摘 要：隨著我國經濟和科學技術的不斷發展與進步，促使艦船向著電氣化與信息化復合發展，而艦船信息化和電氣化成為現代戰爭發展的必然趨勢。艦船綜合電力系統的信息化與傳統的動力艦船信息化相對比更為先進，促使信息站充分發揮自身的效能，并且建立以綜合電力系統為基礎核心的綜合平臺管理系統。鑒于此，本文主要針對國內外艦船綜合電力系統以及綜合平臺管理系統的實際發展狀況進行詳細的分析說明，從而為艦船電氣化和信息化復合發展奠定良好基礎，保證其健康有序的發展。

　　關鍵詞：艦船;電氣化;信息化;復合發展

　　早些年間，人們在戰爭中所使用的武器就是矛和盾，但隨著科學技術和社會經濟的不斷發展進步，武器種類越來越多，并且越來越先進。將海灣戰爭作為一個轉折點，則標志著世界新軍事變革發生質的變化，促使電氣化和信息化成為世界軍事發展的主要核心，戰爭形態也逐漸向著信息化戰爭轉變。不久將來，海上戰爭主要以一些高新技術以及新概念武器等為主體的硬損傷武器系統和通信網絡信息平臺等諸多系統共同完成，而作戰形式也發生了改變，采取軟兵器和軟硬一體化的形式進行作戰。而硬損傷武器系統的對抗和信息系統的對抗將會對戰爭的結果產生直接影響，而硬損傷武器系統本身的效能主要受信息系統效能的影響，并且對其影響的比例越來越大，而戰爭也逐步轉向網絡中心戰爭。合理運用高新技術武器以及新概念武器成為信息作戰時期的發展趨勢，并且將信息流和能量流有機的結合為一體，從而真正實現作戰整體效能的聚集和釋放。

　　1 綜合電力系統的信息化

　　艦船綜合電力系統又被稱之為艦船的電氣化或者是全電化，主要是合理運用電力相關網絡，從而將發電、日常用電、推進供電、先進的高能武器發射供電以及大功率探測供電等進行有機的結合，從而形成全新的、先進的電力管理系統。對于此，以下主要從先進性和效能兩方面將它與傳統動力的艦船信息化進行對比。

　　1.1 先進性對比分析

　　1.1.1 從系統效率和實現容易程度進行全面的分析

　　在傳統艦船之中，機械推進系統和電力系統是兩個相對比較獨立，并且互不干擾的個體系統，在對其具體實施信息化時，主要存在以下幾種問題：

　　第一，由于機械推進系統本身大部分屬于物理量，并不屬于電量范疇，因此，在對其進行信息化時，還需要將這些非電量轉化成為電量。對此，還需要置辦添加一些額外的處理設備，以此滿足于各個信息化接口的實際需求，所以，基于傳統動力系統的艦船在真正實現信息化過程中，必須使用適當數量的傳感器以及配套的轉換處理設備，從而對信息系統相關硬件的規模金額復雜性進行適當的添加。

　　第二，在使用傳統動力的艦船電力系統當中，大部分設備都沒有設置信息接口，在對其實現信息化時，必須對沒有信息接口的設備進行接口設置，對已有信息接口的設備進行增加，對于數字量控制的相關設備，必須對設備接口進行改造;對于使用模擬量控制的一些設備，必須對控制設備進行及時更新，從而致使系統信息化改造的規模越來越大，其困難指數也越來越高，最終導致改造的效率大大降低。

　　第三，傳統艦船在進行信息化的過程中，需要適當的增加一些光纖和網絡等相關設備，實施操作起來比較繁瑣困難。在艦船綜合電力系統中，將推進系統中原有的機械能轉化為電能，對各種機械能進行能量轉換，使其轉變成為電量，艦船上相關設備所表現的主要特征就是電氣量。電氣量其實是一種電磁信號，在運行過程中所進行的采集、傳輸、處理、變換以及運算等工作都是對電氣量進行轉換，然后以電磁特征對其進行表現。艦船綜合電力系統信息化與傳統動力信息化進行對比時，不需要對電量進行轉換以及處理等環節，直接運用現有的各種電量皆可，在一定程度上對其控制起來比較便捷靈活;在艦船綜合電力系統中所使用的相關設備都具有一定數量的信息接口，在具體實施系統信息化時，不需要對設備再進行系統接口改造工作，直接使用設備自帶的信息接口進行系統信息化就可以;艦船綜合電力系統的自動化程度相對比較高，一旦在運行過程中出現故障或者是事故時，綜合電力系統本身具備的自動糾錯功能就會起到一定的作用，相關信息內容可被信息化軟件所共享;綜合電力系統自動化程度的高低與通信網絡有著直接關聯，真正實現綜合電力系統自動化必須依靠信息網絡技術，同時促使艦船的信息化網絡達到共享狀態。由此可見，基于艦船綜合電力系統的信息化可以有效減少機械量之間的轉換、系統設備的信息接口以及系統內部所使用的網絡相關設備和數據信息處理量等諸多環節，甚至可以直接省去這些繁瑣的環節，與傳統的艦船信息化相對比，艦船綜合電力系統的信息化在一定程度上具備更高的效率性和簡單、便捷、靈活等特點。

　　1.1.2 從信息化的復雜程度進行全面分析

　　艦船綜合電力系統主要是將艦船的主動力系統和供電系統進行有機的結合，然后合理運用艦船相關配置，從而將原動機的數量進行降低，以此對綜合電力系統的工作效率進行有效提高;對動力系統結構進行合理的簡化，并且對監控系統的規模進行合理的規劃，從而度信息化的復雜程度進行有效的降低。

　　1.2 從效能方面進行對比分析

　　首先，以艦船綜合電力系統為平臺的信息化可以使用一些高能的先進武器，如激光武器、電磁炮等，但是基于傳統動力的艦船信息化則無法使用這些高能的先進武器，從而致使艦船無法充分發揮現代艦船信息戰的基本效能，無法滿足海軍壯大和發展的實際需求。在不久將來，一旦發生信息化戰爭，其使用的武器大多數都會是新概念高能武器。傳統艦船機械推進系統與電力系統是相互獨立的兩個個體，艦船信息化中的大部分能量主要呈現機械能的狀態，并且被限制在推進系統的局部空間之內，少部分的能量則以電能的形式作用于艦船電力系統之中，而機械能和電能二者之間無法進行轉換和調配。如果早傳統艦船上使用先進的高能武器，則會導致艦船電力系統的容量變大，艦船本身也無法承受高能武器帶來重量和體積，并且機組在布置方面的難度系數變大，由此可見，傳統艦船無法滿足高能武器上艦的實際需求。而綜合電力系統可以對相關能量進行統一的科學管理，同時對能量的動態進行合理的分配，不僅能夠滿足于艦船高速航行時對動力的實際需求，還能夠在戰斗的狀態下，保證高能武器有用之不盡的電聯，從而對艦船的作戰能力以及執行任務的靈活性進行有效的提高。由此可見，艦船綜合電力系統是高能武器上艦船的前提條件，同時也是真正實現艦船信息化的基礎和保障。

　　其次，在艦船上合理運用綜合電力系統之后，就可以將傳統艦船的推進軸和減速齒輪箱等相關設備取消，從而保證艦船的噪聲變小，具有一定的隱身性。在現代海軍信息站對抗的整個過程中，可以大大提高我方艦船被地方艦船感知的距離，從而致使敵方艦船獲得我方艦船位置、船速等相關信息的時間變長，將敵方艦船信息站的威力降到最低。與此同時，由于綜合電力系統不再使用推進軸，從而致使原動機和發動機在布置的過程中更加方便快捷。例如原動機運用分布式布置方案進行布置，促使現代艦船在信息化條件下具備較強的生命力。

　　最后，艦船合理運用綜合電力系統之后，合理運用變頻調速對推進系統進行改造，促使推進螺旋槳在調速、制動以及反轉等方面變得更加靈活，并且調節所需要的時間越來越短，同時對艦船的航速、前進和倒車等控制工作也變得簡單容易，從而保證信息戰效能得到充分發揮。

　　2 新一代艦船的平臺

　　所謂的新一代艦船平臺是在科學技術不斷發展以及現代海戰對信息化越來越依賴的背景影響下，國家為了保證海軍高新技術的快速發展、一些新概念高能武器的廣泛應用，例如激光武器、電磁炮和電熱化學炮等先進高能武器，從而建立一個可以支撐海軍高新技術武器、新概念武器以及信息化作戰的艦船平臺。在新一代艦船平臺中合理運用綜合電力系統，其自身的電站容量、電力系統以及網絡結構等形式也會隨之發生日新月異的變化，特別是電力推進、先進的高能武器以及直流區域配電系統的出現，從而致使艦船自身的電力變得繁瑣復雜，例如電力的產生、電力分配以及電力管理等方面，由此可見，必須合理運用智能化的能量管理系統，從而對綜合電力系統進行科學的管理。除此之外，艦船的航行控制、系統管理、指揮、訓練等諸多方面也發生相應的變化，而綜合艦橋技術、綜合保障系統以及綜合平臺模擬訓練系統等先進技術手段成為艦船電氣化和信息化符合發展的必然趨勢。由此可見，對于支撐海軍電氣化與信息化作戰的艦船綜合平臺，其主要是在綜合電力系統的基礎之上，對艦船能量管理系統、綜合艦橋系統、綜合保障系統以及綜合平臺模擬訓練系統等進行全面且完善的發展，從而形成一個科學合理的綜合平臺管理系統。

　　3 艦船綜合電力系統以及管理平臺

　　3.1 國外發展現狀

　　3.1.1 國外艦船綜合電力系統的發展現狀

　　在 20 世紀 80 年代后期，西方一些發達國家在海軍發展投入大量的人力、物力和先進的科學技術，對艦船綜合電力系統所涉及的一些關鍵技術進行深入的研究;在 90 年代中期，綜合電力系統正式步入成熟階段，并且合理運用在軍輔艦船之上，對于此，世界各國大力開展水面戰斗艦船的工程應用研究，并且將綜合電力系統應用到新一代艦船之上。隨著世界上第一艘采用綜合電力系統的戰斗艦艇的誕生，標志著綜合電力系統已步入成熟階段，并且正式走向實際裝備。近些年來，世界各個國家開始重視海軍艦船的發展，并且在艦船上廣泛運用綜合電力系統。

　　3.1.2 國外艦船綜合平臺管理系統發展現狀

　　近些年來，一些發達國家先后在相關型號的艦船上合理運用綜合平臺管理系統。例如美國海軍在提康德羅加級巡洋艦、拉什莫爾號兩棲船塢登陸艦等諸多艦船上安裝綜合平臺管理系統;英國皇家海軍 45 型驅逐艦在全電化的基礎之上，不斷引入先進技術手段，并且在艦船上普遍運用綜合平臺管理系統;而法國、德國以及荷蘭等諸多國家在海軍艦船上也廣泛運用綜合平臺管理系統和信息化。

　　3.2 國內艦船電氣化和信息化復合發展現狀

　　3.2.1 國內艦船綜合電力系統發展現狀

　　自九五預研開始，我國針對艦船綜合電力系統進行全面且深入的研究，經過漫長的十五和十一五，國家和相關技術研究人員在艦船綜合電力系統方面取得卓越的成就，并且在各個領域范圍內進行廣泛運用。與此同時，在一些大功率燃氣輪機、運轉速度相對比較高的柴油機、高轉矩密度先進感應推進電機以及綜合電力系統監控與能量管理等諸多領域范圍涉及的關鍵技術也隨之得到重大的突破。從先進的科學技術角度出發，我國海軍艦船與西方一些發達國家相對比基本保持同一發展水平線。但是在集成化發電領域，我國在國際上的排名遙遙領先，從而為綜合電力系統整體集成技術的快速發展奠定良好的基礎，促使其正常有序的發展。

　　3.2.2 國內艦船綜合平臺管理系統發展現狀

　　近些年來，隨著科學技術的不斷發展與進步，艦船平臺管理系統現已真正實現集中化管理，例如動力監控系統、電力監控系統以及損管監控系統等等。民用船舶在當前實際發展的過程中，合理運用工業領域中的太網和現場總線，將各個獨立的動力、電力監控系統以及其他監控系統等有機的結合在一起，從而形成一個科學合理的應用的平臺，但是其智能化水平相對比較低，還不屬于信息化綜合平臺管理系統。由此可見，必須根據艦船綜合平臺和科學技術的實際發展狀況，從而建立一個完善的艦船綜合平臺的輔助決策專家系統，對智能化技術水平進行有效的提升。與此同時，還要對艦船綜合平臺管理系統中相關控制設備的通用化、模塊化以及系列化進行實現，從而制定科學合理的分系統間統一互聯通信規程，對集中管理能力進行有效的提升。

　　結束語

　　綜上所述，艦船電氣化與信息化有著直接的關聯，電氣化是實現艦船信息化的必然條件，同時也是世界艦船動力平臺的第三次革命。世界上一些先進發達的國家將電氣化作為艦船信息化發展與進步的首選方案。為了在不久的將來能夠更好地滿足于高技術戰爭的實際需求，應合理運用綜合電力系統，并將其作為艦船的動力平臺。與此同時，還要對艦船信息化的實際需求進行全面的了解，從而保證艦船在實現全電化的同時實現艦船的信息化。在經濟和科學技術等諸多方面允許的情況下，對艦船的綜合電力系統和綜合平臺管理系統進行相應的演示驗證，合理運用先進的技術手段，對各個分系統和系統集成的相關技術逐一進行檢查，從而將風險降到最低，為艦船信息化發展提供完善成熟的動力平臺以及綜合管理平臺，從而真正實現艦船電氣化和信息化復合發展。

　　參考文獻

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　　作者簡介：王國堅(1975-)，男，江蘇科技大學船舶與海洋工程專業本科畢業，現任中船黃埔文沖有限責任公司軍船部電裝科長，工程師，研究方向：艦船電氣生產統籌管理、成本管控。

　　王宇桐(1992-)，男，長春工業大學電氣工程及其自動化專業、東北財經大學工商管理專業本科雙學歷、雙學位，現任中船黃埔文沖船舶有限公司軍船部電裝工藝技術，研究方向：艦船電磁兼容工藝技術、舾裝先行工藝技術。

　　謝玉川(1993-)，男，武漢船舶職業技術學院船舶電氣自動化專業專科畢業，現任中船黃埔文沖船舶有限公司軍船部電裝建造工藝，研究方向：艦船電氣制造工藝技術。

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