多平臺艦空導彈協同制導超視距攔截低空反艦導彈時，視距外發射導彈后，根據導彈的彈道分析，隨著導彈逐漸遠離發射平臺，飛行高度逐漸下降，當導彈與平臺的距離足夠遠，導彈會超出發射平臺的制導距離，從而發射平臺不能向導彈傳送制導指令。在這種情況下，為了完成中制導任務，需將制導權交給協同制導平臺，由協同制導平臺向導彈發送無線電制導指令；或者，艦艇編隊指控中心根據整個編隊作戰的需要，下達了制導交接命令時，制導權需要在制導平臺間進行交接，即在艦空導彈中制導段存在制導交接。

何為制導交接？就是把中制導無線電指令發送權由一個制導平臺轉交給另一個制導平臺（也稱協同制導平臺）的過程，就是說，艦空導彈中制導段分為兩部分，前一部分由發射平臺制導，后一段由協同平臺制導，制導指令的發送由前一平臺轉移到協同制導平臺，由協同制導平臺直接給導彈發送無線電指令。

艦空導彈在兩個平臺之間的制導交接如圖1（a）、圖1（b）所示，分別為艦艦平臺之間和艦空平臺之間的制導交接。

從上述過程的描述可以看出，艦空導彈武器系統要完成制導交接，從系統層面上來看，涉及幾個系統之間的互動和協作。

一是艦空導彈武器系統。新型艦空導彈武器系統除了完成原有艦空導彈武器系統的功能之外，還要具有跨平臺的協同制導交接能力。

圖1　艦空導彈在兩個平臺之間的制導交接示意圖

二是本艦作戰指揮系統。本艦作戰指揮系統是全艦作戰資源的綜合管理和決策中心，為本艦指揮員提供全艦信息態勢圖像和目標打擊輔助決策，并為各武器系統提供目標指示信息，引導和監控各武器系統打擊目標的作戰情況。

艦空導彈的制導交接過程涉及指令分發和目標選擇等環節，必然涉及本艦指控系統和艦空導彈武器系統之間的信息交互。

三是本艦多平臺協同作戰系統。艦空導彈的制導交接實現是依賴于目標和導彈運動參數信息在多平臺之間的高速數據分發的，目前，新型驅護艦列裝的多平臺協同作戰系統為各平臺共享火控級數據態勢成為可能。

因此，從系統兼容和擴展來看，在艦空武器系統基礎上，新增一個艦空導彈協同制導單元CGU，使該CGU成為新型艦空導彈武器系統中的一部分，主要承擔與原有的武器系統設備（導彈武控設備、發控設備、指令天線設備）、本艦指控系統設備以及多平臺協同作戰系統之間信息交互和功能協作，從而達成兩兩平臺之間制導權轉移的順利完成。

基于協同制導單元的角色定位，針對艦空導彈武器系統協同制導作戰的需求，有必要從作戰方式、使用流程上深入分析CGU的指揮方式和信息流程，提出CGU的總體設計方案，規劃出功能組成以及與其他各個系統（三大系統，即導彈武器系統、本艦指控系統、多平臺協同作戰系統）之間的信息交互關系和內容。

多平臺參與的艦空導彈協同制導作戰是基于CGU的多平臺協同制導作戰樣式之一，如圖2所示，其基本工作原理闡述如下：

各協同平臺通過多平臺協同作戰系統實現目標和導彈跟蹤數據共享；在此基礎上，根據戰場態勢，平臺上的作戰指揮系統與多平臺協同制導單元CGU進行信息交互，經過多平臺協同決策后，完成平臺在協同制導過程中的任務分配，劃分發射平臺及協同交接平臺，確定制導交接時機；發射平臺中的CGU系統與艦空導彈武器系統進行信息交互，完成火控諸元求解、導彈發射及初始控制等任務；協同交接平臺中的CGU系統通過多平臺協同作戰系統實現交接參數交互，完成導彈協同交接任務，控制艦空導彈飛行，直至實現中末制導交班。

圖2　基于CGU的多平臺協同制導作戰原理示意圖

因此，基于多平臺協同制導作戰模式，在扁平化指揮控制思想理念驅動下，參與艦空導彈協同制導過程的每個平臺中，作戰指揮系統、艦空導彈武器系統、多平臺協同作戰系統和多平臺協同制導單元CGU之間信息交互和模塊控制如圖3所示。

（1）多平臺之間通過MCE實現目標和導彈跟蹤的共享。

（2）作戰指揮系統完成多平臺攔截適宜性、威脅判定和排序、武器分配等指揮決策任務，并將此結果反饋給CGU系統。

圖3　艦空導彈協同制導中的信息交互和模塊控制示意圖

（3）CGU系統是實現多平臺協同制導作戰的核心子系統，根據作戰指揮系統指揮決策的結果，完成發射決策、平臺分配等協同制導管理任務。

（4）通過多平臺協同作戰系統獲得目標跟蹤數據，發射平臺中的CGU系統完成火控諸元參數預處理，為導彈武器系統進行火控解算進行數據準備。

（5）導彈武器系統完成火控解算，發射控制。

（6）CGU系統制定制導交接方案，完成導彈交接班。

（7）通過多平臺協同作戰系統獲得目標和導彈跟蹤數據，CGU系統完成制導指令形成所需要參數的預處理；針對不同類型的平臺，CGU直接產生制導指令或將該任務交給艦空導彈武器系統，艦空導彈武器系統根據CGU的制導指令參數預處理結果，生成制導指令。

（8）指令傳輸系統根據導彈制導指令，按照一定的頻率發送指令至艦空導彈。

多平臺超視距協同制導單元CGU是艦空導彈超視距協同制導的核心單元，它通過多平臺協同作戰系統在平臺間共享同一火控級戰場態勢圖像的基礎上，與艦空導彈武器系統配合，完成對目標、導彈運動信息進行綜合處理，形成接力制導作戰方案，實現目標分配、火力通道組織、武器控制諸元解算、發射控制、中繼平臺制導交接、導彈控制直至命中目標等若干任務的軟硬件組成的協同武器控制系統。因此，多平臺超視距協同制導單元CGU具有以下主要功能，如圖4所示。

圖4　多平臺超視距協同制導單元CGU功能描述

1.協同管理

協同管理是實現協同制導作戰的火力管理與決策環節。在作戰指揮系統完成目標威脅判斷、目標分配任務的基礎上，CGU完成發射決策參數計算，平臺任務分配和交接時機確定，包括：

（1）決策基礎參數確定，包括多平臺動態交接區、發射區、殺傷區計算，交接成功概率計算，制導誤差計算。

（2）交接可行性方案分析。

該功能由多平臺動態組網與優化模塊完成。從協同探測和制導需求出發，用一定的算法對所有平臺布局和工作方式進行控制，由多平臺動態組網與優化模塊為優化算法軟件模塊構成，其軟件優化算法由3個部分組成：探測平臺網絡優化算法、制導平臺網絡優化算法和多平臺綜合優化算法。

探測平臺網絡優化算法功能單元：根據所有探測平臺的位置、速度和探測能力等信息，從盡量發揮所有平臺最大探測能力的角度出發，采用優化算法得到探測平臺組網方式。

制導平臺網絡優化算法功能單元：根據所有制導平臺的位置、速度和制導能力等信息，從滿足協同制導需求的角度出發，采用優化算法得到制導平臺組網方式。

多平臺綜合優化算法功能單元：綜合考慮探測平臺網絡優化模塊和制導平臺網絡優化模塊的需求，從全局角度出發，形成全局最優的動態組網方式，并將組網方式轉化為具體的探測平臺和制導平臺的優化指令，發送給平臺的指揮與控制系統，轉化為動態組網控制指令，通過高速數據鏈通信模塊向各個平臺下達控制指令。

2.協同控制

在協同管理單元完成發射決策后，根據多平臺協同作戰系統提供的綜合態勢，確定火控解算類型，完成火控諸元解算所需要的數據預處理（坐標轉換、平滑等處理），包括：

（1）跨平臺參考基準匹配；

（2）跨平臺目標與導彈信息參數坐標變換及修正。

該功能主要由協同制導數據處理與火控解算模塊完成。從協同制導對數據的實時性要求和協同制導火控計算的特殊性出發，通過數據處理和協同制導解算方法，得到滿足要求的數據，完成協同制導火控計算，由3個部分組成：時空一致性轉換功能單元、射擊諸元計算功能單元和協同制導彈道參數解算功能單元。

時空一致性轉換功能單元：接收來自協同平臺的協同信息，結合平臺自身的探測信息，對協同所需要的目標信息、制導信息進行時空一致性轉換，得到滿足本平臺時間和空間要求的各種火控解算和協同制導所需的數據。

協同射擊諸元計算功能單元：根據協同平臺信息和目標信息，對協同制導情況下導彈攔截的航路捷徑、協同殺傷區及發射區邊界、預測遭遇點、目標到達發射區近界和遠界的時間等射擊諸元參數進行計算。

協同制導彈道參數解算功能單元：接收協同射擊諸元計算功能單元計算得到的目標和協同平臺信息，根據協同制導對彈道的要求，計算導彈發射所需裝訂的初始參數，并通過指揮與控制系統對導彈進行發射前初始參數的裝訂。

3.交接導引

根據發控參數，制定制導交接決策方案，完成導彈交班和導彈接班；針對不同平臺類型，實現制導指令參數所需數據進行預處理（坐標轉換、數據平滑）或根據制導指令預處理參數直接產生制導指令及編碼傳輸，包括：

（1）導彈交接決策；

（2）導彈交接處理

（3）制導指令參數預處理；

（4）制導指令參數產生及傳輸。

該功能由協同制導指令交接控制模塊完成。根據協同制導的需要，以一定的交接控制邏輯對制導指令的傳送進行控制，對交接的實施情況進行實時判斷，確保中制導指令交接的順利進行，由4個功能單元組成：信息分配功能單元、交接形勢估計功能單元、制導交接控制功能單元和協同指令生成功能單元。

信息分配功能單元：對指揮與控制平臺傳送過來的協同信息進行分類并傳送給各個功能單元，其中來自協同平臺的交接分配給制導交接控制功能單元，交接成員的信息分配給交接形勢估計功能單元，與制導相關的指令則直接分配給平臺的制導指令發送/接收系統。

交接形勢估計功能單元：接收來自信息分配功能單元的所有中制導指令交接相關成員的信息，其中包括目標狀態信息、導彈狀態信息和平臺狀態信息，通過數學模型對交接空域進行計算，并實時對交接形勢進行判斷，對交接的啟動與否進行判斷并下達控制指令。

制導交接控制功能單元：等待交接形勢估計功能單元的交接啟動指令，未啟動中制導指令交接程序時，該功能單元直接接收指揮與控制平臺的指令，并根據該指令對制導指令發送/接收系統進行控制；當啟動中制導指令交接程序后，該功能單元接收來自其他平臺的協同制導指令，控制制導指令發送/接收系統進行協同制導的指令交接。

協同指令生成功能單元：接收制導指令接收/發送系統的應答信號，通過指令應答情況對交接狀態進行估計，并以此為依據，向協同平臺下達進一步的協同指令，通過平臺的指揮與控制系統，利用高速數據鏈通信模塊發送信息流程。

多平臺協同制導單元CGU是艦空導彈武器系統中的外延部分，與平臺作戰指揮系統和艦空導彈武器系統一起協同工作，完成艦空導彈武器系統作戰指揮、資源管理、導彈發射、交接以及導引控制等一系列任務。因此，CGU模塊包括協同管理模塊、協同控制模塊、交接導引模塊和接口模塊，如圖5所示。

圖5　多平臺協同制導單元CGU模塊組成

編輯：黃飛

?