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航空母舰的体积十分庞大，其内部结构非常复杂，所以兵种和部门繁多，这就需要非常有效的指挥系统，才能够保证其正常运作。
现代航母的指挥系统非常先进，人员极度专业化，而且电子设备非常全面，比如通信系统和雷达系统等。航母的指挥中枢位于航母右舷，和空旷平整的飞行甲板相比，犹如海面上突出的一个小岛，所以它又叫“舰岛”。舰岛上集中了指挥塔、航海室、飞行控制室、雷达和通信天线以及各种作战指挥室，这里犹如航母的大脑。
为完成对舰队有关兵力的指挥及协同，航母需要在海上与各种舰艇进行视距、超视距通信。航母上各战位、各部门之间需要内部通信，以保证航母的协调运行。如果航母的活动不止涉及一个舰队编队，还要考虑各舰队间的通信。
航母舰岛
舰岛布满雷达和通信天线
航母通信设备种类繁多，覆盖区域大、信息流量大。系统包括有线、无线等多种通信方式和多种信息综合。不同通信系统之间要互通、互连，因而航母上的通信系统是非常复杂的。
舰岛主要对航母的飞行作业进行指挥
“企业”号航母上的空中交通控制中心（CATCC）工作场景
在航母上，比较重要的指挥官有航母指挥官、飞行指挥官和航母编队司令。航母指挥官一般从资深的优秀飞行员中选拔而来，并且懂得舰艇知识，其职责是确保航空母舰的航线正确，能够进行对空作战和对海作战的航线和航速调整。飞行指挥官负责航母上的飞行连队，一般为上校级，和航母指挥官是同等级别。航母编队司令一般是海军少将，有一个小参谋部，指挥整个航母编队，包括航母本身、护航舰艇、水面舰艇，还有其他的作战平台。
航母舰岛内部在进行繁忙的操作（一）
航母上所包含的系统众多，因此舰上的各类工作人员也是名目繁多。以美军为例，航母上通常包括航空长、甲板指导员、弹射组员、制动索长、制动组员、燃料补给员、武器工作人员、救护员、消防员、降落指挥官等。因此，航母上的工作人员动辄几千人，例如美军的“小鹰”号配备舰员5624人，“企业”号配备舰员3215人，“尼米兹”级的“尼米兹”号配备3200人。
联合战术信息分发系统
航母舰岛内部在进行繁忙的操作（二）
除通信系统外，航母还有导航系统、雷达警戒探测系统、电子战系统和作战指挥系统等。随着技术的发展和作战环境的复杂化，世界各国都非常重视研制和发展指控系统。美国海军从20世纪70年代开始发展C3I系统，其技术不断得到加强，现在已具有全球电子信息系统的特征，它是目前世界上最有效的电子信息系统。
C3 I即“Co m m u nicatio n（通信），Co m m a nd（指挥），Control（控制） and I ntelligence（情报） systems”，即指挥自动化技术系统，是用计算机将通信、指挥、情报和控制系统紧密联系在一起的综合系统。
C3I系统已经成功地在军队中使用，它应用计算机技术、通信技术、传感技术、控制技术和显示技术，集中协调和管理系统中的各种资源，可对地理上分布很广的资源进行集中处理，是军队中重要的指挥自动化系统。
在第二次世界大战后，传统的指挥方式已经无法适应现代战争的需求。为了提高军队的反应能力和作战能力，从20世纪50年代开始，许多国家逐渐建立通信、指挥、控制和情报系统。C3I系统是在现代系统论、控制论和信息论的基础上建成的，其应用的技术包括高灵敏度雷达技术、互通技术以及信号和图像处理技术。它以计算机为核心，以电磁、光电装备为主体，运用信息识别、传递、感测和处理技术将所有的指挥、战斗单位连成一个整体，使各部队间能够密切协作。
C3I系统主要发展抗毁、抗干扰和保密的通信系统，多手段、远距离和高精度的探测系统，分布式、智能化的自动数据处理系统。这些系统间具有高兼容和互通性，大大地缩短了发现目标——评估目标——发出战斗指令——实施火力打击的时间和周期，使军队具备更快的反应能力和更高的作战效率。
随着信息技术的飞跃发展，未来的C3I系统将具备更强的协同能力、快速反应能力和生存能力，并朝太空发展，形成天、空、地、海一体化的庞大网络，还可能融入高人工智能和软件再生一体化技术。
一些国家强调C3I系统中的计算机技术，所以将C3I归纳为C4I，还有的将监视和侦察也融合进去，形成C4ISR系统。