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第五章 指揮與通訊

海軍兵器系統概論. 第五章 指揮與通訊. 5.0 基本概念 5.1 指揮管制 5.2 通信方法. 有賴成功的通信. 5.0 基本概念. 指揮管制（ Command and Control ） 指揮官依職權要求下級單位執行任務，並適時增減任務執行兵力，以確保任務如期如質的達成。 指揮管制過程，包含下列數項作業： 情資獲得及分析 戰場狀況的認知 上級對下級命令的傳達 下級對上級狀況的回報 友軍間信息的交換. 5.1 指揮管制. 5.1.1 基本指揮程序 5.1.2 基本管制程序. 打砲囉 … 哇！要怎麼打？.

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第五章 指揮與通訊

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Presentation Transcript

  1. 海軍兵器系統概論 第五章 指揮與通訊 5.0 基本概念 5.1 指揮管制 5.2 通信方法

  2. 有賴成功的通信 5.0 基本概念 • 指揮管制（Command and Control） • 指揮官依職權要求下級單位執行任務，並適時增減任務執行兵力，以確保任務如期如質的達成。 • 指揮管制過程，包含下列數項作業： • 情資獲得及分析 • 戰場狀況的認知 • 上級對下級命令的傳達 • 下級對上級狀況的回報 • 友軍間信息的交換

  3. 5.1 指揮管制 5.1.1 基本指揮程序 5.1.2 基本管制程序

  4. 打砲囉…哇！要怎麼打？

  5. 基本指揮程序 Basic Command Procedure 指揮中心 指揮官決心 偵蒐情報雷達 電偵 聲納 數位 無線電 電腦網路 通訊媒介 戰場 狀況認知 形成命令 傳達命令 支援情報 衛星 情傳 傳統 傳令兵 聲煙光 有線電 無線電 參謀想定 任務回報

  6. 基本指揮程序 Basic Command Procedure • 戰場狀況認知：明暸目前敵我位置、數量、性質。 • 偵蒐情報： • 主動偵測：運用自有雷達、聲納 • 被動感測：電偵信號（電磁波、光電、音訊等） • 支援情傳：外來的資訊，如衛星、資料鏈友軍情資等

  7. 戰場狀況認知是作戰命令形成的重心

  8. 基本指揮程序 Basic Command Procedure • 形成命令：指揮官依面臨的情況，參酌參謀對狀況之研判及想定，下達決心，形成對下屬單位或人的行動指示（命令） • 命令考量：五要 • 目的、兵力、時間、地點、手段 • 命令內容：六何 • 何人、何事、何時、何地、如何、為何

  9. 基本指揮程序 Basic Command Procedure • 傳達命令：藉通信媒介，將命令傳遞到正確的單位或人 • 通訊媒介： • 傳統：人力、聲煙光、有線電、無線電 • 數位：無線電、電腦網路、　　　資料鏈結（例：美軍 Link 16）

  10. 命令 任務執行 任務狀況回報 基本管制程序 Basic Control Procedure

  11. 指揮官決心 指揮中心 偵蒐情報雷達 電偵 聲納 衛星 情傳 通訊媒介 戰場 狀況認知 形成命令 傳達命令 支援情報 參謀想定 基本管制程序 Basic Control Procedure 數位 無線電 電腦網路 命令 任務執行 命令 任務執行 命令 任務執行 傳統 傳令兵 聲煙光 有線電 無線電 任務回報 任務回報 任務回報 任務狀況回報 任務狀況回報 任務狀況回報

  12. 5.2 通信方法 無線電通信系統基本組成 調變與解調變 類比通信 數位通信

  13. 通信，指將信息（語言、文字、符號、圖片、映像或數字等等資料）由一人或一處傳送到另一人另一處。 視距通信 燈號 旗號（手旗、掛旗） 遠距通信 無線電（電報、電話） 雷射 衛星 水下通信 水中通話器 無線電通信是現代通信方法中，最基本、最普遍的方式 通信方法

  14. 傳送管道 信號 信號 發射機 接收機 波段 解調變 調變 無線電通信系統基本組成

  15. 調變與解調變Modulation and Demodulation • 調變：指將信號編譯為波的過程。其方法是依照資訊信號而改變載波的某（幾）種參數，而成為信號波。 • 振幅調變（調幅，AM）：Amplitude Modulation • 頻率調變（調頻，FM）：Frequency Modulation • 相位調變（調相，PM）：Phase Modulation • 載波：即一般的無線電波 • 解調變：指將信號波解譯為信號的過程。

  16. 天線 信號源 信號波 混波器 放大器 麥克風 載波產生器 信號 天線 前級放大器 解調變器 放大器 擴音器 調變與解調變Modulation and Demodulation

  17. 類比通信 • 類比(analog)：是一種量的大小的表示法，意指某個量是可以連續變化的數量。 • 自然界大部分的現象，屬於類比式的變化。如光影的明暗、人說話音量的大小等等。 • 類比通信：指一個通信系統 • 所使用或處理的資料 • 所發送或接收的訊號 是屬於可連續變化（類比式）的訊號

  18. 類比通信　調幅AM示意圖 信號 調變前 載波 調變後

  19. 類比通信調幅AM調變與頻寬 功率 載波(32 Hz) 信號波頻寬，BWAM = 2 fm=24Hz 20 44 下旁波帶 上旁波帶 頻率 (Hz) 上旁波帶 資料信號寬度（ｆｍ）= 12 Hz

  20. 聲音信號的信號頻寬 BW • 音頻，20-20KHz。若全部納入調變，則BWAM＝40KHz • 大部分的音頻，超出300~3000Hz以外的，強度均甚低。為了降低信號頻寬，因此對最高信號頻率加以限制，如右表所示

  21. 類比通信調頻FM與AM比較圖 電 壓 • 波的強度較為一致 時間

  22. FM頻譜（資料信號為單一頻率） 載波 下旁波帶 上旁波帶 頻偏峯值 信號頻率

  23. 數位通信Digital communications system • 數位通訊：指一個通信系統 • 處理的是數位資料 • 以數位方式傳送信號 • 通信系統，依其資料型式與信號型式，可能分為右表四種

  24. 數位通信　資料型式：數位信號型式：類比 • 振幅變換法Amplitude Shift-Keying (ASK)

  25. 數位通信　資料型式：數位信號型式：類比 • 頻率變換法 Frequency Shift-Keying (FSK)

  26. 數位通信　資料型式：數位信號型式：類比 • 相位變換法 Phase Shift-Keying (PSK)

  27. 數位通信　資料型式：數位信號型式：類比 • ASK • FSK • PSK

  28. 數位通信　資料型式：類比信號型式：數位 • 取樣 Sampling • 取樣間隔Sampling Interval：以固定時間間隔量測信號的大小。 • 取樣率Sampling rate = 1/取樣間隔 Time

  29. 數位通信　資料型式：類比信號型式：數位 • 編碼 Encoding • 將每一取樣依其振幅大小，轉換為一個二進位數字 • 以 8-bit 編碼方式而言，每一取樣的振幅可能被轉換為256個不同的值。 • 16-bit 系統則有 65,536 個

  30. 數位通信　資料型式：數位信號型式：數位 • 脈衝碼調變 (PCM，Pulse Coded Modulation) • 最常見者為NRZ-L (None Return to Zero Level)式調變，亦即 low level = 0; High level = 1。 • 奇偶校驗： 在一串信號中，以一個位元來表示該筆訊號傳送為奇數或偶數。

  31. Amplitude 7 6 5 4 3 2 1 0 １　　２　　３　　４　　５　　６ Time (Samples) 練習題 • 左圖類比資料欲轉為3bits的數位資料，並以ASK方式調變發送。請繪一圖，由左至右顯示各個取樣(Sample)

  32. Amplitude 7 6 5 4 3 2 1 0 １　　２　　３　　４　　５　　６ Time (Samples) 練習題解答 • sample #1=2 #2=4 #3=5 #4=4 #5=6 #6=7 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1

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