总体趋势和发展要点

（一）总体趋势

坦克火控系统朝着目标识别的自动化、态势感知的多谱化、火力打击的网络化、控制决策的自主化、系统结构的简约化等方向发展，并适应战场环境的复杂度不断增加的要求。

（1）提高坦克火控系统的自动目标识别与战场态势感知能力

战场态势感知与目标识别是坦克火控系统的打击过程中的前端功能。目标识别是对战场上目标的存在、类型等情况做出判断。战场态势感知是在获取、分析战场各相关信息的基础上，分析形成战场态势，为火控系统的打击决策提供基本信息。考虑到采用技术的相关性，这里的战场态势感知包括射击效果评判。目前，目标识别与战场态势感知已成为坦克火控系统性能进一步提升的“瓶颈”。目标识别的距离和准确程度、态势感知准确度，直接影响着打击行动规划的实时程度、有效程度和准确程度。随着科技的飞速发展和伪装、隐身技术在战争中的广泛运用，坦克乘员搜索、发现、识别目标更加困难，判断战场态势要求在瞬间处理的信息量也增多，因此，需要在提高现有光学传感器的同时，发展新型目标信息获取手段，从复杂和混乱的背景及各种干扰中迅速、可靠地提取目标，从而使乘员能更快地对目标开火；提高信息分析和处理水平，获取全面、准确的态势信息。这就要求火控系统提高自动化程度，实现目标识别和态势感知的自动化。

（2）提高火控系统的网络化协同作战能力

协同作战能力一直是坦克强调的重要性能。受技术发展水平的限制，以往的坦克火控系统主要强调的是单车的战技性能。现代战争强调的是体系与体系的对抗，提高网络化协同作战条件下的性能成为火控系统发展的必然要求。火控系统需要全面、系统地获取战场信息，从整体作战效果最优的角度，对各单车的作战行动，尤其是各单车的具体打击行动与目标做出规划。通过网络化协同，一方面可以共享多个单车独立获取的信息，并通过信息处理、信息融合与信息挖掘等技术对这些已有信息进行处理，获得全局信息；还可以进一步获取新的信息，使各单车获取的信息得到高效利用；另一方面，基于全局优化技术做出的决策，可以提高作战系统的整体作战效果。

（3）提高火控系统的自主作战能力

火控系统自主作战是指在无人干预的情况下，采用环境感知、决策规划、智能控制等技术，有计划、有目的地产生智能侦察、搜索、识别、瞄准、射击等行为，以适应环境、改变现状，自主地执行预定任务。实现火控系统自主作战是信息化战争对坦克提出的必然需求。首先，发展两乘员坦克在各军事强国中已经达成共识，低矮扁平的无人炮塔中原炮长完成的所有工作都将由智能自主系统所替代，这一方面有效减小了坦克战斗全重，提高坦克的机动性；另一方面，可降低人为因素的影响，大幅提升火控系统发现、识别、打击目标的快速性和高精度性。其次，自主技术是解决网络化协同作战中一系列复杂的战场信息融合、火力打击规划问题的有效方法，也适应了未来无人作战系统发展要求。

（4）提高火控系统高机动条件下的作战能力

现代战争需要坦克等装甲装备具备高机动性能，从战略角度，可以实现用大型运输机投送，快速完成主战装备的区域布局；从战术角度，坦克自身需具备高机动性，可以有效规避威胁并提高单车作战能力。在高速机动作战条件下，火控系统所受非线性干扰的模式和强度还会随之增大。目前坦克火控系统作战使用条件一般是：中等起伏路面平均车速20～25 km/h 实现行进间射击，未来平均车速将达到35～45 km/h 甚至更高，路面更加复杂，外部非线性扰动更大，且火控系统射击距离更远，射击精度要求更高，这就对系统的稳定精度、反应速度、目标运动状态精确获取和抗扰能力等指标提出了更高的要求。需要解决的技术问题包括实现对机动目标的精确自动跟踪和瞄准、克服“目标做匀速直线运动”基本假定引起的模型误差、实现火炮的控制精度和优良的动态过程等。

（5）实现对空和间瞄射击

随着反坦克武装直升机在战场上的广泛运用，战争中对坦克的威胁不只是来自地面的反坦克武器，更多的是来自空中的“天敌”。空中的威胁较之地面有过之而无不及。考虑到目前坦克火控系统普遍缺乏对空射击能力，发展既能对地攻击，又能对空射击的一体化火控系统，实现打击的高平结合，提高坦克的空射能力，从而提高坦克战场生存能力，不仅是坦克火控系统发展的需要，也是打赢未来战争的需要。目前的直瞄式火控系统，很难满足城市及远距离作战对武器平台远距离间瞄的作战需求，采用弹炮结合技术，实现坦克火力打击样式和打击目标种类的多样化，提高坦克在复杂环境中的作战能力和生存力；采用战场态势综合感知、坦克位置及姿态精确测量等技术，实现打击的曲直结合，弥补陆战平台战场打击盲区，既扩展了坦克火控系统的功能，又满足了武器平台作战功能多样化的发展需求，将大幅提高陆战武器系统的整体作战能力。

（6）提高标准化、模块化、小型化水平

坦克火控系统是一种光机电复合系统，新技术含量高、部组件多、连接关系复杂。坦克火控系统的成本占整车成本的比重越来越大。坦克是突击作战武器，是战场上众多武器打击的主要对象，极易遭受到来自地面和空中武器的攻击。坦克一旦中弹，布置在战斗舱中的火控系统将是主要的受损对象。在平时训练中，由于火控系统的技术特点和组成特点，其又是坦克故障的多发系统。提高火控系统的标准化水平，有利于降低生产成本；还可以减少维修设备件贮存，提高火控系统的可维修水平。提高火控系统的模块化水平，可提高各功能模块在坦克中布置的灵活性，降低设计难度；有利于通过合理布局，提高火控系统的抗击毁能力；更重要的是，合理的模块化设计，有利于数据总线技术的深入应用。利用数据总线技术，将火控系统与综合电子信息系统充分融合，从而提升火控系统的可靠性、可预测性、可维修性及信息化水平。提高火控系统的小型化水平，有利于降低部件中弹概率；可缓解由于坦克部组件不断增加而造成的坦克车内空间越来越狭小的压力，有利于为坦克乘员提供更大的自由度和活动空间，提高坦克的战斗力。

因此，实现坦克火控系统与综合电子系统间信息的充分融合是未来坦克火控系统的发展趋势，而车辆综合电子系统是数字化坦克不可缺少的核心部件。它不仅可以提高整个车辆系统的可靠性，还具有良好的可扩展性、减轻坦克乘员工作负担、便于与整个战场系统连接等优点，是今后的发展方向。

（二）发展要点

1.网络化发展

（1）坦克火控系统信息获取的网络化与多元化

未来坦克的火控系统将同其他火力节点一样，广泛采用多功能雷达、热像仪、CCD 摄像机和激光测距等多种传感器，并通过数据链延伸至友邻火力节点和侦察监视领域，形成一个强大的无所不在的探测装置网络，实时获取作战区域的所有目标信息。在应用雷达系统方面，坦克装载的雷达将同时具有多目标搜索和跟踪、预警和监视的能力；在光电探测系统方面，多频谱综合辨识与跟踪技术将得到重点发展与应用，并形成一定的多目标管理与跟踪能力。

美军的“未来战斗系统”（FCS），由有人或无人操纵（机器人）地面系统和无人飞机组成，其地面战斗车辆（狭义的FCS）四周有10 具电视/热成像摄像机，用于摄取战场信息，经计算机处理后，传送到乘员的头盔显示器上，使乘员可以实时获取战场态势、车辆状况、上级和友邻位置等各种信息，而遥控侦察机则实时地为地面战斗车辆提供战场全方位信息。由此可见，未来陆军战车的信息采集系统也将采用多传感器，装备先进的前视红外系统、多功能显示器和头盔显示器，能够自动搜索和跟踪目标。(www.xing528.com)

（2）坦克火控系统攻击目标网络化与协同化

先进火控系统将具备良好的攻击能力，发展方向已经不再停留在单个平台的多目标攻击，而是通过数据链网络实现了多平台协同多目标攻击。坦克中最广泛采用的光电火控系统，在直升机上已经实现了多目标攻击能力，如美国的“夜间低空导航和红外寻的”（LANTIRN）吊舱，可以自动跟踪6 个不同的目标。除此之外，先进的坦克火控系统也具备了一定的多目标攻击能力。如法国的“勒克莱尔”主战坦克在60 s 内，观测与射击控制系统就能标定和攻击6个不同的目标，而变更射击目标的循环时间仅需4～6 s。美军陆军“未来战斗系统”（FCS）先进的战斗管理系统（BMS）是一种多探测器辅助的、智能化的火控系统，能同时搜索和管理20 个目标，具有自动目标识别、确定优先攻击顺序和目标自动跟踪能力，能实现全天候多目标攻击。

由此可见，随着网络中心战技术的进一步成熟，陆军的装甲车辆将广泛采用先进的雷达系统、光电探测系统等多种传感器，具备多目标攻击能力和多平台协同多目标攻击能力，从而大大提高各作战平台的作战效能和协同作战能力。

2.智能化发展

火控系统智能化、自动化的目的就是减少整个武器系统中操作人员的数量，减轻操作人员的负担，提高武器系统的整体效能，使人真正从武器系统中解放出来。近年来，随着模糊理论、神经网络理论、智能专家系统理论的迅猛发展及先进的传感器技术、并行处理技术、人工智能及自适应技术的广泛应用，使火控系统具有了自主推理和决策能力、自动目标探测和自主目标识别能力、自动故障诊断及维修能力、主动/被动信息获取能力和自适应武器控制能力，从而大大提高了武器系统的智能化水平。

（1）自动搜索跟踪目标

目前，先进的舰艇、航空和陆军防空导弹雷达火控系统和光电火控系统都具备了目标自动搜索跟踪能力，但大多数主战坦克火控系统中，目标的搜索和识别完全依靠坦克乘员用肉眼借助光电传感器来实现，对目标的跟踪也是由炮手手动控制的，这在一定程度上削弱了车组的战斗力。数字化稳定跟踪技术是实现瞄准和跟踪稳定的必要保证，数字跟踪滤波器、数字滤波技术、模糊逻辑用于多传感器跟踪中的数据相关，结合交互多模型方法、灰色估计，共同促进了目标跟踪理论及算法的发展。同时，扰动调节与控制、误差修正与补偿的研究使稳定跟踪有了长足的发展。

（2）自动识别目标

目标识别是攻击的前提。目前舰艇、航空和陆军的野战防空火控系统都装备了协同式敌我识别系统，美国研制的夜间低空导航与红外瞄准（LANTIRN）吊舱还采用了自动目标识别（Auto-matic Target Recognition）技术，简称ATR 技术。但陆军大部分装甲车辆都没有安装敌我识别系统。目前，各国军方都在着力发展适用于陆军的新型敌我识别系统，主要有适用于陆战的毫米波敌我识别系统、适用于未来数字化战场的单兵敌我识别系统和抗干扰能力更强的非协同式敌我识别系统。毫无疑问，在未来战场上，无论是单兵、装甲车辆、火炮、防空导弹，还是直升机，相互间都将具有自主识别的能力。目前，我军坦克初步具备了敌我识别能力，但这种应答式敌我识别器已不能完全满足超视距攻击要求，未来的火控系统将采用先进的自动目标识别技术。

（3）智能目标分配

未来作战中，目标分配将在三个层面上进行，一是在作战决策信息系统中已经确定了打谁、谁打、怎样打。二是由实际执行部（分）队将目标分配到具体的火力单元。三是通过作战区域局域网的综合战场态势图像，使网络中的任何作战平台（如装甲车辆、直升机）能清晰地观察到作战区域内我方所有作战平台的位置、方向和敌方的目标的位置及运动情况，从而自行确定自身应跟踪瞄准的目标，实现作战区域内目标的自动分配。目标分配时，通常是对多种因素的权衡，比如要考虑多个目标的威胁程度排序、多个目标价值排序、使用哪种武器适宜、什么范围内的武器最合适、发射多少弹药最有效等。

3.综合化发展

（1）信息综合

未来陆战作战平台的信息采集系统将采用层次结构、多条总线和多种规约，以火控计算机（通用综合处理机）为中心，把传感器单元甚至天线单元、瞄准跟踪装置、武器发射控制系统和平台驾驶系统连为一个有机的整体，形成内部局域网，实现信息的综合传输，从而简化设备之间的连接，减小体积、质量和减少电磁干扰。在此基础上，系统实现积木式结构和标准化接口，为系统研制、使用、维护提供有利条件。目前，先进的舰艇和航空火控系统都实现了信息综合，但我军装甲车辆火控系统在这方面和国外先进水平仍有一定的差距，突出的问题是目标探测装置、火控计算机和武器控制系统在结构和功能上相互独立，没有形成一个有机的整体。

（2）显示综合

显示综合是指在信息综合的前提下，通过显示控制管理器、多功能显示器及视频记录装置给乘员提供战场态势、火控、导航等全面信息。目前，航空火控系统采用了先进的平视显示器、多功能显示器和头盔式显示器，舰艇火控系统则采用了先进的多功能综合显示器，而陆军的装甲车辆大多只装备了单目光学观察镜。随着电子技术的飞速发展，未来陆军装甲车辆将大量采用多功能显示器和头盔式显示器，以满足未来装甲车辆自动搜索和跟踪目标的要求。美国陆军正在研制的“未来战斗系统”（FCS）就采用了多功能显示器和头盔式显示器。

（3）硬件综合

硬件综合突出表现在处理系统的综合和传感器的综合。侦察设备、传感器和发射控制部件必须直接与总线相连，减少或尽可能消除部件之间的交叉连接。要实现火控系统的综合化，必须打破一些传统的概念。也就是说，原来作战平台内部物理上条块分明的火控分系统可能不存在了，但控制武器射击的功能不但没有变，还在原有的基础上有所加强，即射击控制精度更高，射击反应时间更短。从信号处理角度分析，火控系统从目标探测、解算到射击诸元输出，以火控雷达、光电跟踪器、火控计算机、平台姿态控制等多个信号处理部件协同工作完成。目前，这些信号处理部件在结构上相互独立，不仅接口复杂，而且传递误差很大，同时，在功能上也无法形成一个有机整体。只有将这些信号处理模块集成化、综合化、数字化，才能使目标测量、火控解算、火力控制融合成一个有机的整体。

总之，陆军武器平台火控系统的网络化、智能化和综合化是必然的发展方向，它将给信息化战场上陆军作战集群提供新的战斗力生成模式。实现这种崭新模式的火控系统还需突破多项关键技术，在具体研究中，要按照网络化、智能化和综合化的火控技术研究思路稳步推进，实现从传统火控向平台协同式火控逐渐过渡。在武器平台研究中，要按照网络化协同的思路，在火控系统中加入无缝链路；要按照智能化的思路，提高火控系统的多元信息处理能力与作战辅助决策能力；要按照综合化的思路，发展标准化、系列化的火控系统通用模块，实现多兵种协同。