第三节 坦克装甲车辆的C4I系统
战斗管理系统（BMS）可通过车内终端瞬时把握敌我方的情况。现代坦克正在实现计算机化并引入C4I功能。这使得坦克不仅具备了精确迅速的火控功能，而且还可依靠卫星通信和全球卫星定位系统，获得友军部队的情况及敌人信息。美国M1A2坦克采用了战斗管理系统，法国、日本等国家坦克都采用了C4I系统。
一、坦克战中的通信与指控系统
1.坦克实现计算机化和增强通信能力的必要性
坦克等各种装甲战斗车辆采用的电子设备称之为“车辆电子设备”，其核心功能是传感器能力、计算机化及通信能力。具备这些功能的优势有以下几点。
首先，提升“射击能力”是最为普遍的课题。即使发现敌人，如果不能实施火炮的正确射击，战果的取得就根本不可能。其涉及的问题不外乎有两个：一是发现敌人的能力，二是能够确保发现敌人后实现精确射击的参数计算能力。前者得依靠传感器，要求能够不受昼夜、天气影响发现目标。具体实例有，将红外线传感器的方式由主动式发展为被动式。后者的实例是测距，其方式已由基线长度型光学测距仪发展为激光测距仪。
即使依靠上述手段取得了目标瞄准所需要的数据，瞄准也未必能够顺利完成。坦克炮弹并不是直线飞行的，所受的影响因素很多，诸如横风、炮管弯曲度、装药温度等，尤其是行进间射击时，还受到车姿变化、摇摆等影响。要综合各项关联数据来计算火炮的射击角度，就需要弹道计算机，这种弹道计算机的引入就成了装甲战斗车辆信息化的开始。
以上探讨的属于坦克单独遂行战斗任务时的情况，但事实上坦克必须进行联合行动。这就要求指挥员在把握敌我态势的同时，要对所辖的坦克下达适当的指令。这时，即使坦克具有优良的性能，假如指挥员和部下不能进行沟通，战果的取得就会成为一句空话。
最初，指挥员是用手或者手中的方向标下达指令的，坐在指挥坦克上的车长在完成操作的同时要向驾驶员和炮长下达指令。这种方法不仅有误操作的可能性，而且一旦视界受限，就会难以传达指挥员的指令。当然，车长暴露在车外也存在很大风险。早在第二次世界大战期间，德国陆军就向坦克配备了电台及无线电手，从而使实施集团交战的环境得到改善。
某种程度上说，就是依靠“传感器能力的提升”、“采用弹道计算机来提高射击能力”和“采用电台来确保通信手段”三大途径，坦克才发展到了第二代和第三代。当然，尽管其它领域也有改进，但是基本方法没有变化。
通常坦克是不应单独作战的，现在的战斗更是诸兵种联合作战。这就要求不仅要与步兵、炮兵和工程兵等兵种进行联合，而且要与上级司令部建立良好的沟通渠道。不仅是自上而下的下达指令，还需要报告敌我双方的情况，必须是双向的交换。只有如此高效的反复进行，才能顺利地进行作战。
比如在请求炮兵给予火力支援时，就需要在发现敌人时立即提供正确的坐标，并请求迅速予以打击。如果动作稍缓，敌人就可能转移到其他地域；另一方面，如果情报传递迟缓，我方部队就可能进入炮兵部队的目标地域，有造成误伤的危险。在请求航空部队给予支援时也要考虑这种情况。
2.坦克的C4I功能与战斗管理系统
陆战中的C4I系统更需要高水平覆盖。如果进入到战区的所有部队不能共享信息，真正的信息优越性就不能显示出来。就是说，不仅仅是在战术层面，在战区或者战略层面，支持指挥控制的功能也很有必要。能够在广范围指挥控制战斗的系统称之为战斗管理系统。
美国陆军正在建设全军规模的“陆战网”，该网运用了具有信息共享、指挥控制和后勤保障等功能的各种系统。在陆战网的下层，正在结合旅、团和营的组织阶层，建立支援指挥控制的结构。位于末端的就是具有C4I功能的各型车辆。
对战斗管理系统和C4I的功能要求因情况和角度而有所不同。如果在最前线的排-营层面，就需要把握单车甚至单兵的位置。美军为了避免近战航空支援中对地面部队的误射、误炸，正在装备能够向飞机传送有关敌我位置信息的态势感知数据链（SADL），这种装置也需要对各车、或者个人及以小部队为单位把握位置，否则的话，就不会取得良好的效果。
相比之下，在旅、师和军等上级层面，却不必要求把握如此具体的信息。有关属下部队的位置和敌情，有必要迅速获得最新的情报信息，但是，如果提供的信息过细，接受信息的数量就会达到极限。关键是要为司令部提供满足开展这些工作所需的必要信息。
坦克要达到精确作战的水平，就需要能够与像美国陆军的陆战网，法国陆军的FELIN单兵作战系统等这样的信息系统连接，实现相互交换信息。例如，在城市地域的反叛乱战中，坦克发挥装有高性能传感器的移动式火力点的作用，在与下车步兵进行协同作战时，上述功能的作用是非常突出的。
在下车步兵的层面上，现在已经出现了利用将便携式终端设备与无线通信网组合起来、迅速获取最新信息的方式。特别在最近，此领域令人关注的是灵巧电话的应用，研制厂家也提出了具体的方案，如雷西昂公司的无线电天线跟踪系统（RATS）。
各种分散的系统不应独立存在，而是要将其融合于同一网络之下。即敌我的位置、其他的敌情、地势、指挥控制、补给情况以及无人机传来的图像等信息，都需要在同一网络上实现共享。在提供信息方面，需要具有融合多种信息的功能。
3.C4I功能的倒置引入方法
基于以上情况，将引入C4I功能的一般流程与方法作如下归纳。
倒置式做法是最为基本的做法，最初是先从小规模部队开始，然后逐阶段扩大规模，同时向上级展开。实际上，即使想建立大规模、多功能的系统，因为存在计算机、通信装置的能力、软件开发以及运用经验积累等种种问题，通常情况下也是难以顺利实现的。因此，现实的做法就是边发现问题边改进，循序渐进地扩大规模和利用对象。
对此应该加以注意的是通信能力的界限。要交换数据，就必须具有通信功能，应该引起注意的是能够实现通信的距离、范围和传输能力。与因特网的连接线有关、要想通过增大功能来实现大量数据的交换，最关键的就是解决通信的容量问题。
特别是卫星通信，其优点十分突出，能够远距离通信，但是相反，确保线路却非常困难。卫星通信的功能是通过起中继作用的脉冲转换器来实现的。通信的数量取决于脉冲转换器的数量，因而脉冲转换器的不足就可能出现通信不畅的问题。
卫星通信因为电子束很细，地面与卫星的天线必须相互正确瞄定方向。行驶中通信（COTM）的问题就更加突出。在行驶中完成卫星通信的技术要求较高，必须在把握时刻变化的卫星与车辆的位置关系的同时，还要不间断地将天线对准卫星的方向。
二、现代装甲车辆的计算机化与C4I能力
1.日本坦克的计算机化与C4I能力
日本陆上自卫队的坦克也实现了计算机化并拥有了C4I功能。日本74式坦克采用了激光测距仪及模拟式火控计算机。可以通过激光测距仪来获取精确的距离，然后再将数据输入计算机进行处理，为炮长实现精确射击创造条件。
90式坦克的电子设备有了进一步发展，增加了射击性能计算所使用的数据。具体是，除了激光测距仪以外，还增加了火炮耳轴倾斜仪、装药温度计和横风传感器等。其红外夜视仪由主动式发展为被动式。这些装置通过与数字火控计算机的连接，创造了更加优良的射击环境：“一旦瞄准镜瞄准目标，就可立即自动调动火炮指向目标，此时只需操作按钮就能命中目标。”
火控装置虽然有了很大进步，但是输入依然通过人工操作。具体来说，在把握本车位置、掌握敌情、车际间信息共享以及与上级司令部和其他兵种的协同方面，仍然靠电台交换信息。
在此方面有很大改善的是10式坦克（图1-5），谋求了与基干团指挥系统的连接。因此，在基干团层面，坦克的指控和车际间的信息共享成为了可能。
图1-5 日本10式坦克的战斗管理系统和显示器
将来还会要求实现与上级司令部及与其他兵种的连接。能够“对付游击作战”的要求则会更高。在装备90式坦克的部队中还有一个例外，那就是第2师团的90式坦克，正在装备坦克部队用的基干团指控系统（T-ReCS）终端机，日本基干团指控系统的运用如图1-6所示。
图1-6 日本基干团指控系统的运用概念图
2.美军坦克的C4I能力
（1）车际信息系统 美陆军主力装备是M1坦克，从C4I功能的角度来说，发生大变化的是采用了车际信息系统（IVIS）的M1A2坦克。安装了该系统的M1A2坦克样车于1992年进行公开展示，实战配备从1996年的第1骑兵师开始。IVIS基本定位在营以及营以下的分队使用。
M1A2坦克采用了一种新设备，使用全球定位系统进行本车位置的确定与导航，对由此获得的位置信息经由“辛嘎斯”电台传输并显示在车长显示器（CID）上的就是IVIS。能够处理的信息有22种，除了各车辆的位置以外，还包括地形和路线，甚至还能够显示敌情。并且具备了报告每辆坦克的燃料和弹药状况的功能。为了获取炮兵部队的支援，还采用了战术火力指挥系统（TACFIRE），使用该系统，可以传送敌人的坐标，获取接受火力支援的方法。不过，要实现这种功能，就需要装备M109A6“侠士”自行榴弹炮。
由于采用了这种IVIS，原来由电台完成的位置报告、接敌报告等能够自动进行，同时在营装备的坦克之间实现了信息共享。
（2）FBCB2系统 如上所述，这种IVIS只能在坦克营以下的层面使用，也只能在有限的范围内实现信息共享。要供上级司令部用作把握更广范围的情报，显然容量不足。这是由这种IVIS本身的能力所决定的。在信息交换时应用了“辛嘎斯”电台，IVIS只能用于视距内的通信。如果受到地形的影响，在山地和高海拔地区，IVIS就无法支持。
因此，在IVIS的基础上发展了B2C2及其后来的21世纪旅及旅以下部队作战指挥系统（FBCB2）。FBCB2的覆盖范围比IVIS宽。从2003年12月被派往伊拉克的美国陆军第2步兵师第3旅的报告来看，该旅负责的区域为37816km2。对此，仅仅依靠瞄准线通信是难以覆盖的，因而必须采用卫星通信。在该系统中，能够搜集、共享友军信息的系统是蓝军跟踪系统（BFT）。因此，有时也一起表示为FBCB2/BFT。FBCB2在2002财年进入大规模生产，采购数量为59522套，单价是27000美元。
FBCB2/BFT系统从通信技术的角度来看，大的变化有两点。其一是卫星通信的采用，将覆盖范围拓宽到瞄准线以外。另一个变化是通信格式的变化，能够在与因特网相同的TCP/IP作为基础的战术互联网（TI）上传输信息，美军FBCB2低级战术互联网如图1-7所示。
图1-7 美军FBCB2低级战术互联网
最初采用FBCB2的是在2003年伊拉克战争时被称为“数字化师”的第4机械化步兵师。另外，还有能快速部署并形成战斗力的“斯特赖克”旅战斗队也配备了该系统。该旅战斗队已经经历了伊拉克战争的实战，正在依据战场教训进行改进。
更具战场网络功能的是网络一体化套件（NIK），该系统除了FBCB2以外，还包括提供战斗指挥功能的战斗管理系统及其计算机、实现通信功能的软件电台和联合战术无线电系统陆用移动式电台（JTRSGMR）。该电台的传输能力是“辛嘎斯”电台的120倍。
NIK是为未来战斗系统开发的，但是伴随着未来战斗系统计划的终止，该套件与其他几种装备一起被用于了旅战斗队现代化计划（BCTM），在2011年年初已经完成了向10个旅的配备，而且向另一个旅的配备也被确定下来。原来的基本构想是将网络一体化套件安装到各种车辆上，用作网络中心战的基本设备，但是，现在看来前途并不那么光明，因为存在着研制迟延、成本提高、可靠性不足和启动时间长等不利因素。
（3）BFT的问题及BFT2和联合能力释放（JCR）
与通过无线电汇集信息并将其绘制在地图上相比，尽管速度提高了，但是，BFT在更新信息时仍然是以分为时间单位。其主要原因有两个。
第一是传送能力的问题。BFT采用了半双工通信，即和电台一样，发信和收信是交替进行的。与发信和收信同时完成的全双工通信相比，如果按照处理双方向的数据来计算就需要2倍的时间。
另一个是数据流程的问题。BFT的过程是：各种装备安装的增强型定位报告系统（EPLRS）等发报机发出的位置信息，一旦被美国本土的计算机汇总，还要将其传送回前线。因此，处理和通信所需时间长，卫星通信所承受的负担重。
能够解决此问题的是新研发的BFT2。首先是传输能力的增强，由半双工通信改变为全双工通信。尤其是不需要一个个地向本土传送数据，并且能够直接下载，与BFT相比，可以迅速地获取位置信息。另外，还增强了由一线部队实施多媒体战术地面报告（TIGR）和地区、结构、能力、组织、民族、事件（ASCOPE）报告的功能。
BFT及BFT2用于把握友军的位置信息，但是，就处于其上一级位置的FBCB2来说，正在推进引进JCR的计划，配合新型程序2软件的引进而开始装备的计划于2011年2月已决定下来。JCR与BFT2型的组合，可使以分为时间单位接收最新位置信息的功能改善到以秒为单位接收。其他改进之处是，提高了更精确共享信息的能力，强化了态势认知功能。
FBCB2在最初投入实战使用时，也发现了与其他系统相互运用方面的问题，所以谋划了这方面的改进。即使是单方面优良的系统，仅用此系统也未必能够发挥良好的作用，如果不能与不同系统组合起来圆满地传输信息，就无法体现出真正的价值。为了良好地开展联合作战，美国已经决定采用美国陆军和海军陆战队共用的FBCB2和联合作战指挥-平台（JBC-P）系统。
3.其他国家坦克的C4I功能
（1）“挑战者”2坦克的情况
“挑战者”2主战坦克采用了由加拿大计算机设计公司生产的最新一代数字计算机，它是美国M1A1坦克的计算机的改进型。美军在引进这种计算机时，同时引进了MIL-STD-1553B数据总线，并按照适应采用全球定位导航系统和英国数字化战场信息管理系统（BICS）的要求作了改进。确实，C4I功能要实现与其他功能的联合，就必须采用数据总线。
（2）法国“勒克莱尔”坦克
法国陆军的“勒克莱尔”坦克采用了法国地面武器工业集团研制的“快速信息导航决策和报告系统”（FINDERS），出口阿拉伯联合酋长国的车辆采用了它的改进型LBMS战场管理系统。后者除了位置信息、战术信息以外，还可以提供相关后勤信息。采用了通过与DigBus数据总线相连接的甚高频PR4G电台，实现了与其他车辆的通信。作为本车的定位系统，采用了惯性导航装置。
由萨吉姆公司为主的合同公司为法国陆军研制了新的战场管理系统，即分队级战斗管理系统（SITEL）及其终端信息系统（SIT）。SIT不仅被“勒克莱尔”坦克采用，还配备在AMX-10、VBCI、VBL和VBL2等装甲车辆上。“勒克莱尔”坦克采用的是SITicone，下车步兵采用的是SITCOMDE。毫无疑问，即将问世的EBRC和VBMR等新型车辆都会采用这种终端。SIT的主体是借助Windows操作的微型计算机。另外，韩国K2坦克也具备了C4I功能。
三、C4I系统领域所面临的问题
1.硬件问题
如上所述，各国都在积极强化坦克的C4I功能。但是，这绝不是像单纯地增加必要的设备那样简单。
（1）设置空间的问题 即使不增加C4I功能，坦克车内的空间已经不富裕，况且还有原来的弹道计算机、夜视仪等装置。要引入C4I功能，就必须增加计算机、显示器及其控制设备。空间的相互侵占确实不难想象，因为显示器和控制装置都必须安装到易看到、易操作的地方。
（2）车内通风问题 车内设备增多了，温度升高，造成冷却困难。问题虽然不会像以前那样严重，但是，现在计算机设备的增多所造成的温度升高确实不容忽视，特别是在高温地区使用的坦克，由于电子设备的增加，的确需要增强空调能力。车内的温度过高，主要就是电子设备过多造成的。
（3）供电能力的问题 此问题同样存在于飞机和舰艇上，如果电子设备增多了，耗电量就会增大。如果电力需求超过发电机的能力，设备的正常运转就难以保证。
（4）人-机-环设计问题 这个问题必须通过不断地实践来解决。就是不断地总结使用经验，不断地加以改进。
（5）坦克乘员的教育和训练问题 士兵的素养及对计算机的熟练程度非常重要。虽然要受国情、年龄和经验的影响，但是部队的士兵不会操作C4I系统的可能性都是存在的。
2.软件问题
要想通过C4I功能来有利地开展战斗，就必须具有高的依存于C4I功能的意识，就是说，一旦失去了C4I功能，就可能出现丧失战斗力的危险。例如，如果全球卫星定位系统受到干扰，或者测位精度下降了，那么，依据地图的导航就会出问题。另外，其他不良情况也可能随之发生，如：通信电路容量不足或者通信受干扰，信息就会中断；计算机就会在交战中出现故障或者被损坏；启动计算机的软件也会失灵。实际上，上述的网络一体化套件在出现故障时进行重新启动就非常需要时间。
鉴于这种情况，可以认为完全依赖于最新的C4I功能未必就是上策，传统的战术训练仍然很关键。这虽然会给部队的士兵带来双重的负担，但的确没有其他好方法。
C4I功能虽然具有不可否认的优越性，但也存在不足。因此，今后非常有必要通过不断地试验，不断地发现问题，不断地引进新的技术以逐渐改进完善。