰上,用于拦截低空飞机、直升机及反舰导弹等敌方目标。“舰艇自防御系统”将各种传感器、防御武备及指挥控制中心联为一体,综合使用硬杀伤武器和软杀伤电子战设备摧毁来袭目标,提高了舰艇的早期预警能力和导弹拦截能力,为舰艇提供分层的自动化防御能力。目前美国海军已开始研发新一代舰艇自防御系统SSDS MK2 ACB-16/TI-16,未来该系统将更科学地协调利用武器资源,更好地与其他平台进行整合。

参考文献
[1]SSDS: Quicker Naval Response to Cruise Missiles
[2]Ship Self-Defense System
[3]Ship Self-Defense System (SSDS)
[4]Four Navy Ships Set for Delivery of Newest SSDS Configuration
[5]Lockheed To Support US Navy’s Ship Self-Defense System
[6]Ship Self Defence System Mk 2 and Data Distribution Standard (DDS)
[7]邹念洋,李楠,陈忠杰,邱萍.美国海军舰艇自防御系统发展及应用研究[J].舰船科学技术,2021,43(01):185-189.

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