图1 CEC系统工作流程逻辑图

二、主要技术特点

CEC是一种高速数字化数据传输网络，其目标是将分散在战场上所有作战节点不同性质的传感器数据进行共享与融合（包括船舰、飞机等平台），使同一网络内的各节点能对整体战场态势有更完整与清晰的判断。近年来高速计算机、高带宽传输技术的飞速发展，让CEC网络内各节点传输/共享集成信息的时间只需零点几秒。据称CEC网络最多可支持24个节点。

1.高速运算、大带宽传输能力

CEC需传输各节点的传感器数据，需要高带宽数据链、高速处理能力来实现，以及将各节点数据融合处理的强大运算能力。美军在CEC早期研究阶段曾一度希望以Link 16（带宽约200 kpbs）作为CEC传输链路，但后续的可行性实验显示，Link 16的带宽无法满足目标更新速率、传输速率、融合后的数据精度等方面的要求，最终被弃用。

2.复合跟踪能力

CEC的核心能力是交换作战区域内各节点的探测数据并融合成单一战术态势图，这种能力即称为复合跟踪（composite tracking）能力，如图2所示。具体来说，网络内各节点（包括船舰、预警机、地面部队等）通过宽带数据链共享彼此间的原始射频感知数据（包括目标方位、高度、速度等），每个节点通过实时的数据集成与协调，形成一个各节点同步、能完整描述舰队周遭战术态势的单一集成空情图（SIAP）。此功能与美军舰艇上的AN/SYS-2一体化自动探测与跟踪（IADT）类似，但AN/SYS-2仅集成一艘舰艇上的所有雷达数据，而CEC须实时集成舰队内所有舰艇上的雷达数据，实时的数据传输是CEC完成单一集成空情图的先决条件，如果数据传输过程延迟，不同节点对空间中同一目标的探测数据将无法集成。

图2 CEC复合跟踪能力示意图

3.情报共享与融合能力

复合跟踪能力让CEC网络内每个节点都可以获得本身传感器尚未接触的目标信息，因此可提前得知该目标在空间中的方位，即，实现目标截获能力；然后各节点再利用自身雷达对特定区域做小范围、大功率、控守式精确探测，进一步获得更精确的目标瞄准信息；然后再通过CEC网络反馈至整个战术网络；所有节点都能获得该目标更佳的目标瞄准数据。这种能力称为精确提示，如图3所示。

若没有CEC网络，单一平台仅以自身传感器搜索，为确保没有遗漏死角及较快的目标更新率，波束必须很宽并导致能量分散、分辨率降低、驻留在每一位置上的时间很短，这种工作模式称为广域搜索。这种工作模式下，直到确认目标瞄准信息，才会针对特定方位，以较窄波束集中能量搜索特定空域，以获得较精确的目标瞄准信息。

图3 CEC精确提示能力示意图

这种传统的工作模式对单个传感器本身带来了巨大挑战：传统的机械搜索雷达无法同时兼顾其他空域，无法及时发现来自其他方位的、快速的威胁，并对节点（或平台）带来巨大风险；新型的相控阵雷达的快速波束切换能力可大幅改善该问题，但相控阵雷达的部署规模还不够大。

CEC网络可较好地应对上述挑战，各节点能共享/融合不同雷达的数据，即使某特定节点对局部空域行集中精确搜索，仍能靠其他节点提供的雷达情报以保持对其他空域的全域监视。由于CEC的单一集成空情图可提供比单一节点质量更好的截获效果，让各节点更快得知自身雷达尚未确认的目标方位，并实时采取局部精确搜索，最终缩短各节点整个作战过程中决策时间。总之，通过CEC网络的情报共享/融合，可对整个作战网络产生明显的效能增益。

4.抗干扰能力和反隐身能力

在抗电子干扰方面，即便某一节点因遭到严重干扰而传输了严重失真的数据，这些数据在数据融合时也会被滤除。因此，敌方对某一节点实施电子干扰而导致的传感器性能降低，可通过CEC网络内其他位置上的平台的数据来弥补。

隐身技术通过多种途径，尽可能减弱自身的特征信号，降低对外来电磁波、光波和红外线反射，从而达到隐蔽的目的。对于雷达隐身而言，则主要是电磁波频段的隐身。传统雷达很难探测到采用了隐身技术的平台。而借助CEC，可以将所有平台的雷达所获取的数据进行关联，能将每个平台间歇性接收到的非连贯回波进行集成并加以处理，就能掌握隐身目标的相关信息。

5.超视距交战能力

由于CEC能让单一节点取得本身尚无法探测到的目标信息，并维持目标瞄准等级的高速数据更新，因此可实现超视距交战能力。虽然单个节点本身传感器未探测到某特定目标，但通过CEC网络可从其他节点获得高更新率、高精度火控等级的探测数据，仍能发射导弹并实施打击，也可以选择“视距外平台发射导弹，视距内平台实施制导”的工作模式来实施超视距打击，如图4所示。

图4 基于CEC的超视距交战示意图

例如，一架预警机能传输本身的雷达探测数据给同一CEC网络中的另一艘作战舰，虽然该作战舰艇无法对目标实现视距内瞄准，但可通过CEC获得预警机的雷达跟踪信息以完成攻击。只要预警机持续跟踪日标并传输数据到发射舰，发射舰就能继续利用上行链路为导弹实施精确制导。如果CEC网络内有协同节点能提供导弹所需的中途数据更新和目标照射，则也可以通过CEC取得相关目标瞄准与火控数据，用本身的火控资源接管、引导同一网络内其他节点发射的导弹以命中目标。超视距交战能力可以扩大整个CEC网络成员的作战范围，突破单一节点交战的视距限制，提高“先敌发现、先敌发射”优势，扩大交战的战术灵活性。

总之，CEC网络集成了所有单一平台的探测信息与武器系统能力，实现了作战弹性、反应时间、作战范围、防御纵深等方面的能力跃升，可实施时敏打击任务。

三、系统型号及硬件组成

CEC主要有综合跟踪与识别、精确提示与协同交战三大功能。综合跟踪与识别是将网络内各舰艇雷达所获得的目标数据集成为单一集成空情图，可通过对各舰数据的分析对比来对目标进行跟踪识别。精确提示是在得到目标航迹图后，若CEC网络内某舰艇的雷达仍未探测到目标，则可将其他舰艇雷达已获得的目标数据作为该舰的探测目标。协同交战能力是CEC有别于战术数据链的最大的不同，战术数据链仅能交换目标航迹、速度等“目标跟踪级”的信息，而CEC的高带宽链路则可提供“目标瞄准级”的信息，即，可直接引导武器系统实施精确打击。

1.CEC系统的主要型号

从硬件层面来讲，用以实现CEC能力的系统统称为协同交战传输处理设备（CETPS）。该设备分为舰载型与机载型两类：舰载型型号为AN/USG-2（工程开发阶段称为AN/USG-1）；机载型型号为AN/USG-3，主要装备于美国海军的E-2C“鹰眼”预警机上，2000年后交付美军的E-2C“鹰眼”预警机上都安装了该系统。

协同交战传输处理设备是安装于武器平台上的CEC终端设备，主要具备如下功能：负责接收与处理来自CEC网络内各不同作战单元（空中、水面、陆地等）传输的信息，通过实时共享与处理，使CEC网络内的各成员产生一个共同的战术情报和火控态势图；负责协同交战决策与交战执行，使一个CEC网络内各节点内所有的防空传感器和武器系统像一个在相同平台上的分布式系统那样运作；除了发展单个CEC网络内部的情报共享与协调外，还可以在不同CEC网络间共享与协调战术态势图及其他战术情报，协调多个CEC网络进行作战。

2.CEC系统的硬件组成

CEC的硬件架构如图5所示，主要包括数据分发系统（DDS）和协同交战处理器（CEP）两部分。其中：CEC的高带宽链路把传统数据链特性融入到数据分发系统中，数据分发系统以非常高的数据传输速率传输信息，且不需要考虑固定格式报文（即，不需要考虑采用什么具体的传统数据链）；CEP产生的传感器信息提供给平台的传统数据链（协同交战处理器通过数据分发系统在CEC平台和处理器间交换数据），然后各平台通过其自身搭载的传统战术数据链（如，Link 16、Link 11、Link 11B）把相关的信息（航迹报告）报告给所有网络节点。

图5 CEC硬件架构框图

3.2.1数据分发系统（数据分发系统）

数据分发系统可提供与其它CEC单元的直接视距抗干扰、加密、实时数据通信，也可通过飞机和舰艇中继进行超视距传输。系统工作于C频段，传输带宽约5 Mbps，系统使用一组C频段相控阵收发天线（如图6所示，该天线与传统数据链采用的非阵列天线有很大不同）实现窄波束（与相控阵雷达波束相似）数据传输，通信定向性强，因此具备很强的低截获概率能力。除了低截获概率能力以外，系统的相控阵天线还能够在遭受敌方干扰时，集中能量、增加功率来实施大功率通信，进而达到反干扰的效果。

图6 数据分发系统的相控阵天线（从上面数第二个天线罩内）

3.2.2协同交战处理器（CEP）

协同交战处理器可对所接收到的来自其它协同单元（CU）的数据进行处理，并与本舰数据进行融合，以形成融合数据。协同交战处理器利用共用算法，在每个单元上都生成相同的、高精度的空情图。

具体来说，协同交战处理器负责处理数据分发系统传输的信息，以摩托罗拉68040处理器为核心，通过VME数据总线与其他子系统连接（包括舰载战斗指挥系统、武器火控系统）。

该处理器用于处理来自不同节点的信息时，主要负责如下几方面工作：坐标转换，以消除各节点相对运动，便不同节点探测的同一目标的坐标信息重合；对不同节点的数据进行精度加权和过滤，因干扰而导致探测数据严重失真的节点，其探测数据将被滤除；同步不同节点的时间，能将不同节点间的处理同步到毫秒量级。

四、应用案例

美军已将CEC安装于部分航空母舰、两栖突击舰、CG47巡洋舰、DDG51驱逐舰等水面舰艇，装有“宙斯盾”系统的舰船与传统的两栖突击舰利用CEC实现连接的示意图如图7所示。

图7 “宙斯盾”舰与两栖突击舰之间利用CEC连接

美军各军种、机构以及美国的盟国也不断致力于推进CEC终端的实战部署与应用，典型应用案例如表2所示。

表2 CEC典型应用案例

五、结语

美国海军正在发展一种以航母战斗群为背景的新型空中作战样式（综合的防空和导弹防御），这一新作战规划的核心则是海军综合防空火控（NIFC-CA）体系，该体系是美国海军根据网络中心战思想概念，为实现远程交战（EOR）和超视距（OTH）防空拦截能力，将新的传感器、先进数据网络、中远程防空反导武器集成为一体，发展而来的分布式、网络化编队防空作战体系。

CEC是NIFC-CA体系能力的核心，为联合综合火控（JIFC）战斗体系提供有效的帮助。CEC为战斗群中的每一个舰船和飞机提供武器能力接口以提供集成交战能力。通过对机载传感器收集到的对战斗群内舰船威胁数据的同步分发，CEC大大扩展了舰船从雷达中发现敌人踪迹的范围，有效地提高了地区、局部和自身防御能力。CEC使得战斗群或者联合任务部队可以成为一个独立的，地理信息分发战术系统。面对日益增长的反舰巡航导弹和战区弹道导弹的威胁，CEC为舰队提供了强大的深度防御能力。

可以预期，CEC未来将在NIFC-CA体系的驱动下，在美海军情报监视与侦察（ISR）体系打造中发挥更大的作用。

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