【架空设定】【EVE宇宙航母预研计划】统一战线级星际航天母舰（5） 舰船电子系统
舰船电子系统总述-------------------------------------
毫无疑问，自前星际时代起，舰船综合电子系统/舰船信息化系统（简称船电系统）就成为了当时的海上船舶乃至今天的航天器各子系统中最重要的那一部分。在人类尚未冲出太空的时期，也许还可以通过人力手段控制船舶的航行、进行通讯、遂行各种任务。但自古以来，人类总是通过应用技术来战天斗地、改造环境，这一过程同样加深了人类对技术的依赖。没有电力不会对封建时代人们的生活造成一点影响，但对于生活在工业乃至信息社会的人们来说则是灭顶之灾。但确实不可否认的是，随着人类越来越拥抱技术，技术在拉高了人类的下限的同时又更多地提高了人类的上限。正如前星际时代的陆海空军难以想象今天共同体庞大星际舰队纵横星海的可怖威力一样。各类先进技术不仅保证人类命运共同体在军事上的强大，也保证了一个“无处不饱暖、何处不均匀”的物质、精神都极大丰富的共产主义社会的稳定，这在前星际时代属于最美好狂想的图景如今依托先进的技术已然成形。
可以说，技术造就了人类社会的方方面面，人类与技术早已密不可分。以至于在共同体成立初期掀起的全球自动化浪潮中，有人大代表吐槽到：“哪还有什么‘劳动密集型产业’，现在全都是技术密集型产业。”
这一吐槽在航天领域更是一语成谶，在大气层环境下也许有人能通过吼叫向其他船只传递信息，但在太空中，哪怕只是被真空隔离的两个相邻的舱段，若是不使用无线电，就不要想着能够通过“爱和引力”进行有效的相互交流。也正是如此，随着前星际时代末期信息技术、物联网技术、人工智能科技等先进技术的日趋成熟，航天器作为高度复杂的系统工程，若是没有各类电子设备的辅助，航天器将会变得又聋又瞎，别说进行专业化任务，就连最基本的巡航都无法自理。
作为了整合了全船电子系统的综合超自动化管理和控制系统，这个包罗万象的整合系统里面包括了各类导航、感测、作战、监听、多用途传感器阵列，用于遂行航天器日常管理和控制的超自动化中控系统，用于进行超远程通讯的超光速通讯和数据链系统，以及军用舰船用于战斗任务的综合作战系统和联合指挥系统、电子战和全频段综合射频管制系统，以及统筹这一切的一切的整合式舰船域标准操作系统。
考虑到星际时代航天器船电系统的高度复杂性和横跨所有领域的广度，本节乃至涵盖的几个小节将尽可能地从各个方面描绘统一战线级的舰船综合电子系统，包括舰船主系统、舰载主机、传感器集群、作战和指挥系统等多个方面。
主系统
“日月之行，若出其中，星汉灿烂，若出其里”，作为高度信息化、智能化的军用星舰，统一战线级的所有机电设备均被纳入“星汉”整合式舰船域标准操作系统（P.H.C.I.C.E Integrated Ship Domain Control System，ISDCS）的管理中，而这一操作系统又运行在全舰计算环境（Total Ship Computing Environment，TSCE）上。作为在理论上可以进行“全自律作战”的超信息化战舰，统一战线级沿袭了以往共同体军用星舰均搭载的全舰计算环境（Total Ship Computing Environment，TSCE）技术。这一技术旨在构建一个能够供外部各种终端应用软件运行、操控、显示的开放式虚拟计算环境，对所有计算资源进行统一的调度管理，为舰船其他子系统乃至编队行动提供计算资源和相关软件。TSCE为战舰平台、作战系统和支撑保障系统提供单个计算环境，为各类应用提供中间件平台。TSCE允许统一战线级以同一计算资源对通信、雷达、侦查、对抗、导航、武器等多个任务系统的终端应用进行横向集成，以同一的管理和中间件纵向集成了从底层物理硬件及其各种操作系统、借口、协议等，彻底打破了以往的“烟囱”式系统结构。通过TSCE，统一战线级得以减少集成工作并获得跨越多个域的通用模式优势。
安装在统一战线级上的TSCE基础硬件设施包括电子模块化封装箱（EME）、分布式适配处理器、网络设备等几个部分。其中，EME通过体积巨大、坚固的封装箱将由来自民间厂商的准军标民用产品---也就是所谓的商用现货（COTS）硬件组成的任务系统电子设备与外部太空环境隔离，包括辐射、冲击、震动、电磁干扰等环境。同时EME提供对商业准军用设备正常工作所需的物理保护、噪声隔离、冷却和电源制式等要求。为提高冗余，统一战线级除了在核心区部分布置了集成式的舰载主机，还在舰体的周身布置有25个这样的封装箱，内部容纳了安装有分布式操作系统的刀片服务器、机柜及配套设备。
从顶层设计来看，统一战线级的TSCE分为核心+接入的双层架构。其中接入层采用了自由度极高的开放式体系架构（OA），层与层、模块与模块之间通过标准的接口和协议进行交互或互联。考虑到舰船的作战系统、机械、电气、通信等任务系统的不同需求，TSCE进行了分类标准和通用化，通过采用EME，为数据处理设备提供了安全的工作环境，通过可灵活布置的适配设备连接各个子系统，支持常用的工业现场总线借口。天枢还采用了与双层体系系统架构相配合的双层光纤以太网，配合覆盖全舰的10G基站，从而实现了全舰战术和非战术网络的一体化。
为了和网络系统硬件更新保持同步，统一战线级使用先进的统一网络应用系统（UNAS）取代了现有的集成舰载网络系统（ISNS）。统一网络应用系统通过整合各种网络、应用空天核心服务（ACS）和跨域解决方案来实现现代化的星联舰队空天环境。作为TSCE的嵌入式接入层应用，UNAS覆盖从非密到最高机密/敏感分隔信息（TS/SCI）通用计算环境的所有安全域，并通过CEC网络为各类星联舰队舰船和任务行动中心提供支持。
UNAS采用开放式框架结构，为全域信息栅格的运行节点间提供更为有效的数据流动和可视化信息。另外，全舰通用计算环境（TSCE）的虚拟化将能彻底取代数量众多的孤立指挥控制系统及其应用，它还消除了加装额外硬件（如服务器和工作站）的必要，在减少建设成本的同时提高了C4ISR系统的安全性。
相较于强调开放性的接入层，统一战线级TSCE的核心层则更强调稳定、安全和可靠性，这不仅体现在核心层拥有独立的分布式硬件以提高冗余度和安全性，且软件底层框架、协议等均来源于共同体的“菲希斯（P.H.C.I.C.E）”超自动化自主指令系统。而作为人类文明如今的最高决策机构，P.H.C.I.C.E（Pan-Human Civilization Inhibitors Cohesion Entities，泛人类文明抑制力凝聚实体）三重模块化冗余共同决策和超自动化自主指令系统，是由共同体共同发展委员会主导研制开发的，为了统计、分析、计划、决策、管理人类文明的经济和社会建设、科学技术发展和对外战争等一切事务而建立的集综合信息采集、统计、处理和决策为一体的超自动化网络和决策系统，是一项文明级的超大规模互联网络工程。作为共同体最高行政和决策辅助机构，菲希斯系统早已通过接入人类所有的电子系统实现了对一切事物的统筹规划，并通过全自动化的采集-生产体系和信息网络的透明化、实时化，自动整合共同体领域内的所有资源，进而实现了生产力的完全解放，从此劳动真正意义上地成为了一种发展和完善自身的生活第一需要，而不再是谋生的唯一手段。菲希斯系统中央主机超强的计算力使其可以采用高度指令化的经济体系，将计划指令精确到每一个人类个体，每一台机械，并在共同体领域内采取“各尽所能，按需分配”的分配原则。并且由于人和AI“共同决策”的设定，虽然降低了效率，但极大地提高了人的主观能动性，避免人类社会变成衣来伸手饭来张口的“巨婴社会”基于菲希斯系统长期的运行，人类社会已经迈入了物质极大丰富，思想觉悟极高的共产主义公有制社会，并继续以令人瞠目结舌的速度飞速发展着。
基于菲希斯超自动化系统的核心底层指令集将整艘统一战线级都纳入了P.H.C.I.C.E系统中。这将统一战线级置入了庞大的共同体全域联合协同战术网络中，进而使得统一战线级具备了“协同作战能力（CEC）”。封闭式架构配合以自主编写的基于舰载主机的核心层安全管理程序，使得统一战线级的核心系统具备了极高的安全性和冗余度。双层结构的配置既兼顾了安全性又保证了开放性，极大地增强了舰船的信息资源管理能力。
舰载主机：
在统一战线级可全自动、高智能运行的背景下，是来自舰载主计算机（简称舰载主机）的庞大算力加持。舰船运维管理，目标坐标解算、超光速感测和通讯、多传感器来源数据整合……大量的工作都需要舰载主机介入，以至于若没有主机的帮助，统一战线级连最基础的巡航都成问题。
统一战线级采用一台分布式光量子超级计算机作为全船主机。所谓的量子计算机，就是用量子力学原理制造的计算机。同经典计算机通过电路的开和关进行计算不一样的是，量子计算机是以量子的状态作为计算形式。量子计算机利用量子天然具备的叠加性施展并行计算。根据量子力学，微观粒子可以同时处于多种状态（即所谓的“叠加态”）。也就是说0和1在微观粒子中是可以同时存在的。这就意味着量子计算机可以同时完成多个任务，也就是真正意义上的“多线程”（经典冯·诺依曼计算机实际上只能在一段时间内运行一个线程，但由于在线程间切换的速度可以十分短暂，因此看上去就像能同时运行多个线程一般），因此具有超越经典计算机的运算能力。每个量子比特，不仅可以表示0或1，还可以表示成0和1分别乘以一个系数再叠加，随着系数的不同，这个叠加的形式可能性会有很多。
而在量子计算机的诸多技术路线中，今日在共同体各行各业得到广泛使用的则是光量子计算机，这是一种通过光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。它由激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备构成，靠激光束进入反射镜和透镜组成的阵列进行信息处理，以光子代替电子，光运算代替电运算。光的并行、高速，天然地决定了光子计算机的并行处理能力很强，具有超高运算速度。光子计算机还具有与人脑相似的容错性，系统中某一元件损坏或出错时，并不影响最终的计算结果。光子在光介质中传输所造成的信息畸变和失真极小，光传输、转换时能量消耗和散发热量极低，对环境条件的要求比电子计算机低得多。
统一战线级采用的OQC-1100W分布式光量子通用超级计算机是一台目前最先进的自感知、自适应、自组织、可重塑编译量子计算核心，能够生成多达1600个压缩光脉冲序列，量子体积达到了惊人的8192。且搭载军用级分布式强人工智能“统一战线”。该计算机由量子点单光子源、超低损耗光量子线路和光子数分辨探测器三大主要部分构成。在OQC-1100W中，压缩态量子比特由光学谐振器内的非线性晶体产生，称为“光学参量振荡器”（OPO），并发送到三个基于环路的干涉仪。每个循环上方可以可视化输入之间的纠缠，最终形成三维纠缠状态。这种纠缠由可变分束器 (VBS) 和光纤延迟线控制并使用解复用器 (demux) 执行读出，最后由光子数解析检测器 (PNR) 阵列进行统计。
相比过去的冯·诺依曼结构乃至其他技术路线的量子计算机，以OQC-1100W为代表的光量子计算机拥有更多优势。首先，光子不带电荷，因此它们之间不存在电磁场的相互作用。在自由空间中，几束光平行、相互交叉传播在彼此之间不发生干扰，千万条光束可以同时穿过一个光学元件而不会相互影响。其次，光子没有质量，它既可以在半真空中传播，也可以在介质中传播，传播速度比电子在导线中的传播速度快得多（约1000倍）。也就是说，光子携带信息传递的速度比电子快，计算机芯片之间用光子互连可以不受电磁干扰影响，互连的密度可以很高。最后，使用光量子计算器，能够实现超大规模的信息存储容量以及能量消耗小，散发热量低等。相比基于超导电路或离子阱的量子计算机，基于光量子比特的量子计算机原则上可以在室温下运行，并且能够轻松集成到现有基于光纤的电信系统中，并可以将自身连入共同体“菲希斯”超自动化系统构建的量子互联网中。此外，光量子计算机还能为高数据传输容量提供提供大带宽，并与人类的量子保密通讯网络完全兼容。
除主机外，OQC-1100W还在全舰各处设立了24个分布式光量子处理器插槽，最多可附加14000个模块化光量子处理器以提升主机算力。通过借鉴商业标准和趋势，使得统一战线级的舰载主机能够获得持续更新与增强，获得了升级效率和灵活性，在一定程度上降低了研发成本和生命周期成本，并使其具备快速部署能力，系统重构能力和多变的任务适应性。而且，通过使用技术上业已成熟的商用标准，更是能降低研发风险，节省资金。
综合作战管理系统
有了核心层整合计算资源的支持，自然还需要有来自应用层的支持，才能遂行各种任务。统一战线级选择成熟的，与TSCE能完美兼容的，具备共同体完全自主知识产权的整合式舰船综合作战管理系统“联合神盾”。作为共同体星联舰队运用系统工程原则，在电子工业、信息技术、自动控制技术等诸多领域协同发展的超自动化指挥决策与武器系统控制系统，“联合神盾”系统通过借鉴商业标准，采用成熟民用技术，并以军用标准规范设计并封装，其基础模块甚至大量装备于共同体民用星舰，用于调控舰上的自动防御系统（Automatic Defense System，ADS）用于击落小行星、采集原料等作业，这使得联合神盾系统具备了前所未有的泛用性。
作为借鉴“宙斯盾”系统理念的超信息化综合战斗管理系统。“联合神盾”舰船综合作战管理系统（Integrated Combat System，ICS）主要由采用分布式结构的5个子系统组成：
侧重于舰队作战指挥功能的006X型联合指挥决策系统（I.C.S）；
和集成舰桥系统（IBS）高度融合的舰船中控显示系统；
兼有作战指挥（本舰）和武器控制功能的武器控制系统；
负责全舰的主要探测功能的分布式合成孔径多模式综合射频阵列(DAMIRFA)；
系统内置的操作准备和检测系统
006X型联合指挥决策系统具有高度的自动化能力，可同时接收分布式合成孔径多模式综合射频阵列(DAMIRFA)、056C型主/被动能量观测系统、舰载全波段全向被动传感器监听网络、舰载整合式量子火控系统、整合式舰船电子战系统（ISECM）、空间导航、数据链以及其它设备送来的目标信息和其他相关信息，并将这些信息分类、识别并进行威胁判断，再根据单舰或协同作战航天器的情况，由显控台向武器控制系统传递指令信息，也可以根据指挥决策程序自动传递指令信息。
指挥决策系统的中枢是4台量子计算机和多达30个的标准工作站，另外有数据存储器和三维全息沙盘等辅助设备。作战原则管理功能是联合神盾系统的核心，该子系统同时也决定全舰的作战战术原则，并作出火力分配以协调、控制整个作战系统运行。由于决策系统采用量子计算机完成监视、识别和威胁判断，使系统反应时间很短，充分发挥了分布式合成孔径多模式综合射频阵列(DAMIRFA)全方位探测的优势。该系统可指挥防天、对陆和太空作战，还能指挥协调与友邻舰艇的协同作战。
作为联合神盾系统一部分的舰船中控系统经过长期的发展已经与共同体星舰普遍配置的集成舰桥系统深度融合，所谓的“集成舰桥系统（IBS）”，就是在舰桥区域构建的一个集导航、驾驶控制、航行管理于一体的高度信息化、自动化集成系统。当然，自近代以来无人自律航天飞行器技术的不断发展，这个系统也在随时代发展被不断地赋予新的内涵和新的需求。今天的IBS，已是一个涵盖航行、战斗、防御、通讯等方方面面的综合性系统。IBS在高度自动化的共同体舰船上是相当重要的一个模块，它让舰长和舰员得以足不出门而控制整艘战舰。
现代为共同体星联舰队设计的IBS无一不是按照“人类全权操控（Human Full Authority Control，HFAC）”的理念来设计的。通俗地来说，就是在舰上载有人类时，他也能通过整合舰桥系统拥有与舰载主机相同甚至更高的权限，从而实现对全舰全部功能的操纵。而不至于被排斥于舰船主机之外什么也做不了。
统一战线级IBS的描述层通过舰载主机的即时演算简化人员操作，并且通过对安装在舰体表面和内部各处的大量光学传感器集群进行后端整合和实时高精细度建模（以此模拟真实光学信号，保证在传感器失效时，描述层也能通过其他传感器提供的数据对损坏区域的状况进行精细化模拟，方便人类舰员第一时间掌控状况），随后将生成的CG投射在舰桥显控台上，通过舰内5G基站实现低时延、大容量的数据传输，从而在屏幕上构建出清晰度达到4K的精细画面。检修人员可通过屏幕，观看到全舰的任意一个部分。由于采用了即时演算技术，检修人员可对画面进行360度旋转，缩放等操作。
值得一提的是，出于对传统的坚守，统一战线级仍然在舰船外部设立了两个舰桥，其中位于舰船正上方的第一舰桥负责航行，位于正下方的第二舰桥负责指挥舰载机作业，并为舰桥保留了用于观察外部情况的观察窗。当然，为避免相比于装甲钢更加脆弱的钢化玻璃在敌方火力打击下破碎的风险。设计师们还为这些观察窗准备了收放式的强化装甲模块。这些模块在正常航行时呈开启状态，一旦战斗开始，这些平时位于观察窗上方的强化装甲模块会迅速沿着观察窗外侧内置的滑轨滑下，将整个观察窗覆盖起来。当然，不必担心观察窗被遮住以后看不到外界景象，强化装甲模块的背部内置超清液晶显示屏，会将光电设备接收到的影像实时显示给舱内成员。并布置有完善的减震措施，保证这些娇贵的显示屏不会在战斗中因强烈冲击而损坏。
联合神盾系统的显示子系统作为面向指挥官的终端，布置在相比于直接暴露在太空的舰桥更加安全，位于舰船内部的IIC（Integrated Information Center，综合信息中心）内。并通过8个大屏幕显示器、30个自动化战斗状态板、4个双人指挥显控台和8个单人数据输入控制台向本舰和编队指挥官综合显示工作和战术信息，以便于各级指挥官充分利用联合神盾系统做出指挥决策。整个显示系统分成两个相似的显示组，每组有4个大屏幕显示器、2个双人指挥显示台、4个单人数据输入台和12个自动化战斗状态板。一组供舰上指挥官使用，另一组供舰上的编队指挥官使用。还有6个自动化战斗状态板设在舰桥上。各个大屏幕具有单独的控制，能够同时独立地选定距离标尺、压缩飞行路径、飞行路径标记和偏置。自动化战斗状态板能列举多种信息，包括己舰状态、武器清单、战斗力信息、环境数据、飞行路径一览表、使用原则要点和雷达搜索扇面等。
一套经典的联合神盾系统具有6大职能：编队指挥、本舰指挥、战术信息、防天作战（近距离防御）、对陆（天体表面）作战和太空作战。联合神盾系统指挥决策子系统在舰载主机内加载有数千种以上的使用例程。每个使用例程都是一条使作战系统对某种特定状态做出反应的指令。使用例程可以由编队指挥官或防天指挥官来选定控制。当从C4ISR系统的数据链或综合射频阵列(DAMIRFA)等信息源获得目标信息后，系统通过数据接口自动输入到检测和决策系统。然后根据作战方式决定对目标的射击方式。联合神盾系统有三种作战方式：完全自律、AI辅助和手动控制。在绝大多数情况下，联合神盾系统一般处于完全自律模式。在这一模式下，对于输入指挥决策系统的目标信息不需要人工控制，仅需舰桥战术长授权“开始作战”的指令，全系统就能自主运作。因为在现代高烈度超光速作战的背景下，光靠人工操作难以在短时间内完成威胁判断、目标识别、跟踪、截获、制导等诸多任务。因此在此模式下，只要目标设置符合预定威胁类型，整个探测、拦截过程将全部自动地进行，这种模式用于探测和拦截特别危险的目标如超光速的重型反舰导弹等。在其它两种作战方式下，武器控制系统将目标插入到交战队列，调度发射装置和传感器集群，并计算拦截和预先射击的时间，计算的结果反馈给指挥决策系统，然后由人工干预开始射击。其中，AI辅助和手动控制方式的区别在于人工介入的程度，而故障方式则是在系统出现1个或多个子系统，或者是计算机故障时，自动降低全系统性能，使系统能够保持探测目标、发射导弹等保证舰船安全的功能。
即便进入星际殖民时代已有数百年，但敌我识别（Identification Friend or Foe，IFF）问题依然是困扰了系统工程师们多年的难题。
对于联合神盾系统而言，其操作准备和检测系统框架内内置了一个特种光量子处理器集群作为舰船进行敌我识别的辅助模块，该模块时刻与舰载主机和雷达系统间保持三方数据直连，在目标识别过程中充当“第三者”。这个辅助模块主要包括目标识别主模块和战术情报协调模块（和CEC终端连接以时刻掌握友军讯息）、雷达识别模块、超视距目标协调模块三个子模块。它们存在的唯一目的便是帮助舰船主机判断目标类型。
每当雷达系统识别到可疑目标时，雷达系统智控系统就会将自动敌我识别结果发送给这个特殊的“第三者”，第三者在综合雷达系统信息后给出自己的判断依据，如该目标无IFF应答，来自敌方方向，外形同本地区友军参战单位技术型号不符，判定为敌军；该目标无IFF应答，来自我方方向，目标做出友好动作或其外形与本地区友军参战单位技术型号相符，判断为友军。并将结果和判据同时显示在显控台上供舰员判断和传输至舰载主机。之所以给出这些判断的目的，便是希望帮助舰载AI和人类舰员能根据这些信息做出进一步的判断，并可以通过两个简单的电脉冲改变系统对该目标的敌我属性判别，从而直接影响交战过程。
联合神盾综合作战管理系统经过了数百年的持续发展，最新的版本（Baseline15）通过采用和TSCE同样的核心+接入双层复合架构而将所有的侦测、指挥、管制和作战系统在后端进行了统一的横向整合，不再各自为政。并与CEC（Cooperative Engagement Capability，协同作战能力）系统高度融合，从而进一步增强了统一战线级的体系融入度，提高了和打击群友舰间的协同作战能力。同时，采用更换升级迅速、便捷的商用现货（COTS）取代了为追求高可靠性而牺牲了性能的军标专用组件，尽管有很多人质疑该系统采用民用技术可能带来潜在的安全风险，然而联合神盾在服役后的数十年间从未出现过重大安全事故，其长期的优秀且稳定的表现就是这套系统安全性的最好证明。
协同作战系统：
在新时代背景下，战斗兵器日益朝着智能化、无人化、协同化方向发展，而CEC的产生正是来源于新时代技术发展对海军战略战术提出的新要求。
协同作战能力(CEC)为共同体星联舰队和空天防御体系带来了革命性的新能力，这并非通过新增雷达或武器系统，而是在现有的体系中以更快的传输速度，更加畅通无阻的权限认证来分发传感器和武器数据而达成。CEC可将来自相关的多个传感器的高质量跟踪数据进行融合，并通过相同的算法建立一个单一的、共用对宇防御战术显示“天域图像”，将其以经滤波的融合的状态分发到其它所有参与平台上。其结果是产生了一种以所有可获取的传感器数据为基础的优质天域图像，从而可对目标进行极早期的探测，并可对天域内目标进行更连续的跟踪。CEC的设计旨在加强星联舰队防御外部威胁的能力，特别是在边境热点区域。CEC的基础是加强的通信系统，其带宽和电子对抗指标增强了几个数量级，同时由GSNAS（Global Space Navigation System，全域太空导航系统）提供更强大的系统先进性。
CEC的硬件系统由三部分组成：协同作战处理器(CEP)、数据分配系统(DDS)和各类接口。
协同作战传输处理装置(CETPS)可将当前编队内的所有作战单位的对天战(ASW)传感器协调成一种单一的实时火控质量混合航迹图像，从而可极大地提高战斗部队的对天战防御能力。通过采用一种实时的、高数据率的分配网，CETP可将来自每个协同单元(CU)的传感器数据分配给所有其它的协同单元。这种CETPS抗干扰能力极高，可在协同单元间建立一种高精度的栅格。通过采用高容量、并行处理和高级算法，每个协同单元独立地将所有分布式的传感器数据融合为一种共用航迹图像，使混合航迹图像在所有CU上均相同。CETPS数据以来自每个CU的最佳对空战传感器能力的一个超集形式体现，并综合成一个单一的到CU现存武器或作战系统的输入图像。CETPS包括协同检测、交战决策、执行交战和数据分配。CEPTS可使战斗群中的所有装备有对天战CEPTS的作战系统单位成为一个由CETPS综合成的单一个分布式系统，从而增强自防御能力。CETPS由两个主要系统组和五个子系统功能组成。这两个主要系统组是数据分配系统(DDS)和协同作战处理器。而五个子系统功能是数据分配、指挥/显示支持、传感器协同、交战决策和执行交战。
CEC通过实时、超视距、高速的分布式网络来共享各平台的传感器协同检测数据。各协同作战平台采用独立的高容量并行处理算法来融合传感器数据，形成对战区情况的精确认知和高度协调。
利用CEC系统，友军各单位间更加紧密地联系在了一起，可以摆脱过去作战中的一些限制。“解锁”更多的新战术。比如著名的“A射B导”战术：使用联合神盾系统根据CEC系统提供的信息，在己舰传感器尚没有获得任何目标信息的情况下靠CEC系统的目标综合航迹指示，先行发射拦截/打击弹药，然后再等待新的目标诸元到来，此后再进行修正。或者联合神盾系统可以通过CEC系统在远距离上控制另一艘舰艇上的拦截/打击弹药发射，然后对其进行中继制导、末端引导，或者在末端引导时交班给发射舰的照射雷达。这种协同方式具有很强的作战灵活性，使共同体一些仍在服役的老旧舰船也能够分享联合神盾系统的功能，尤其有利于在尽可能远的距离上拦截高速突防的超光速打击弹药这类高度危险的目标，另外对于提高友方拦截/打击弹药的杀伤区远界也有相当帮助。
由于CEC将来自所有舰船的雷达探测数据相融合，CEC图像比任何单独的传感器所覆盖的区域都要更大，从而极大地增强了态势感知和战术协调的能力。由于机载电子设备中包含有CEC设备，电子战机将扩展其覆盖范围，为像统一战线级这样的星航母舰提供更精确的跟踪和态势感知能力，其距离远远超过了舰载传感器的覆盖范围。机载CEC还为广泛分布的作战平台提供CEC天域图像中继，以极大地增加连通性和态势感知能力。
像统一战线级这样的平台通过CEC系统获得了系统整体对抗的优势，主要包括扩展战场态势感知，空间光学、电磁、引力波等传感器信息的共享扩大了探测范围。通过远程探测/精确跟踪，可更早做出发射决策，从而克服单平台传感器探测范围的限制，扩大武器的有效使用范围，具备从其他传感器提供的信息中进行打击的能力。根据不同的作战任务要求，统一战线级还可实现面向任务的传感器重组，由其中部分信息感知功能系统临时组成一个新的特定系统用以完成特定的作战任务，增强对作战空间的一致性理解，有效缩短系统反应时间，提高拦截概率。此外，由于CEC的数据共享允许局部无线电静默，分散的战斗单位由于具有相同的态势图，可以从不同区域拦截突防目标，增强复杂电磁环境下的战斗能力。在敌方实施干扰时，多传感器的组合可以维持战场态势图。总之，CEC系统的问世和大量推广将会把参战各单元进行前所未有的紧密连接，可谓是开创了战争的新纪元。
传感器集群：
得益于共同体高度发达的信号整合技术，统一战线级得以通过采用分布式宽带多功能孔径取代以往为数众多的各类天线孔径。位于统一战线级舰体侧面的一体化射频阵列采用模块化开放式可重构的射频传感器系统体系架构，并结合功能控制与资源管理调度算法软件编程，同时实现雷达、电子战与通信、导航、识别等多种射频功能的综合，完成资源共享。
而有了射频功能的综合，还需要对包括光学、电磁、引力波、快子等多种射频来源进行统一整合。这便是统一战线级配备的分布式合成孔径多模式综合射频阵列(DAMIRFA)。
顾名思义，所谓的“综合射频阵列”就是指“一种集成了多台不同种类传感器的整合式传感器集群”。它实际上由多功能传感器集群（Multifunctional Sensor Cluster，MSC）和远程搜索传感器（Long-range Search Sensor Cluster，LSSC）两个部分组成。对于统一战线级配备的综合射频阵列而言，她的多功能传感器集群(MSC)包括：578型分布式合成孔径激光干涉引力波相控阵系统、902A型全周天光学传感器阵列和505型多波段超宽带整合光量子检测电磁波相控阵传感器集群，通过整合共同体现有的光学、电磁、引力波三大主要观测手段，使得MSC具备了亚光速交战环境下的全方位态势感知能力。
578型分布式合成孔径激光干涉引力波相控阵系统（LIGP）是通过激光干涉法感知敌方曲速飞船在进行超光速飞行时产生的引力波，进而对其进行定位和测距的雷达系统。在宇宙空间中，光学和电磁信号往往会被星际物质、各类天体、敌方诱饵阻挡乃至篡改，因此在战略战术上往往存在误判和迟滞。而引力波由于不需要任何的物质存在于引力波源周围，也就不会伴生电磁辐射；且引力波能够几乎不受阻挡的穿过行进途中的天体。光学信号可能会被星际介质所遮挡，但同样以光速传播的引力波则能够不受阻碍的穿过；加之曲速飞船需要产生人造强引力场以进行曲速飞行，其本身就可视为向外源源不断释放引力波的人造强引力源，因此进行引力波探测可直接与寻找曲速飞船挂钩；此外，利用激光干涉观测引力波是前星际时代就已成熟的操作，不存在大的技术困难。这四个优点使得对引力波的干涉和探测成为共同体军用星舰扫描敌方曲速星舰的必备措施。
578型引力波相控阵系统拥有主动和被动两种模式，其中，主动模式下，相控阵将配合飞船的曲速引擎在低频波段（低于1赫兹）产生人造弱引力源，并借源源不断地向外辐射的引力波主动探查周边的一切异常引力源。当然，这种自主辐射引力波的形式自然也很容易被对手所观测到，因此飞船可通过间歇照射技术或呆在大质量天体附近利用其引力波掩护自身的发射波段和频率。在被动模式下，本舰将不会主动对外辐射超过自身质量的引力波，而是利用舰上的高灵敏度合成孔径激光干涉仪捕捉外来的引力波变化，并借此分析并定位敌舰的位置。激光干涉仪的高度灵敏性使其甚至可以感知到数百万光年外大质量天体相互运动并合产生的引力波脉冲。然而考虑到距离和光速壁垒的限制，这在战略战术上毫无意义。但对于对接近的曲速飞船进行早期预警和定位依然很有帮助。
902A型全周天光学传感器阵列是通过遍布全舰的大量不同种类光学传感器集群直接观测目标光学信号，利用光学遥感对其实现定位和测距的光学雷达（LIDAR或LiDAR）系统，这一成熟而可靠的雷达系统不仅可以通过向目标照射一束脉冲激光来测量目标的距离等参数。还可以通过采集多个全息广角光传感器和光导管为主的光学传感器来捕捉外部光信号，并经光电转换增强后直接在封闭的飞船内部全息显示成像。此外，全周天光学传感器集群除直接将影像投射至舱内外，还拥有高级功能：得益于OQC-1100W主机带来的强大运算力加持，统一战线级舰内的封闭式全息显示器在原本“接触层（捕捉光信号）+描述（呈递光信号）层”架构的基础上增加了“演算层（光信号处理）”，形成了“接触+演算+描述”的三层架构。通过采取在电子游戏和工业生产中得到广泛使用的即时演算（Real Time Rendering，RTR）和增强现实（Augmented Reality，AR）技术，统一战线级的“全浸式视觉投射系统（Full Immersion Visual Projection System，FIVPS）”在光电设备实时获取外部光信号后并不将其直接呈递给描述层，而是在经过演算层的实时渲染和特效增强后再将其输出给描述层，最终转化为舰内人类舰员看到的景象。
这一高级功能不仅使得在统一战线级上应用的第四代视觉投射系统可在舰员不佩戴任何外置显示装备，仅依靠全息显示屏的情况下仍具备全息UI显示、可视化敌我识别、标注敌动能弹药和高能光束，可视化敌导弹跟踪警告等看似不起眼但却能大大提高战斗效率的功能。
除用于进行视觉投射外，全周天覆盖的多种类光学传感器还可以用于IFF识别。在搜索模式下，处于同一体制内的引力波相控阵、电磁波相控阵还会和全周天光学传感器阵列联动，对于雷达发现的目标，整合了EODAS/EOTS功能的全周天光学传感器集群会在对应方位进行聚焦试图捕获。而聚焦得到的光学图像将会迅速通过计算机视觉系统加载进统一战线级的综合敌我识别系统（IIFF）中。这些光学特征信号将会连同通过其他渠道得到的电磁、热能等特征信号一起，在汇总后呈递给采用深度学习算法和神经网络训练的舰载AI“统一战线”，对图像进行特征分析、视效增强等处理，同时与数据库记录的光学特征进行比对，进而帮助AI进行敌我识别。换言之，计算机视觉系统的应用给予统一战线级另外一种有效的敌我识别方法，在强电磁干扰环境下传统的依靠无线电应答的IFF系统很有可能会失效，但计算机视觉系统则不会出现这样的问题。计算机视觉系统和传统IFF的协同工作极大地提高了统一战线级在强干扰环境下的作战能力，对于一向复杂的敌我识别工作也加上了一道额外的安全锁。
505型多波段超宽带整合光量子检测电磁波相控阵传感器集群作为自前星际时代海军舰船上就在使用的相控阵雷达的升级版，配备有工作在L、S/C、X四个不同波段的三种雷达，同时引入量子雷达技术进一步提升性能。尽管整个多波段雷达系统只配备了这三部雷达，然而得益于现代技术，三者的接收信号可先由信号/资料处理器处理，然后再输出到雷达组件控制器进行统一的管理和资料处理。经过整合后，一部雷达即可承担过去搜索、火控、近防、目标捕获、雷达助降等雷达的全部工作，而且在性能超越它们的同时其机电设备重量和体积仅是这些雷达加起来总和的几分之一。
505型电磁波相控阵传感器集群在设计时就尽可能地考虑通用化，最大可能实现多种不同雷达组件的通用。以在一定情况下可以起到互为冗余的作用。为了通用，工作在不同波段的雷达采用了许多统一的设计，比如T/R组件采用全新的氮化镓材料，在价格和尺寸都进一步降低的同时抗击穿能力也有质的提升。再加上天线基板采用室温超导体材料制成，使得电流在传输中不会发生损耗，同时也不会散发热量，从而大大缩小了雷达设备所需冷却系统的体积，从而使得整部雷达的体积和重量都大大缩小。
505型还统一采用了数字波束形成（DBF）技术，通过数字化技术形成雷达波束，使雷达具有波束指向性更高，探测能力和抗干扰能力更强等特点。
得益于现代加工技术，505型电磁波相控阵的每个天线阵面都有86540个T/R组件，尺寸在比上一代的503型小30%的基础上数据性能高出28倍。加上采用室温超导体的决定让它的输出功率进一步提升。且单个阵面的最大增益可高达80dB。
除此之外，505型电磁波相控阵也沿用了成功的RMA（Radar Module Assembly，雷达模块组件）设计。也就是所谓的“可重构概念”，即阵面大小可以根据任务需求和平台可以选择合适尺寸进行安装。多个T/R组件组成一个雷达模块组件（RMA），通过增加RMA，可以实现不同尺寸、功率的雷达版本，安装在不同的星舰上。
除经典态电磁波外，505型电磁波相控阵还可发射纠缠的量子态电磁波以进行光子检测，这项将光子检测和经典电磁波雷达结合的侦测技术依赖于任何一个测量光子的行为总会摧毁它自身的量子特性，由此就可通过破坏原来光子的量子特征来重新模拟出虚假的光子属性，以达到欺骗目的。这项新发明在技术工程上也有相似的运用，比如可以用类似的方式进行量子密钥加密，通过改变密钥的量子属性来达到目的。量子雷达系统能够实现对隐身单位的有效探测，并有力地支援本舰乃至舰队的防天作战任务。
505型电磁波相控阵发射纠缠的量子态电磁波，并利用泵浦光子穿过（BBO）晶体，通过参量下转换产生大量纠缠光子对，各纠缠光子对之间的偏振态彼此正交，将纠缠的光子对分为探测光子和成像光子，成像光子保留在量子存储器中，探测光子由发射机发射经目标反射后，被量子雷达接收，根据探测光子和成像光子的纠缠关联可提高雷达的探测性能。
传统的经典雷达存在一些缺点，一是发射功率大，电磁泄漏大；二是反隐身能力相对较差；三是成像能力相对较弱；四是信号处理复杂，实时性弱。而针对经典雷达存在的技术难点，量子信息技术均存在一定的技术优势，可以通过与经典雷达相结合，提升雷达的探测性能。
首先，量子信息技术中的信息载体为单个量子，信号的产生、调制和接收、检测的对象均为单个量子，因此整个接收系统具有极高的灵敏度，即量子接收系统的噪声基底极低，相比经典雷达的接收机，噪声基底能够降低若干个数量级。再忽略工作频段、杂波和动态范围等实现因素，则雷达作用距离可以大幅提升数倍甚至数十倍。从而大大提升雷达对于微弱目标，甚至隐身目标的探测能力。
其次，量子信息技术中的调制对象为量子态，相比较经典雷达的信息调制对象，量子态可以表征量子“涨落变化”等微观信息，具有比经典时、频、极化等更加高阶的信息，即调制信息维度更高。从信息论角度出发，通过对高维信息的操作，可以获取更多的性能。对于目标探测而言，通过高阶信息调制，可以在不影响积累得益的前提下，进一步压低噪声基底，从而提升噪声中微弱目标检测的能力；从信号分析角度出发，通过对信号进行量子高阶微观调制，使得传统信号分析方法难以准确提取征收信号中调制的信息，从而提升在电子对抗环境下的抗侦听能力。综合而言，通过量子信息技术的引入，通过量子化接收，原理上可以有效降低接收信号中的噪声基底功率；通过量子态调制，原理上可以增加信息处理的维度，一方面可以提升信噪比得益，另一方面可以降低发射信号被准确分析和复制的可能性。
505型电磁波相控阵采用了四面天线阵的构型。由于众所周知的原因，相控阵雷达的电扫描波束在偏离轴心一定角度后就会明显变宽，造成天线增益、雷达侦测距离和解析度的显著降低，因此绝大多数单面相控阵天线波束扫描方位角极限为120度正负60度。虽然理论上来说三面天线就能实现360度的全覆盖，但为了确保目标通过两面天线波束交界时仍然能保证持续有效跟踪，一般相控阵雷达将扫描方位角限制在90度，并采用四面天线实现360度全覆盖。因此，统一战线级自然也采用四面天线阵的传统布置。
在信号处理方面，505型电磁波相控阵也采用商用现货进行控制与信号处理。高性能的商用现货（COTS）服务器利用雷达和数字信号处理技术进行信号分析，包括通道均衡、杂波滤波、多普勒处理等内容，并可执行多种电子保护算法。由于三台雷达在后端进行了信号整合，共用同一台主机，因此三部雷达能够同步工作，充分发挥各自的优势，从而使任务分配、功率输出、频率/频带等雷达系统整体指标达到最佳状态。
三种不同体系的传感器集群整合在一起的多功能传感器集群（Multifunctional Sensor Cluster，MSC）包揽了统一战线级在亚光速下的一切任务需求。中短程拦截/防御、搜索监视、精确追踪、智能弹药上/下行数据链传输、终端射控照明等工作全都由它来负责。
而分布式合成孔径多模式综合射频阵列(DAMIRFA)的远程搜索传感器（LSSC），即“819E型分布式多模态吕-洛超光速粒子场脉冲主动扫描系统”同样也是由多种类传感器集群整合而成。这一“超光速粒子场脉冲主动扫描系统”可以以脉冲形式对目标发射以超光速传播的吕-洛虚质量粒子束并接收同样以超光速反射的虚粒子场，由此获得遥远目标至粒子束发射点的距离、距离变化率（径向速度）、角度等信息。
自可以进行超光速飞行的曲速引擎问世后，人类迅速察觉到了超光速环境的巨大科研价值。因此，在第一次超光速飞行后的仅两个月后（3112年6月），第一艘搭载着超光速引擎的科研船“求索”号就已投入使用，虽然这第一艘超光速科考船是在已有的亚光速科考船基础上简单粗暴地加装曲速引擎而成的，但这并不妨碍它在多次超光速飞行中为人类取得超光速环境下宝贵的研究数据。在求索号的第三次飞行中，通过在飞船周边高曲率空间中进行实验，人类首次观测到了疑似超光速粒子存在的证据，在多次飞行后，人类终于通过调节曲速泡大小成功地在短时间内捕捉到了超光速粒子存在的证据，这标志着自相对论发现以来，人类以往只能通过假设u（粒子速度）>c（光速），在数学上进行解析延拓证明得到的假想超光速粒子终于被确认在现实中存在。
事实上，一件很反常识的事情是，相对论并不禁止超光速的存在，而只是禁止“超越”光速。前者指的是速度大于光速的状态，后者指的是有质量物体从亚光速加速至超光速的过程。也就是说，有质量的亚光速粒子永远保持在亚光速，而超光速粒子永远保持在超光速。而由于所有的正质量物质都是亚光速的，所以通常才说光速是自然界速度的上限。
然而，如果将具有虚质量的快子---超光速粒子也包括进来，则更普适的说法是：“光速”是一种速度的“壁垒”。
在正式讨论超光速粒子前，首先需要讨论的是“为什么它们能超光速”，随着超光速时代的来临，物理学界广泛承认了“物质世界存在一种更广泛的对称性”理念，这一理念阐述的对象即为“复对称性”，即同时存在实量(如实质量、实能量等)物质，又存在虚量(如虚质量、虚能量等)物质的对称性。因此在超光速时代，如果从物质的根本属性质量出发，则可以定义用实数表示质量的物体叫做实质量体，简称实体；用虚数表示质量的物体叫做虚质量体，简称虚体；用复数表示质量的物体叫做复质量体，简称复体。正如虚数、实数都包含在复数集中一样，虚体、实体都是复体中的一部分。所以顾名思义，虚质量就是复质量中的虚部，即用虚数表示的质量。
粒子的虚质量属性是粒子得以超光速飞行的关键。而引入了虚质量属性的粒子与通常的实质量粒子相比在其他属性上发生了巨大的变化。根据相对论的质能转换公式，普通物质的速度增加，质量也相应增加。但是随着质量的不断提高，速度的增加越来越困难，想提高哪怕一点点速度，都需要注入极大量能量。于是想要将接近光速质量无穷大的物质加速到光速，需要无穷大的能量。因此，无论注入多少能量，普通物质的速度都只能接近光速，而永远不可超越光速。
然而在虚质量粒子面前，情况就完全不一样了。
正如实质量粒子速度的增大以光速为上限一样，虚质量粒子速度的减小也是以光速为下限的。即想要使虚质量粒子减速到光速，需要注入无穷多的能量。于是，虚质量粒子的速度只能向下接近光速，而永远不可向下越过光速变成亚光速。
基于以上讨论，我们得出一个简单的结论：
实质量物质：质量为实数（质量平方为正数），速度比光速低，且永远不可向上超光速；
虚质量物质：质量为虚数（质量平方为负数），速度比光速快，且永远不可向下亚光速。
在这一推论的支持下，人类在超光速探测领域迅速取得了可以与曲速引擎相提并论的重大成就：在超光速环境下发现了一大批具有虚质量的粒子。极大地扩充并发展了新生的超光速物理学。这其中就有作为今日共同体超光速探测方式主力的吕-洛粒子。
吕天泽-洛辰宇超光速粒子，简称吕-洛粒子。是一种质量为i，自旋为二分之一的虚质量粒子。是人类发现的第四种超光速粒子，它首先于3125年被粒子物理学家洛辰宇发现，后于3140年，核物理和量子物理学家吕天泽对其做了更深入的研究，鉴于两位科学家在发现和寻找这种新粒子的特性的过程中做出的卓越贡献，这种新的超光速粒子也被命名为吕-洛粒子。它在超光速场论中被认为是超光速快子辐射的媒介子，吕-洛粒子通常以无穷大的速度运动，并具有能量、动量、质量。
超光速粒子（快子）的正式发现证实了1967年由哥伦比亚大学范伯格教授提出的假设，即“在宇宙空间中存在另一个由速度超过光速的粒子（称之为“快子”）组成的宇宙，且光速是两个宇宙的分水岭。”而作为虚质量粒子，快子中的一员，吕-洛粒子以无穷大的速度分布在这个“快子宇宙”中的各处（其他超光速粒子也一样）。这虽然使得人类可以在超光速环境下的任意一处观测到它们，但却给进行超光速通讯和探测带来了困难。毕竟任何通讯乃至探测在传递信息之前首先都得具备高度的指向性，而以无穷大速度运行的吕-洛粒子则不存在这种指向性。谁也不希望两个人互相的窃窃私语变成面向全宇宙的瞬时公放。这就使得人类最终不得不采用“降低速度”的办法：给吕-洛粒子赋予更多的能量，从而让其速度变得有限大，从而能让其以具有高指向性的波束形式超光速传播。
理论存在，实践开始。想要对某样东西下手，首先得得到这样东西。经历了一番波折，人类在超光速科考船“永恒之光”号上配备了一个带实验性质的虚粒子捕获筛，在飞船处于超光速航行状态时，这个捕获筛通过向曲速泡内不断辐射电磁波（带能量的光子）以将能量赋予无处不在的吕-洛粒子，让它们以粒子云的形式分布在飞船四周，然后通过对曲速场的微调将部分吕-洛粒子送入飞船。起初人们希望用这种方式来储存超光速粒子，然而在脱离超光速环境后（曲速引擎只是将飞船周围的空间加速到超光速，飞船及飞船占据的空间依然是亚光速）这些粒子在一瞬间就湮灭掉了，将原本赋予它们的能量全部释放了出去，随即在飞船内部引发了剧烈的能量振荡，进而导致“永恒之光”号毁于船体内的能量爆发。
这场严重的事故造成了数十名科学家的死亡，损失惨重，并同时促使共同体转变了研究策略：从此以后对超光速粒子的研究都必须在超光速环境下进行。这一决定保护了更多的科研工作者的生命安全。在事故的教训面前，第二艘、第三艘科考船依旧按照预定计划启程，并做好了超光速环境下的防护工作。
随着研究的进一步深入，应斗志高涨的科研工作者们的需求，工程师们研发了一种被称为“力场触角”的精密抓取机构，它由数个手指大小的引力场发生器为主体，从结构上看有点像人的手掌，这一“触角”通过产生微型引力场来抓取并移动“掌心”里的物质，它可以实现对微观粒子的精细化操纵。这种状似圆盘的抓取机构很快就在对超光速粒子的实验中派上了用场，科学家们通过力场触角实现了对一小团高能吕-洛粒子团的有效捕捉。
这一阶段性成就极大地鼓舞了科学家们，他们随后通过对这些降速粒子的重新排列，编辑出了人类第一条可以被接收并解读的超光速信息：“101010”。
在第一条有意义的超光速信息被制造出来以后，人类在超光速通讯和探测领域随即一日千里，具备实用性功能的超光速扫描仪被首先制造出来，它通过改进后的虚粒子捕获筛抓取大量的高能吕-洛粒子，这些速度有限的粒子随即就会产生向四面八方扩散的虚粒子场，通过利用这一虚粒子场对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至虚粒子场发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。进而使得搭载这一设备的舰船获得了在超光速环境下对目标的探测能力。
依照捕获筛释放的能量多少，可将虚粒子场的扩散速度和强度分为多个不同等级，吕-洛粒子自身携带的能量越高，扩散速度越慢，但由于能级高，产生的反射回波也较强，适用于精确搜索目标位置，而携带的能量越低，速度越快，但反射回波就相对较弱，适用于广域搜索目标。而这便是“分布式多模态吕-洛超光速粒子场脉冲主动扫描系统”中“多模态”的含义。
统一战线级搭载的819E型分布式多模态吕-洛超光速粒子场脉冲主动扫描系统结合了最新的军用超光速扫描和商用信息技术。采用了新型高能量密度材料制作的发射换能器，探测距离可达20~25光年。819E采用宽带波形和相应的处理算法以抑制混响和有源返回信道衰落的影响，从而将对安静型超光速飞行物的侦测和识别效率改善50%以上。而819E的功能还不仅于此，通过将多个模式下的超光速探测集成于一体，819E能够执行精确和广域两种不同的FTL观测设定，能够应对多种目标，并且能在反舰模式（ASW）模式和集成拦截（IIW）模式间无缝切换。819E采用独特的信息管理技术，能够自动对目标进行分类识别，向舰载主机提供各种目标的优先级，大幅提高了其智能化水平。
