การพัฒนาของเรือรบรุ่นใหม่ และเทคโนโลยีระบบบูรณาการ the Evolution of Warships and Integrated Systems Technology ตอนจบ นาวาเอก คำรณ พิสณฑ์ยุทธการ
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
บทความ การพัฒนาของเรือรบรุ่นใหม่ และเทคโนโลยีระบบบูรณาการ The Evolution of Warships and Integrated Systems Technology ตอนจบ นาวาเอก คำรณ พิสณฑ์ยุทธการ ารบูรณาการระบบต่าง ๆ ในเรือรบ ในขอบเขตจำกัดหรือสามารถฟื้นตัวกลับมารบได้ (Warship Integrated Systems) ในเวลาอันรวดเร็ว โดยพัฒนาทั้งในรูปแบบของการ กตามที่ได้กล่าวไปแล้วว่า การบูรณาการระบบต่าง ๆ พัฒนารูปร่างของเรือ (Shape) และภาพเงาร่าง บนเรือ มีจุดมุ่งหมายที่จะให้เกิดความมีประสิทธิภาพ (Signature) ของเรือ ระบบบูรณาการที่มีการนำมา ในการทำการรบทั้งในทางรุกและทางรับ โดยเน้น ใช้บนเรือแล้วในปัจจุบัน ประกอบไปด้วยระบบต่าง ๆ การพัฒนาระบบแบบบูรณาการไปที่หลักการ ๒ ดังนี้ ประการ คือ การพัฒนาระบบบูรณาการด้านขีด การบูรณาการระบบสะพานเดินเรือ (Integrated ความสามารถในการรบทางเรือสมัยใหม่ (Modern Bridge System : IBS) Warfighting Capabilities) และการพัฒนาระบบ การบูรณาการระบบอำนวยการรบ (Integrated บูรณาการด้านความอยู่รอดของเรือ (Survivability) Combat Management System : ICMS) ซึ่งแบ่งเป็น การป้องกันการยิงถูกเรือ (Hit Avoidance) การบูรณาการระบบบริหารจัดการระบบ ตามขั้นตอนการรบแต่ละขั้นตอน ความทนทานต่อ เรือต่าง ๆ (Integrated Platform Management ความเสียหายของเรือ (Damage Tolerance) ให้อยู่ System : IPMS) นาวิกศาสตร์ ปีที่ ๙๔ ฉบับที่ ๑๑ พฤศจิกายน ๒๕๕๔ ๐17 การบูรณาการระบบสื่อสาร (Integrated เป็นระบบแรกของเรือที่มีการพัฒนาให้เป็นระบบ Communication System : ICS) บูรณาการขึ้น โดยการนำแผนที่เดินเรือมาทำงาน การบูรณาการระบบเสากระโดงเรือ (Integrated ร่วมกับเรดาร์ ไยโรและเครื่องวัดความเร็วเรือ (Log) Mast System : IMS) สะพานเดินเรือของเรือรบรุ่นเก่า ๆ เครื่องมือเดินเรือ การบูรณาการระบบขับเคลื่อนของเรือ (Combined เรดาร์เดินเรือ แผนที่เดินเรือ และระบบสั่งการ/ Marine Propulsion System : CMPS) ควบคุมเครื่องจักรจะเป็นระบบ/อุปกรณ์ที่ทำงาน หมายเหตุ: การนำระบบขับเคลื่อนของเรือมาใช้งาน แยกส่วนอิสระต่อกัน ต้องใช้พนักงานประจำแต่ละ ร่วมกันในทางแมคคานิค เรียกว่า Combined อุปกรณ์จำนวนมาก การสู้รบหากสะพานเดินเรือ นับเป็นการบูรณาการแบบหนึ่งบนเรือรบเช่น ถูกกระสุนปืนใหญ่ก็อาจจะเสียชีวิตกันหมดทั้งสะพาน เดียวกัน โดยเฉพาะในส่วนระบบควบคุมเครื่องจักร เดินเรือ นับตั้งแต่เริ่มมีการสร้างระบบควบคุม ที่ต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์ตรวจจับจำนวนมาก และต้อง เครื่องจักรให้สามารถใช้งานแบบ Remote เองบน นำไปแสดงและควบคุมในห้องควบคุมและบนสะพาน สะพานเดินเรือได้ และแผนที่เดินเรือเริ่มพัฒนาเป็น เดินเรือหรือห้องอื่น ๆ ที่จำเป็น แผนที่แบบอิเล็กทรอนิกส์ จนพัฒนาเป็นระบบ ECDIS (Electronic Chart Display and Information การบูรณาการระบบสะพานเดินเรือ System) ที่สามารถใช้งานร่วมกับเรดาร์เดินเรือซึ่งมี (Integrated Bridge System : IBS) ระบบ ARPA (Automatic Radar Plotting Aid) ช่วย สะพานเดินเรือ (Ship’s Bridge) เป็นพื้นที่หรือ ในการพลอตติดตามเป้าโดยอัตโนมัติ การบูรณาการ ห้องที่ใช้ในการบังคับเรือ ซึ่งขณะที่เรือเดินในทะเล ของระบบสะพานเดินเรือโดยคอมพิวเตอร์เข้ามามี สะพานเดินเรือจะมีนายยามเรือเดิน (Officer of the บทบาทในการเดินเรือจึงเกิดขึ้น ช่วยให้ผู้นำเรือ Watch : OOW) และมีเจ้าหน้าที่ต่าง ๆ คอยให้ความ สามารถลดจำนวนคนบนสะพานเดินเรือ และทราบ ช่วยเหลือ เช่น คนถือท้าย ยามตรวจการณ์ คนบังคับ ข้อมูลเดินเรือต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็ว โดยมีระบบต่าง ๆ เครื่องจักร พนักงานเรดาร์/แผนที่ ฯล ฯ ในระหว่าง คอยช่วยเหลือแนะนำด้านข้อมูลเดินเรือ คำนวณ ที่มีการนำเรือที่คับขัน (Critical Manoeuvres) ระยะทาง เส้นทางเดินเรือ และเตือนด้านปลอดภัย ผู้บังคับการเรือจะทำหน้าที่นำเรือ โดยนายยามเรือ ของการเกยตื้น/การชนกันของเรือได้อย่างอัตโนมัติ เดินอาจทำหน้าที่สนับสนุน หรือมีเจ้าหน้าที่เพิ่มเติม และผู้บังคับการเรืออาจนำเรือในห้องศูนย์ยุทธการ มากขึ้น รวมทั้งบางครั้งอาจต้องมีพนักงานนำร่อง โดยไม่จำเป็นต้องอยู่บนสะพานเดินเรือ ระบบบูรณาการ ช่วยในการนำเรือด้วย สะพานเดินเรือของเรือรบนับ ของสะพานเดินเรือ เป็นการนำระบบบริหารการเดินเรือ (Voyage Management System) ระบบแผนที่ อิเล็กทรอนิกส์ ระบบควบคุมเครื่องจักร และระบบ เรดาร์เดินเรือ เข้าด้วยกันทำให้เกิดประสิทธิภาพ สูงสุดด้านความปลอดภัยในการนำเรือ ลดจำนวนคน และเวลาตายในการควบคุมสั่งการ ระบบบูรณาการสะพานเดินเรือส่วนใหญ่จะพัฒนา ใช้อุปกรณ์เชิงพาณิชย์ (Commercial Off-the-Shelf : COTS) มาใช้งานแทนระบบทางทหาร (Military In-House) ถึงแม้ว่าระบบ COTS จะมีข้อดีและ ข้อเสีย แต่เนื่องจากราคาที่ถูก สามารถพัฒนาปรับปรุง Integrated Bridge System ๐18 นาวิกศาสตร์ ปีที่ ๙๔ ฉบับที่ ๑๑ พฤศจิกายน ๒๕๕๔ และต่อยอดเทคโนโลยีได้ง่าย สอดคล้องกับการพัฒนาของ ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นไป อย่างก้าวกระโดดได้ทัน หลักการ ของระบบ IBS เป็นการนำระบบ เดินเรือต่าง ๆ มาต่อพ่วงกัน บนระบบเครือข่ายสองชั้น (Dual LAN) ที่มีความอยู่รอดสูง (High Redundant Network) โดยใช้ Protocol มาตรฐาน เช่น NMEA 0183 ในการจัดการข้อมูลในระบบ ปัจจุบัน บูรณาการระบบที่แตกต่างกันออกไปบ้าง แต่ที่ ทร.สหรัฐ ฯ เริ่มให้ความสนใจนำระบบบูรณาการ เป็นพื้นฐานคือการนำระบบเครือข่ายแบบสองชั้นที่มี สะพานเดินเรือ มาใช้ โดยเริ่มพัฒนาระบบสะพาน Redundancy สูงมาใช้ ในการแลกเปลี่ยนข้อมูล เดินเรือของเรือพิฆาตชุด Arleigh Burke เป็นอันดับแรก ระหว่างอุปกรณ์/ระบบในด้านข้อมูล (Data) และ และจะเริ่มพัฒนาไปยังเรือต่าง ๆ ต่อไป สัญญาณวิดีโอ (Video) โดยการที่ระบบถูกนำมา ต่อพ่วงร่วมกัน แต่กระจายการทำงานหรือการควบคุม การบูรณาการระบบอำนวยการรบ (Integrated (Distributed Control) ไปยัง MFCs ที่จะให้มีจำนวน Combat Management System: ICMS) มากเท่าไรก็ได้แล้วแต่ขนาดของห้องศูนย์ยุทธการ ในปัจจุบันการบูรณาการระบบอำนวยการรบ หรือขนาดของเรือหรือตามสาขาปฏิบัติการรบที่ เป็นวิวัฒนาการที่เรือรบรุ่นใหม่ ๆ จะต้องมี เพราะ รับผิดชอบของเรือ ทำให้ระบบอำนวยการรบเป็น เหตุผลความต้องการที่จะให้มีความรวดเร็วและมี ระบบที่สามารถใช้คอนโซลใดทำงานใด ๆ ก็ได้ Redundancy สูงในการทำการรบ เรือรบจึงต้องนำ ขึ้นอยู่กับว่าเราจะกำหนดให้คอนโซลใดทำหน้าที่ใน ระบบต่าง ๆ เช่น ระบบเดินเรือ ระบบอาวุธ ระบบ การรบอะไร เป็นการจัดระบบแบบ Distributed ตรวจจับต่าง ๆ ระบบสื่อสาร มาต่อพ่วงเชื่อมโยงกัน Mission - based Configuration และหากคอนโซล ให้สามารถควบคุมสั่งการจากศูนย์กลางโดยใช้ ใดเสีย สามารถเปลี่ยนไปใช้คอนโซลอื่นได้ โดย คอนโซลแบบอเนกประสงค์ (Multi - Function ทำการจัดระบบใหม่ (Re - configuration) คอนโซล Consoles : MFCs) จำนวนมากในการปฏิบัติการได้ แต่ละคอนโซลจะทำหน้าที่การรบของตน โดย อย่างมีประสิทธิภาพ เรือรบในแต่ละค่ายจะมีการ ซอฟต์แวร์ในคอมพิวเตอร์ของ MFC จะเปลี่ยน ไปตามภารกิจของระบบที่ตั้งขึ้น ลักษณะนี้ทำให้มีความคล่องตัวและ สะดวกในการติดตามสถานการณ์ การใช้งาน สั่งการและควบคุมอาวุธ ได้พร้อม ๆ กัน การสั่งการต่าง ๆ สามารถกระทำผ่านระบบบูรณาการ สื่อสาร (Integrated Communication System : ICS) และระบบเชื่อมโยง ข้อมูลทางยุทธวิธี (Tactical Data Integrated Combat Management System นาวิกศาสตร์ ปีที่ ๙๔ ฉบับที่ ๑๑ พฤศจิกายน ๒๕๕๔ ๐19 ปรับปรุงและราคาถูก มีความอ่อนตัวในการใช้งาน และสามารถจำลองภาพสถานการณ์ฝึกในระบบได้ เอง และที่สำคัญระบบสามารถจัดให้เป็นระบบใหญ่ หรือเล็กได้ตามขนาดของเรือและภารกิจ (Scalable) การบูรณาการระบบอำนวยการรบของเรือรบในค่าย ระบบ AEGIS จะแตกต่างกับเรือรบในค่ายอื่น ๆ โดยมีการแบ่งการบูรณาการระบบออกเป็น ๒ ส่วน คือ ส่วนบังคับบัญชาและสั่งการ (Command & Direction : C&D) และส่วนระบบควบคุมอาวุธ ระบบ Link T ที่บริษัท Lockheed Martin นำเสนอให้กองทัพ (Weapon Control System : WCS) โดยส่วน C&D พัฒนาเป็น National Link ร่วมกันระหว่างเรือ อากาศยาน และ จะเชื่อมต่อเข้ากับระบบตรวจจับ (เรดาร์เดินเรือ ศูนย์ปฏิบัติการทางบก โดยควรพัฒนาไปพร้อมกันเป็นระบบเดียวกัน เรดาร์ตรวจการณ์ โซนาร์ ระบบสื่อสาร ระบบ ESM Link : TDL) ระหว่างเรือกับอากาศยาน ที่ต่อพ่วงอยู่ ระบบ Data Link รวมทั้ง ระบบตรวจจับของ กับ MFCs ได้ จึงทำให้ระบบอำนวยการรบแบบ เฮลิคอปเตอร์แบบ LAMPS (Light Airborne Multi- บูรณาการ หรือ ICMS สามารถปฏิบัติการได้ purpose System) ส่วนระบบ WCS จะต่อเชื่อมเข้า ครอบคลุมหลักการทำงาน C4ISR (Command, กับระบบอาวุธทุกประเภทของเรือ โดยที่เรดาร์แบบ Control, Communication, Computer, Intelligence, SPY-1 จะเชื่อมต่ออยู่กับทั้งสองส่วนเพราะสามารถ Surveillance and Reconnaissance) ดังนั้นจึง ใช้ข้อมูลในการตรวจการณ์/สั่งการควบคุมอาวุธได้ทั้ง กล่าวได้ว่า ข้อดีของการบูรณาการระบบอำนวยการรบ สองอย่างพร้อมกัน ในขณะที่เรือในค่าย APAR, ทำให้ระบบมีความอยู่รอดด้านการรบสูงขึ้น PAAMS และค่าย Stealth อื่น ๆ จะใช้หลักการ ปราศจากการชำรุดเพียงจุดเดียวแล้วทำให้ทั้งระบบ เชื่อมต่อระบบต่าง ๆ โดยไม่ต้องแบ่งส่วนของระบบ เสียหาย การบำรุงรักษาทำได้ง่ายขึ้นเพราะอุปกรณ์ ออกจากกัน และใช้หลักการ Distributed การ มีมาตรฐาน เช่นมี MFC เหมือนกัน ใช้ระบบเครือ ประเมินผล การเชื่อมต่ออุปกรณ์ และการใช้อาวุธ ข่ายและอุปกรณ์แบบ COTS ที่เป็นระบบสถาปัตยกรรม ต่าง ๆ ออกไปยังคอมพิวเตอร์ในคอนโซลของ แบบเปิด (Open Architecture) ทำให้ง่ายต่อการ MFCs ต่าง ๆ ผ่านทางระบบเครือข่ายแบบ Dual การบูรณาการระบบอำนวยการรบของเรือในค่าย AEGIS ที่มีการ การบูรณาการระบบอำนวยการรบของเรือในค่าย APAR จะใช้การ แบ่งการเชื่อมต่อเป็น ๒ ส่วนหลัก คือ C&D และ WCS กระจาย (Distributed) การควบคุม การประเมิลผล การเชื่อมต่ออุปกรณ์ ตรวจจับ&อาวุธและการใช้อุปกรณ์ตรวจจับ&อาวุธไปที่ MFCs ต่าง ๆ ตามหลักการ TEWA (Threat Evaluation & Weapon Assignments) ๐20 นาวิกศาสตร์ ปีที่ ๙๔ ฉบับที่ ๑๑ พฤศจิกายน ๒๕๕๔ Network อย่างสมบูรณ์แบบ ให้สามารถใช้งานแทน บริหารจัดการภายในเรือต่าง ๆ เรียกว่า ระบบบูรณาการ กันได้ และมี Redundancy สูงกว่าระบบอื่น ๆ บริหารจัดการระบบเรือ (Integrated Platform นอกจากการบูรณการระบบอำนวยการรบของ Management System : IPMS) เช่น ในเรือฟริเกต เรือผิวน้ำแล้ว ปัจจุบันเรือดำน้ำรุ่นใหม่ ๆ เช่น ชั้น F-124 Sachsen ที่ผู้เขียนเคยไปดูงานบนเรือมี เรือดำน้ำ Type 212 Type 214 ของเยอรมัน และ การบูรณาการระบบต่าง ๆ ภายในเรือ ได้แก่ ระบบ เรือดำน้ำ ชั้น Scorpene ของฝรั่งเศส ฯล ฯ ได้นำ ขับเคลื่อน (Propulsion System) ระบบควบคุม เทคโนโลยีการบูรณาการระบบไปใช้ในเรือ เช่น เครื่องจักร (Engine Control System) ระบบถือท้าย ระบบอำนวยการรบ ระบบเรดาร์ ระบบโซนาร์ (Steering System) ระบบไฟฟ้า (Electrical System) เป็นต้น โดยใช้หลักการเช่นเดียวกัน คือ เป็นระบบ ระบบต่อสู้ไฟและควบคุมความเสียหาย (Fire Fighting เครือข่ายที่มี Redundancy สูง ควบคุมและสั่งการ and Damage Control System) โดยเป็นของบริษัท จากศูนย์กลาง โดยใช้คอนโซล MFC ทำงานแบบ CAE แคนาดา ที่มีความทันสมัยมากเป็นระบบ Distributed Mission - based Configuration เหมือนกัน บูรณาการที่มี Redundancy สูง ทำให้การควบคุม ระบบ Integrated Radar System ของเรือดำน้ำ Integrated Platform Management System เรือและการดำรงความสามารถในการรบและ Survivability ของเรือสูงขึ้น หลักการของระบบ IPMS บางระบบอาจนำระบบบูรณาการสะพาน เดินเรือมารวมในระบบ