【正文】 美國空軍“寶石臺(tái)”計(jì)劃與綜合核心處理機(jī) “寶石臺(tái)”除了對(duì)“寶石柱”的功能分區(qū)進(jìn)一步細(xì)化外，重點(diǎn)增強(qiáng)措施有： ①實(shí)現(xiàn)信號(hào)和數(shù)據(jù)的綜合； ②采用光學(xué)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)和光母板結(jié)構(gòu)； ③標(biāo)準(zhǔn)電子模塊 (SEM— E)采用多芯片模塊MCM封裝及貫穿液流冷卻的綜合機(jī)架結(jié)構(gòu)； ④實(shí)現(xiàn)射頻傳感器綜合，包括孔徑綜合和射頻綜合兩部分，從孔徑綜合來的模擬信號(hào)通過射頻綜合，送到預(yù)處理器進(jìn)行信號(hào)予處理，再通過光開關(guān)網(wǎng)絡(luò)連接到 ICP進(jìn)行傳感器的信號(hào)和數(shù)據(jù)處理。它是軍用航空電子系統(tǒng)由聯(lián)合式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)向綜合式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的標(biāo)志，采用共用綜合處理機(jī) (CIP)作為核心處理機(jī)，為綜合航空電子系統(tǒng)的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。 可穿戴計(jì)算機(jī) ? 由于應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)用方式和穿戴性約束，通常要求可穿戴計(jì)算機(jī)在溫度、濕度、振動(dòng)、沖擊、防水、防塵、抗腐蝕、電磁兼容等方面具有抗惡劣環(huán)境性能。隨著武器系統(tǒng)自動(dòng)化程度的不斷提高，要求火控計(jì)算機(jī)的功能不斷擴(kuò)展，不僅能解算射擊諸元，同時(shí)還增加了敵我運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的顯示、多批目標(biāo)的火控分配、射擊區(qū)域的選擇、最佳發(fā)射數(shù)量等輔助指揮決策功能。 例如戰(zhàn)略導(dǎo)彈中的計(jì)算機(jī)要求具有一定的核突防能力；用于精確打擊的導(dǎo)彈未制導(dǎo)地圖匹配的相關(guān)計(jì)算機(jī)必須具有每秒幾十億次的高速運(yùn)算能力及大容量存儲(chǔ)器；小型導(dǎo)彈上的計(jì)算機(jī)則要求小型化、輕型化；運(yùn)載火箭中制導(dǎo)和控制的計(jì)算機(jī)則必須具有對(duì)慣性測(cè)量敏感器件、時(shí)序驅(qū)動(dòng)、伺服機(jī)構(gòu)、地面計(jì)算機(jī)和箭上網(wǎng)絡(luò)、總線等設(shè)備相關(guān)的多樣性接口。車載計(jì)算機(jī)是車載電子系統(tǒng)中的核心設(shè)備 車載計(jì)算機(jī) 車載計(jì)算機(jī)主要用于： ? 武器控制 ? 通信 ? 指揮 ? 電子對(duì)抗 ? 模擬訓(xùn)練 ? 軍事技術(shù)裝備檢測(cè) 車載計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是： 實(shí)時(shí)性強(qiáng) 機(jī)載計(jì)算機(jī) 機(jī)載計(jì)算機(jī) (Airbome puter)是安裝在飛機(jī)、直升機(jī)等航空器上的計(jì)算機(jī)。因此無論是戰(zhàn)場(chǎng)上直接使用的計(jì)算機(jī)，還是運(yùn)載工具上使用的計(jì)算機(jī)，都應(yīng)當(dāng)考慮惡劣的使用環(huán)境。 軍用計(jì)算機(jī)技術(shù) (3)為保證軍用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠、安全、保密運(yùn)行所采用的技術(shù)。 (5)高智能化 (6)防核輻射和防核電磁脈沖 (7)分布式應(yīng)用 (8)研制新的統(tǒng)一的編程語言 167。 空軍和海軍沒有終止標(biāo)準(zhǔn)指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，而是仍致力于用先進(jìn)的微電子技術(shù) — 超高速集成電路 (VHSIC)來改造它們，使這些標(biāo)準(zhǔn)指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)不僅又輕又小，而且性能指標(biāo)成數(shù)量級(jí)地提高。 現(xiàn)在單片機(jī)芯片內(nèi)還嵌埋有嵌入式控制器。愛國者導(dǎo)彈在偵知飛毛腿導(dǎo)彈發(fā)射后，必須在飛毛腿導(dǎo)彈擊中有效目標(biāo)前，實(shí)時(shí)作出反應(yīng)。武器信息處理技術(shù) 中北大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電控制工程系 主講人：焦國太教授 第二章 軍用計(jì)算機(jī)技術(shù) 主要內(nèi)容： ? 167。愛國者導(dǎo)彈防空系統(tǒng)從其相控陣?yán)走_(dá)截獲目標(biāo)到打出導(dǎo)彈只有 15s的時(shí)間窗口。當(dāng)前 8位、16位、 32位的單片機(jī)用量最多，而且 64位市場(chǎng)增長亦很快。與此同時(shí)，空軍和海軍也逐步開始采用加固機(jī)以及 MILSPEC計(jì)算機(jī)，海軍開始大量使用 Rolm公司的 NOVA加固機(jī) UYK1 MILSPEC計(jì)算機(jī)和HoneyweIl公司的 DPS6加固機(jī)。 2 軍用計(jì)算機(jī) 一、 軍用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用、技術(shù) 與特點(diǎn) 二、 軍用計(jì)算機(jī)的分類 三、 軍用計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 四、 軍用計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 軍用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用、技術(shù)與特點(diǎn) 軍用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 軍用計(jì)算機(jī)技術(shù) 軍用計(jì)算機(jī)特點(diǎn) 軍用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 軍用計(jì)算機(jī)的主要用途有四個(gè)方面： (1)用于科學(xué)計(jì)算。 例如容錯(cuò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、安全操作系統(tǒng)技術(shù)。計(jì)算機(jī)要經(jīng)受嚴(yán)寒、高溫、濕熱、振動(dòng)、沖擊、暴曬、雨淋、砂塵、雷電的考驗(yàn)，以及鹽霧、霉菌、生物蛀蟲的侵蝕帶來的影響等。 機(jī)載計(jì)算機(jī)主要用于 :導(dǎo)航計(jì)算、大氣數(shù)據(jù)處理、飛行控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、雷達(dá)信號(hào)處理、火力控制、電子偵察、電子干擾、地形跟隨、地物回避、敵我識(shí)別、加密通信、綜合顯示和系統(tǒng)性能管理 等。 星載計(jì)算機(jī) 星載計(jì)算機(jī) (Satelliteborne Computer)是用于衛(wèi)星、飛船等航天器上的計(jì)算機(jī)。 火控計(jì)算機(jī) 實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī) (Real— time Computer)是能以足夠快的速度，響應(yīng)外部事件和對(duì)輸入信息進(jìn)行處理。 ? 按構(gòu)成形態(tài)，可穿戴計(jì)算機(jī)可分為集中式和分布式兩種。 特點(diǎn)： ①“寶石柱”打破傳統(tǒng)的以設(shè)備劃分分系統(tǒng)的方法，采用功能分區(qū)概念，將航空電子系統(tǒng)按功能劃分為三個(gè)功能區(qū)： 傳感器管理區(qū)； 任務(wù)管理區(qū)； 飛機(jī)管理區(qū)。 美國空軍“寶石臺(tái)”計(jì)劃與綜合核心處理機(jī) (2)綜合核心處理機(jī) (ICP) ICP是“寶石臺(tái)”計(jì)劃和 JSF飛機(jī)用于全機(jī)控制和信號(hào)及數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)，它是一種模塊化的邏輯上綜合的多處理機(jī)，是高度綜合的航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的核心， ICP 結(jié)構(gòu)是由 CIP結(jié)構(gòu)發(fā)展而來的。 “寶石臺(tái)”計(jì)劃使用的綜合核心處理機(jī)： ICP為支持綜合電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)勾畫出明確的結(jié)構(gòu)形態(tài)。 支持綜合電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1） 美國空軍“寶石柱”計(jì)劃與共用綜合處理機(jī) CIP 2） 美國空軍“寶石臺(tái)”計(jì)劃與綜合核心處理機(jī) ICP “ 美國空軍“寶石柱”計(jì)劃與共用綜合處理機(jī) (1)“寶石柱”計(jì)劃 “寶石柱”計(jì)劃是美國空軍 20世紀(jì) 80年代中期提出的綜合航空電子系統(tǒng)預(yù)先發(fā)展計(jì)劃，于 1987年公布《寶石柱航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)范》， 1992年完成研究并公布“寶石柱”實(shí)驗(yàn)室研究最終報(bào)告。與傳統(tǒng) PC和筆記本計(jì)算機(jī)相比，它的最大特點(diǎn)是在使用時(shí)可以讓使用者將雙手徹底解脫出來，可以在移動(dòng)的過程中工作，攜帶和應(yīng)用更加自然和方便，特別適合野外和機(jī)動(dòng)場(chǎng)合下的應(yīng)用。小而輕，能適應(yīng)如飛機(jī)、艦艇、車輛等載體的要求。此外，應(yīng)用在不同的環(huán)境尚有一些不同的要求。 ? 地面突擊車輛，如坦克、步兵戰(zhàn)車、裝甲運(yùn)送車等； ? 火力支援車輛，包括自行壓制武器 (自行迫擊炮、自行加榴炮等 )自行反坦克武器 (自行反坦克炮、反坦克導(dǎo)彈發(fā)射車等 )自行防空武器 (自行高射炮、防空導(dǎo)彈發(fā)射車等 )； ? 電子信息車輛，如偵察、指揮、通信、電子對(duì)抗等裝甲車； ? 裝甲保障車輛，如工程、技術(shù)、后勤保障車。 抗惡劣環(huán)境 各類戰(zhàn)場(chǎng)上使用的計(jì)算機(jī)有著一個(gè)共同特點(diǎn)，就是使用環(huán)境極其惡劣，僅以溫度為例，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用從熱帶海洋性氣候、大陸干燥氣候到寒帶大陸性氣候，其溫差變化達(dá)數(shù)十?dāng)z氏度。 (2)為適應(yīng)武器系統(tǒng)平臺(tái)所采用的技術(shù) 例如嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)、分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)及與之相關(guān)的嵌人式操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和分布式操系統(tǒng)等技術(shù)。 嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用前景 1)電子戰(zhàn)武器 2)C4ISR系統(tǒng) 3)精密制導(dǎo)的智能化武器 嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用前景 就嵌入式計(jì)算機(jī)而言將會(huì)有以下發(fā)展前景： (1)追求小而輕