美国未来战斗系统的车辆电子技术

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1、美国未来战斗系统的车辆电子技术（上）美国陆军新一代陆战武器—FCS是世界上第一套真正的网络化系统之一，可共享数据和传感器信息，以提供整个战场的态势感知。目前，车辆电子包括用于控制导航、通信和武器等系统的车载电子系统。从狭义上讲，车辆电子包括从芯片和电路板到显示器和功率电子元件。多年来，工程技术人员一直在研究轻量化、高功率使用率和可靠性能的最佳匹配。我们现在生活在一个瞬息万变的时代，设计人员正在把这些分离的系统集成在一起，以得到一个统一的车辆电子网络系统，从而能够在系统、相邻车辆甚至是相邻士兵和远程指挥官之间共享数据。分散布置于战场上的士兵、车辆、飞机、海军舰船和太空飞船等的系列传感器与网

2、络相连，数据将通过无线战场网络传输，从而为每一名作战人员提供相同的态势感知。新一代战场上的车辆电子将首次应用于FCS系统的有人地面平台、无人地面平台和无人机，并通过无线分布式网络把这些系统连接在一起。装备FCS的部队能够与联合部队协同作战，其机动性强，可部署到C-130运输机能够降落的任何地方，通过间接交战替代直接交战以增强其杀伤力和生存力。系统的关键组成部分包括连接到车辆节点的网络传感器，这些传感器使得作战人员能够看到统一的综合战场态势图像。车辆电子的供电据波音公司FCS项目指挥、控制、通讯、计算机与情报、监视和侦察（C4ISR）系统和软件集成方面的负责人称，网络化车辆电子系统的挑战之

3、一是管理车辆电子的电能。波音公司和科学应用国际公司是FCS项目的主系统集成商。8种FCS有人地面车辆和几种无人系统将采用混合电驱动结构，用柴油机给驱动车轮的电池充电。电动机产生的转矩要比内燃机大，在柴油机停止运转时，电动机能够驱动车辆在接近静默的状态下行驶。据称，这些车辆与现有车辆不同，将是第一个混合电驱动车族。由于C4ISR系统属于车载系统，因而需要复杂的电能管理和计算。在装备FCS的作战系统中的士兵能够使用自动装填机枪摧毁8km之内的装甲目标。车辆电子对电能管理系统的依赖是目前面临的挑战。当车长以隐身模式驱动车辆时，将关闭系统的某些子系统以节省电能。根据任务不同，用户将C4ISR系统

4、优先权清单输入计算机，因此计算机明白哪些子系统可以暂停运行。依据车辆任务不同，来选择需要暂停运行的部件，未来战斗系统传感器组件包括短波红外、非制冷长波红外、凝视双色红外、多功能Ka波段雷达、核生化探测器、激光成像仪、光学放大器、光电器件、夜视护目镜、全球定位系统、直视光学设备和图像增强充电耦合设备。这些传感器分布在4种无人机、6种无人地面车辆和8种有人地面车辆上。据称，未来战斗系统的网络必须与20多个独立的系统相连，其中包括18种运载工具、网络和士兵。网络的建立据波音公司FCS项目有人地面车辆的负责人称，车辆电子是大型系统中的一个独立部分，当每一辆车在运行时，车辆将一直向指挥人员报告一些

5、变量数据，如燃油、水和弹药供给等。为确保数据传输到正确的位置，设计人员正在创建一个分布式网络，其中每一辆车和每一个士兵都作为网络中的一个节点，如果任何一个节点失效，则传输数据将绕过此节点传输。设计人员也承认，这将是一个很艰难的挑战。据波音公司FCS项目C4ISR系统集成方面的负责人称，FCS将是部队装备的首个完全网络化的系统，它的所有的车辆和士兵都将成为无线网络上的节点，集成网络并建立数据流是下一个新的工作重点。当联合战术无线电系统（JTRS）项目在其结构调整以后进入研发阶段时，工程技术人员将采用初期的JTRS来完成此项任务，目前该项目处于暂停状态。FCS的一种主干网将是JTRS“簇”（

6、Cluster）1电台和其相关的宽带网络波形。对于更多的局域网，设计人员将采用JTRS“簇”5为士兵、小型无人地面车辆和无人机传输数据。反过来，数据将通过战术作战人员信息网（WIN-T）建立卫星通信连接，并通过全球信息栅格（GIG）把数据传输给美国本土指挥官。陆军负责人迫切希望把FCS的相关子系统应用于战场。2004年7月，陆军负责人宣布加速把某些FCS系统交付现役部队的计划。从2008年开始，他们将采用以两年时间为间隔的四次螺旋发展计划。到2014年，陆军将拥有一个由18种核心系统和具有部分功能的其他模块化单元组成的行动单元（包括网络）。每一个行动单元将由三个装备FCS的合成兵种营（C

7、AB）、一个非瞄准线火炮营、一个侦察、监视和目标捕获（RSTA）中队、一个前方支援营（FSB）、一个旅级情报通信连（BICC）和一个直属连组成。陆军将采用模块化旅级作战部队，所以通用性至关重要。研发人员将在有人地面车辆和无人车辆中采用集成计算机系统（ICS）。ICS是一个基于商用现货供应（COTS）的系统，主要用于控制传感器、地面车辆、无人机和处理器、网络和数据存储。ICS的样品将最早于2007年装备现役“布雷德利”战车、M1坦克、