美海军陆战队通用航空指挥与控制系统概览

通用航空指挥与控制系统（C2CAS）是美国海军陆战队为替代目前海军陆战队空中指挥与控制系统（MACCS）的空中指挥与控制设施开展的现代化工作。该系统将为空中作战单位（ACE）提供所需的硬件和软件，以有效指挥、控制和协调空中行动，可为操作员提供空中作战的规划和执行能力，同时可对未来作战进行规划。C2CAS将空中指挥与控制功能集成到一个可互操作的系统中，该系统可支持所有海军陆战队作战概念规定的核心能力。通过与MACCS配备的传感器和武器系统联合使用，CAC2S可支持远征机动战的各项要求，并促进联合互操作能力的形成。

1. 系统组成

CAC2S由战术方舱、硬件和软件组成，目的是减少现有MACCS设备套件的后勤占地面积。硬件部件将采用可扩展的模块化设计，具备远征性能，并可放在运输箱或方舱中由“悍马”运输，可通过传送装置，如通用登陆艇或气垫登陆艇即可上船、下船或登陆海滩。在指挥中心的“悍马”营地，架起天线，系统即可向需要的人员推送数据（如图1所示）。

图1 CAC2S系统内外部图

CAC2S的软件部分包含处理和显示子系统（PDS）、通信子系统（CS）和传感器子系统。处理和显示子系统提供作战命令传递和任务计划、决策支持、陆战队航空执行工具，还提供了用于拖车的操作及操作设施；通信子系统提供与外部或内部通信实体进行接口或互操作的能力；传感器子系统采用开放体系架构，能够集成海军陆战队空中指挥控制系统中出现的有源或无源传感器技术，这三种子系统组合在一起，可创建一个完整的指挥与控制系统。CAC2S可把硬件、软件、数据链、传感器和全球规划装备集成在一起，以提供技术最先进的、鲁棒的指挥与控制能力，从而取代传统系统。CAC2S计算机软件能在2秒-4秒内迅速处理操作人员指令，而原有系统需要30秒-45秒。该系统具备实时数据传输能力，能满足火控系统及态势感知支援精度要求，使海军陆战队能够通过本地雷达系统连接其他资源，如E-2“鹰眼”预警机或水面舰艇。当舰艇发射的导弹超出舰载雷达探测跟踪范围时，将使用陆战队雷达。CAC2S正在代替已使用近20年的战术空中作战模组和移动式战术空中作战模组，并将替代原战术空中指挥中心系统，为直接空中支援中心（该中心负责指挥海军陆战队突击和空中支援）提供软件工具和实时数据。

2. 系统特点

CAC2S是美国海军陆战队用于共享任务关键话音、视频、传感器及指挥与控制数据和信息的新型战术系统，帮助整合空中和地面作战规划与军事行动，支持海军陆战队空地特遣部队、联合部队以及盟军部队。CAC2S 具备以下特点：

图2 CAC2S可融合来自传感器、士兵和其他系统的信息，创建一幅共用作战图并实时更新

3. 系统现状及应用

CAC2S项目于2002年启动，由于技术问题，于2009年重组。CAC2S项目采用渐进的采办策略，以增量方式分阶段地开发和部署。《能力生产文件》确定分为两个增量来实现CAC2S的全部要求，目前已完成增量I的研发部署工作，增量I的研发分为2个阶段：

第1阶段有2个组成部分，处理和显示子系统与通信子系统。这些子系统进入直接空中支援中心，直接空中支援中心（DASC）与火力支援协调中心共同配置给海军陆战队空地特遣部队。该中心负责立即分派和重分派空中使命任务，如固定翼飞机近距离空中支援和旋转翼飞机战术空运及医疗撤退。第一阶段提供了一种“基于Web的态势感知工具”，为指挥官展示了一幅更完整、更精确的空中图像。对于地面作战部队，它能够动态分派飞机，带来所需火力支援，使部队能够获取更多战场信息。

第二阶段解决空中作战单位的作战管理和指挥与控制需求，并利用传感器数据子系统融合远征传感器的输入和来自地面指挥与控制中心、武器系统、F-35联合打击战斗机传感器的实时与近实时数据，形成战场空间的共用作战图。第二阶段以第一阶段为基础，将传感器数据子系统和第一阶段的处理和显示子系统集成为一个单一的子系统，即航空指控子系统，再纳入通信子系统，最终完全满足CAC2S增量I的需求。

2013年9月，第1阶段实现了完全作战能力。首批部署第1海军陆战队远征部队第3航空兵联队，接着部署第2海军陆战队远征部队第2航空兵联队、第3海军陆战队远征部队第1航空兵联队以及海军陆战队预备队第4航空兵联队。截至目前已有20个第1阶段系统被部署到海军陆战队。

美军将第2阶段工程、制造和研发主承包商合同授予了通用动力公司C4系统部。2014年10月，对CAC2S增量1第2阶段进行了作战评估，评估结果将用于支持里程碑C评审期间的小批量试生产（LRIP）决策。2015财年第2季度通过了里程碑C。2017年5月份，CAC2S首先在美国北卡罗莱纳州切里角海军陆战队航空站部署，海军陆战队航空管制二中队成为海军陆战队第一个使用CAC2S的部队。2017年8月30日，美国通用动力公司宣布，美海军陆战队已经授予其价值1.05亿的CAC2S全速率生产合同。

增量II将在随后的《联合能力集成和开发系统》文档中确定，可能会重点关注机载节点能力、空中交通管制功能的整合、陆基防空节点、高级决策支持工具、无人机系统地面站互操作能力、一体化火控、单一综合空中图像、一体化体系结构行为模型、与五代机的整合以及完全 络赋能的指挥与控制。

4. CAC2S未来将要解决的主要技术问题

1）带宽高效的雷达测量数据分发

CAC2S目前通过高带宽局域 与海军陆战队空中监视雷达连接，该局域 使用战术光缆连接。这种方法要求雷达位置靠近CAC2S的位置。CAC2S与海军陆战队的雷达采用已部署的数据无线电/无线通信系统或广域 连接，其中广域 是首选，但这种方法必须考虑通信系统和架构的带宽限制。项目管理办公室寻求的解决方案是，能够从现有的雷达输出/接口中提取雷达测量数据，并对这些数据进行压缩，使其能够以带宽有效的方式发送到CAC2S。

2）带宽高效的 络化语音通信设备

CAC2S AN/MRQ-13通信子系统目前使用高带宽局域 与CAC2S连接。这种方法将通信子系统以及相关的电台天线限制在相对接近CAC2S的位置，这可能导致无法提供最佳的战术语音电台覆盖范围。此外，该通信子系统没有远程用户访问系统内战术语音电台的能力。因此，每个通信子系统目前都仅用作所部署机构的专用通信平台。项目管理办公室寻求带宽高效的解决方案，支持通信子系统中的战术语音电台通过使用所部署的数据无线电/无线通信系统连接到CAC2S作战设备。此外，首选的解决方案将允许跨越广域 （WAN）的带宽高效联 的通信子系统支持用户远程使用系统内的战术语音电台。

3）跨域安全解决方案

MACCS越来越多地承担支持涉及联盟部队演习和行动的任务。项目管理办公室寻求经国家安全局（NSA）批准、海军陆战队企业 络（MCEN）授权的小型解决方案，支持CAC2S在跨域环境中运行，允许通过自动化流程与联盟合作伙伴交换有选择的信息，同时符合各个 络域的安全要求。

4）小型化CAC2S

CAC2S旨在作为主要部队的MACCS机构（直接空中支援中心（DASC）、战术空中协调中心（TACC）、战术空中作战中心（TAOC））运行。这些机构经常部署更小规模的前方梯队分遣队，这些分遣队需要与主要部队相同的信息和能力（或子集）。同时，前方梯队的运输和部署严重限制了这些分遣队可以使用的装备的规模、重量和功率（SWAP /占地面积）。项目管理办公室寻求尽量减少前方梯队分遣队部署CAC2S能力所需设备的占地面积。由于需要添加辅助设备，首选决方案将考虑环境条件和功耗/发电因素，这些因素往往会增加系统的占用面积。

5）上下文搜索引擎

CAC2S处理来自飞机、传感器、数据链路及其他指挥与控制系统的输入信息。这些数据被存储并融合在全球跟踪文件中，并呈现给作战人员用于态势感知和决策。通常，指挥控制系统的作战人员被太多的信息所淹没。数据流经系统，但作战人员无法在需要时找到或访问数据。项目管理办公室寻求可以在非结构化信息中识别主题和数据之间关系的技术。通过检查文档的内容以及所包含的文件，该技术可以根据上下文来识别相关的结果，而不仅仅是进行关键字匹配。