国外舰艇平台管理系统综述

２８　舰船电子工程　２００２年第１期　国外舰艇平台管理系统综述　李绪禄　（华中科技大学齐武汉欢　￣３００７￣）　摘要　舰艇平台管理系统是对舰艇平台的推进系统、电力系统、损管系统和辅机系统进行集中监视、控制和管理　的高度自动化系统，旨在提高舰艇平台的自动化程度，减步舰艇平台的保障人员，降低舰艇寿命周期成本费　用，本文重点介绍国外海军发达国家的舰艇平台管理系统的研制情况，为我国研制舰艇平台管理系统提供借　鉴　关键词　舰艇平台管理系统体系结构　自动监控　引言　舰艇平台管理系统采用计算机控制技　术、网络技术、智能化仪表对舰艇平台的主要　系统如推进系统、电力系统、损管系统和辅机　本结构　国外海军在舰艇平台管理系统的结构上　虽备有差异，但其基本结构是相同的，其中以　德国海军舰艇平台管理系统结构最具特色，　它一般可以分为三层四级，即操作监控层、通　信层、处理层和指挥员级、操作员级、自动控　制处理级和传感器／执行器级（如图１）。　系统等实施集中监视、控制和管理，它可以自　动地为操作人员提供信息收集和显示，并可　通过监控台对有关系统设备的工作状态进行　遥控。显然．这样的舰艇平台管理系统装舰　后，一方面可以节省人力资源，另一方面使复　作监控　ＰＭｓ＋通信层　理层　：茎　杂的系统能简单地操作和更安全地运行，特　别是在出现紧急情况时，可以大大缩短行动　时间，从而提高舰艇的生存能力。因此，国外　图１系统基本结构　海军在八十年代即开始为舰艇研制数字化的　平台管理系统，并于九十年代中期纷纷将平　台管理系统安装在舰艇上，使舰艇的自动化　程度有了较大提高。　操作监控层的特点在于“操作和控制”功　能是集中处理的，但从提高舰艇生命力的角　度出发，在舰上的布置又是分布式的．可以安　装在舰艇乎台的任何位置，如机电集控室、驾　驶室、损管站甚至作战指挥中心；通信层是为　２　国外舰艇平台管理系统的基　了保证操作员与实际处理层之问的通信，一　般采用分立的数据总线结构，以提高系统运　＋收稿Ｅｌ期：２００１年９月１２日　维普资讯 http://www.cqvip.com

总第１２７期　李绪禄等：国外舰艇平台管理系统综述　２９　行的可靠性；处理层采用带智能的终端分站，　以确保实时的从各个系统或设备获得数据信　息。　（ＣＧ　４８）号舰艇平台管理系统　美国军方在１　９９５年提出为海军装设　新　型舰艇管理系统”并首先在“约克郡”（ＣＧ　４８）号巡洋蚬上实施。该系统主要是对标准的　监视控制系统（ＳＭＣＳ）、损管控制系统　３　国外几种典型的舰艇平台管　理系统　（Ｄｃｓ）、桥楼综合控制系统（ＩＢＳ）和状态综合　评估系统（ＩＣＡＳ）实施监视、控制和管理。这　些分系统通过异步传输通信网（ＡＴＭ）集成　３　１美国“提康得罗加”级巡洋舰“约克郡”　在一起（见图２）　圆圈　目　圉　图２“约克郡”号巡洋舰平台管理系统方案　ＳＭＣＳ分系统取代现有的推进、电力、辅　助和燃油控制系统，它对每个操作部位均使　检测设备在严重损坏前的性能参数，同时该　分系统还包含一个专家系统，启用专家系统　用具有标准操控台的数字监视系统，在　ＳＭＣＳ分系统的设计中突出了人机界面设　可以自动提供故障预报和维修方案，减少了　不必要的维修。　计，使事故处理更加简捷迅速；ＤＣＳ分系统　取代原有的损管控制台，并增加了许多新功　能，损管系统由安装在各修理站区内的工作　站组成，每个ＤＣＳ工作站通过以太网总线相　连接，所有的破损信息均由电子仪器传送到　舰艇平台管理系统在“约克郡”号巡洋舰　上的应用．．大大提高了该舰平台自动化程度＋　减少了约２Ｏ　的平台保障人员，降低了舰艇　寿命周期的成本费用　３　２英国ＣＮＧＦ级护卫舰平台管理系统　损管中心．并显示在大屏上；ＩＢＳ分系统将航　海和操舵信息提供给舰艇指挥官，并利用航　行管理系统提供的平面图和舰上其它传感器　送来的导航位置信息来修正舰位，以保证舰　艇航行安全；ＩＣＡＳ分系统既可以采用在线　ＣＮＧＦ级护卫舰是英国、法国和意大利　三国联合没计的新一代通用型护卫舰，在该　舰的设计过程中成功的应用了平台管理系　统，实现了对推进系统、电力系统、损管系统　和辅机系统的监控功能　其基本方案见图３　输入的设备正常状态信息，也可以采用手工　输入的设备正常状态数据进行趋向分析，以　在ＣＮＧＦ护卫舰平台管理系统设计中，　采用了总线系统　舰艇平台的每一个系统配　维普资讯 http://www.cqvip.com

３０　舰船电子工程　２００２年第１期　的平台管理系统（见图４），它通过一条冗余　的光纤总线系统将沿着全船分布的独立局部　处理单元（Ｉ，ＰＵ）连接到中心控制台的操作　计算机（人一机界面或ＨＭＩ计算机）。受控进　程的软件安装于ＬＰＵ中　通过这种配置，使　得从中心控制台和直接由ＬＰＵ通过局部操　作面板（ＬＯＰ）操作平台管理系统成为可能。　平台管理系统的全部控制都可以通过（ＬＯＰ）　实现，即使由于某些原因ＬＰＵ无法与ＨＭＩ　计算机连接。操作员用四台高分辨率的显示　屏幕控制和操作平台管理系统。专用的控制　和监控面板（ＤＣＭＰ）以及硬缆控制面板　图３　ＣＮＧＦ护卫舰平台管理系统方案　（ＨＷＣＰ）主要用于安全单元　ＨＭＩ计算机的　置一个显控台，在舰艇控制中心内，指挥员控　操作基于一个浮动主机的原则，也就是说，如　果～台主机损坏，另一台能够自动地代替它　成为主机，并同步保存原主机的数据文件夹。　制台可观察到所有的３个控制台　该系统可　以自舰桥、舰艇控制中心、机旁等多处对若干　部位根据操作要求实施推进、电力系统、辅助　ＨＭＩ计算机的浮动主机结构以及冗余　的数据总线系统保证了高度的容错性和可靠　性　分离的视频网络可以被随意地交换，视频　相机安装于关键部位，获取的图片被分配到　各操作屏幕上。　系统的操作　及破损控制和监视。　３．３德国２１　２级潜艇平台管理系统　德国２１　２级潜艇采用了西门子公司研制　后　它　．汽盈　等墨　圈４德　２【２级潜艇平台管理系统方案　维普资讯 http://www.cqvip.com

总第１２７期　李绪禄等：国外舰艇平台管理系统综述　３．４荷兰海军防空指挥护卫舰（Ｉ　ＣＦ舰）平　台管理系统　舰上人员能够管理平台，从ｓ级护卫舰到Ｍ　级护卫舰　最后到ＬＣＦ级护卫舰，每一级舰　均采用新的技术和新的软硬件系统　ＬＣＦ舰　平台管理系统结构见图５。　过去ｌ０年中，荷兰海军一直致力于开发　舰艇平台自动化系统，其目标就是要保证军　量曩拄制　．｜ｒ　睦粗站　舯　Ｉｍ　电控制　控制　摊　蟪　圆圆圜图　圜圜　时　骑　圜圜　阿　固－．．囵　￡　稚　嚣　溜　热　图５　ＬＣＦ级护卫舰平台管理系统结构　Ｌ＿ＣＦ舰平台管理系统除具备一般的监　视控制、损管功能外，还具有通知功能和训练　功能。ＬＣＦ舰平台管理系统的通知功能是以　一如美国新研的ＤＤ　２１＿－祖姆瓦特”（Ｚ￣ｍｗａｈ］　级驱逐舰采用了先进的平台管理系统和自动　化程度极７葛的电子武器系统，使得具备巡洋　舰规模的“祖姆瓦特”级驱逐舰的舰员只有　种非常有效的方式帮助高级舰员和操作员　应付危机态势，各种舰艇系统的管理通过提　供高水平的可靠信息得到优化，据此，操作员　可以选择最佳系统组合，为指挥员提供辅助　决策帮助；ＬＣＦ舰平台管理系统还包含了一　套舰上的训练系统，满足了不间断训练需求，　１。Ｏ人左右；英国４５型驱逐舰也装备了平台　管理系统　舰艇平台管理系统上舰后，可实现　对舰艇平台的自动监控和管理，既可节省人　力资源，保障日益复杂的舰艇平台的安全运　行，又可保证舰艇平台在出现紧急情况时，太　这套系统允许操作员单独训练或集体训练，　大缩短行：　时间，提高舰艇的生命力，因此，　我国必须加速开发舰艇平台管理系统的研制　工作。　参考文献　ｒ　１　１　ＳＵＢＣＯＮ　９９　Ｄｅｃｅｎ【Ｔａｌｉｓｅｄ　Ｐｌａｔｂｒｍ　４结论与建议　现代舰艇设计越来越多的采用高新技　术，全舰系统数字化、网络化成为发展趋势，　数据资源共享成为系统设计的必然　减少舰　艇人员编制、降低舰艇寿命周期费用为舰艇　平台管理系统的研制提出了要求。同时，大量　计算机系统的应用，为舰艇平台管理系统上　舰提供了基本条件。国外新研舰艇都陆续装　备平台管理系统来提高舰艇的自动化程度，　Ｍａｎａｇｅｍｅ￣ｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ、　［２］李骥昌译美海军先进综合控制信息系统．　国外舰船工程２００１（２）　［３］李勇群译．下一代舰艇平台集成监控系统　国外舰船工程２ＯＯｌ（７）　［４］罗恿均译．英国平台管理系统的今天和蝎　天国外舰船工程２０００（１）