Khả năng của các lực lượng phòng không, không quân (PK-KQ) đóng vai trò quan trọng trong năng lực phòng thủ của bất kỳ quốc gia nào. Sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện tấn công đường không hiện đại đã đặt ra yêu cầu ngày càng cao về khả năng của các hệ thống phòng không.
Tác chiến phòng không trong môi trường chiến tranh hiện đại đòi hỏi rất cao về khả năng phản ứng trước những diễn biến nhanh và phức tạp trong tác chiến, khả năng bảo đảm thông tin liên lạc và hiệp đồng chặt chẽ giữa các đơn vị không quân, tên lửa và pháo phòng không. Trong những điều kiện đó, để bảo đảm hiệu quả chiến đấu cao, các sở chỉ huy PK-KQ sử dụng hai phương pháp chỉ huy tác chiến chính, đó là phương pháp chỉ huy trên tiêu đồ và phương pháp tự động hóa.
Phương pháp chỉ huy PK-KQ trên tiêu đồ được ứng dụng từ những năm sau Chiến tranh thế giới thứ 2. Bản chất của phương pháp này là thông tin về mục tiêu do ra-đa trinh sát thu thập được thông báo về sở chỉ huy (SCH) và thể hiện trên tiêu đồ tại SCH trung tâm. Chỉ huy dựa trên tiêu đồ đánh giá tình hình và trực tiếp chỉ đạo hoạt động tác chiến của các đơn vị thuộc quyền. Việc hợp đồng tác chiến chủ yếu được lên kế hoạch từ trước qua các khu vực, góc đảm nhiệm của từng đơn vị. Đây là phương pháp đơn giản và tin cậy, tuy nhiên khối lượng thông tin có thể thể hiện tiêu đồ rất hạn chế, độ chính xác và tính kịp thời không cao.
Với phương pháp chỉ huy bằng tiêu đồ, trong nhiều trường hợp, để bảo đảm kịp thời tiêu diệt mục tiêu, chỉ huy các phân đội được quyền khai hỏa mà không đợi chỉ thị của cấp trên. Điều này gây ra không ít trường hợp khi bị tấn công với mật độ dày, nhiều phân đội hỏa lực cùng tiêu diệt một mục tiêu không quan trọng, trong khi đó để lọt mục tiêu quan trọng. Những trường hợp như vậy đã đặt ra yêu cầu về một phương pháp chỉ huy cho phép SCH trung tâm trực tiếp chỉ huy, điều phối hoạt động tác chiến một cách nhanh chóng, chính xác.
Năm 1961, những máy tính điện tử đầu tiên được Liên Xô sử dụng trong chỉ huy tác chiến phòng không. Khả năng xử lý thông tin của máy tính đã cho ra đời phương pháp chỉ huy PK-KQ mới - chỉ huy tự động hóa. Phương pháp này sử dụng tổ hợp thiết bị hỗ trợ chỉ huy còn được gọi là ASU (Automatizirovannaya Sistema Upravleniya - tự động hóa chỉ huy). Tổ hợp ASU đầu tiên mang tên hiệu K-1 có khả năng điều khiển hỏa lực các tổ hợp tên lửa S-75, Kub và Krug.
Trong các tổ hợp ASU hiện đại, các thao tác chỉ huy và điều khiển được sở chỉ huy ASU thực hiện bằng các chương trình máy tính. Thông tin về mục tiêu được xử lý tự động trên trạm ra-đa và gửi về SCH trung tâm. Tại SCH, thông tin mục tiêu và tình hình tác chiến chung được tiếp nhận, xử lý và hiển thị trên màn hình. Các thao tác như phân phối lực lượng hỏa lực, chỉ thị mục tiêu cho các đơn vị được máy tính thực hiện tự động qua các thuật toán chiến đấu được lập trình từ trước. Qua các màn hình hiển thị, kíp chiến đấu SCH có thể theo dõi toàn bộ hoạt động của máy tính và khi cần thiết có thể can thiệp, thay đổi phương án tác chiến do máy tính đề nghị. Phương pháp chỉ huy này tăng đáng kể hiệu suất chiến đấu nhưng đòi hỏi trang thiết bị liên lạc và điện toán hiện đại, đồng bộ của cả hệ thống phòng không và đòi hỏi khả năng chống chế áp điện tử cao của hệ thống mạng truyền tin, liên lạc.
Với mức độ phát triển của vũ khí tấn công đường không hiện nay, phương pháp tiến công trên không phổ biến là sử dụng lực lượng không quân và tên lửa hành trình dày đặc tấn công tiêu diệt các mục tiêu chiến lược và quân sự quan trọng của đối phương. Trong điều kiện đó, mật độ trung bình phương tiện bay trong một chiến dịch tiến công đường không có thể tới 2-3 máy bay trong 1 phút. Như vậy, để bảo đảm hiệu quả chỉ huy tác chiến, các tổ hợp tự động hóa cấp sư đoàn PK-KQ phải có khả năng xử lý cùng lúc hàng trăm mục tiêu trên không.
Để đáp ứng nhu cầu về tự động hóa chỉ huy của các đơn vị PK-KQ, năm 1999, Nga đưa vào sử dụng tổ hợp tự động hóa chỉ huy cấp khu vực phòng thủ PK-KQ Universal-1 có khả năng xử lý đồng thời 300 mục tiêu trên không trong vòng bán kính 3.200km, có chức năng điều khiển hoạt động tác chiến của các lực lượng hiệp đồng tên lửa phòng không, ra-đa, máy bay tiêm kích và tác chiến điện tử. Universal-1 có thể tự động hóa những hoạt động chỉ huy chính như: Chuyển cấp SSCĐ, kiểm tra trạng thái SSCĐ của các đơn vị thuộc quyền, kiểm soát không lưu, trực ban chiến đấu; nhận và xử lý thông tin ra-đa, theo dõi và đánh giá tình hình, xác định mức độ quan trọng của các mục tiêu và tính toán phân phối tối ưu hỏa lực phòng không; trực tiếp chỉ huy và tổ chức hiệp đồng chiến đấu các đơn vị không quân, tên lửa và tác chiến điện tử; dẫn đường cho máy bay tiêm kích, bảo đảm an toàn cho không quân khi di chuyển trong các trận địa phòng không.
Để thực hiện những nhiệm vụ tác chiến cụ thể trong các binh chủng PK-KQ, SCH các đơn vị được trang bị thiết bị tự động hóa tương ứng, được chuẩn hóa và có thể hoạt động đồng bộ với nhau, tăng khả năng hiệp đồng chiến đấu. Các đơn vị của từng binh chủng PK-KQ được trang bị những SCH đặc chủng như: Fundament - trung đoàn ra-đa, Baikal - trung đoàn tên lửa, Rubezh - trung đoàn không quân tiêm kích.
Trong hệ thống phòng không, SCH Fundament của các trung đoàn ra-đa đóng vai trò là thành phần chính bảo đảm thông tin cho tác chiến của các đơn vị khác. Thông tin ra-đa sau khi được xử lý tại đây được truyền trực tiếp đến SCH cấp trên và các đơn vị không quân, tên lửa, tác chiến điện tử.
Các trung đoàn không quân tiêm kích được trang bị tổ hợp tự động hoá Rubezh. Trong các tình huống chiến đấu, tổ hợp Rubezh có thể tự động phân phối lực lượng máy bay tiêm kích, gửi mệnh lệnh đến đài chỉ huy mặt đất và tự động dẫn đường tối đa 21 máy bay tiêm kích thông qua các trạm dẫn đường.
Hỏa lực các đơn vị tên lửa được điều khiển tự động bằng tổ hợp Baikal hoặc Senhezh. Biến thể mới nhất của Baikal là Baikal-1ME có thể tự động phân phối lực lượng và chỉ thị mục tiêu cho trung đoàn (lữ đoàn) tên lửa phòng không hỗn hợp bao gồm tối đa 24 tổ hợp tên lửa S-200 và S-300. Baikal cũng hỗ trợ điều khiển các tổ hợp tên lửa tầm ngắn như S-125, S-75, Buk-M1-2, Buk-M2. Hệ thống siêu máy tính cho phép Baikal xử lý 500 mục tiêu trên không cùng lúc, thời gian xử lý được rút ngắn giúp hệ thống có thể xử lý và kịp thời chỉ thị mục tiêu cho các tổ hợp tên lửa với những mục tiêu có tốc độ tối đa lên tới gần 5 Mach.
Các tổ hợp tự động hóa chỉ huy giảm đáng kể thời gian và khối lượng công việc trên các SCH. Đồng thời, khả năng cơ động, triển khai SSCĐ nhanh và xử lý thông tin kịp thời của các hệ thống này đóng vai trò sống còn trong chiến tranh hiện đại. Trong những năm gần đây, các nước phát triển sử dụng rộng rãi công nghệ điện toán và truyền tin công nghệ cao trong các SCH. Các hệ thống SCH này hiện nay đang được chú trọng phát triển theo hướng tăng tính ổn định, khả năng kháng nhiễu, khả năng xử lý thông tin và khả năng sinh tồn của các hệ thống trước những đòn tấn công của đối phương.
