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計算機從它誕生之日起，就開始用于軍事領(lǐng)域。隨著軍事科學(xué)、武器裝備系統(tǒng)和計算機技術(shù)的發(fā)展，軍用計算機已經(jīng)成為軍隊作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵因素，軍用計算機的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用水平是衡量一個國家國防現(xiàn)代化和軍事實力的重要尺度。軍用計算機已經(jīng)成為各種現(xiàn)代化武器裝備系統(tǒng)、軍事電子信息系統(tǒng)以及國防科研系統(tǒng)中不可缺少的、到處可見的設(shè)備。小到嵌入式的微處理器，大到百萬億次級的高性能計算機已廣泛用于各種武器裝備和國防科研之中。而軍用抗惡劣環(huán)境計算機在軍用計算機中占有極其重要的地位，所有戰(zhàn)場上用的計算機全是抗惡劣環(huán)境計算機，它們是最具軍用特色的計算機。

1軍用抗惡劣環(huán)境計算機的特點

由于軍用抗惡劣環(huán)境計算機是包括戰(zhàn)機、導(dǎo)彈、艦艇、戰(zhàn)車、火炮以及綜合電子信息系統(tǒng)在內(nèi)的各種武器裝備的一部分，因此有其鮮明的特點：

（1）抗惡劣環(huán)境

各類戰(zhàn)場上使用的計算機有著一個共同特點，就是使用環(huán)境極其惡劣，僅以溫度為例，計算機的應(yīng)用從熱帶海洋性氣候、大陸干燥氣候到寒帶大陸性氣候，其溫差變化達數(shù)十攝氏度。因此無論是戰(zhàn)場上直接使用的計算機，還是運載工具上使用的計算機，都應(yīng)當考慮惡劣的使用環(huán)境。計算機要經(jīng)受嚴寒、高溫、濕熱、振動、沖擊、暴曬、雨淋、砂塵、雷電的考驗，以及鹽霧、霉菌、生物蛀蟲的侵蝕帶來的影響等。

（2）強實時性

較強的實時處理能力，武器裝備系統(tǒng)中的計算機主要功能就是要完成實時處理，要求中斷響應(yīng)時間短、運算速度快及具有高速數(shù)據(jù)傳輸率等。以防空導(dǎo)彈指揮控制系統(tǒng)為例，整個防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)對其中的指揮控制系統(tǒng)的要求是：反應(yīng)時間短，能對付高速機動目標的大規(guī)模密集空襲；在戰(zhàn)術(shù)上能實現(xiàn)點和區(qū)域防御；實現(xiàn)多個火力單元、多種武器配系的協(xié)同作戰(zhàn)；有效的大范圍戰(zhàn)場管理等。這就要求指揮控制系統(tǒng)的計算機有非常強的實時響應(yīng)能力。

   （3）高可靠性

導(dǎo)彈、、戰(zhàn)機、艦艇、戰(zhàn)車以及軍事綜合電子信息系統(tǒng)（C4ISR）等軍事裝備均是復(fù)雜、昂貴的大系統(tǒng)，它的可靠性在軍事、經(jīng)濟、政治、人民生命財產(chǎn)安全上都有重大意義。而計算機是這些系統(tǒng)的控制核心，對它們的高可靠性要求是顯而易見的。

（4）高安全性

長期以來計算機設(shè)計目標追求的主要是提高信息處理能力和降低成本，對軍用計算機還有抗惡劣環(huán)境。而對于安全問題重視不夠，留下許多不安全因素。隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)的普及和應(yīng)用，病毒、黑客、電磁泄漏等安全事件層出不窮，而且越演越烈。尤其在信息化作戰(zhàn)中，計算機為核心的信息系統(tǒng)是敵人攻擊的重點目標。因此，高安全性也是軍用抗惡劣環(huán)境計算機必須具備的性能。

（5）嵌入式

軍用抗惡劣環(huán)境計算機是整個武器系統(tǒng)的組成部分，對硬件、軟件和輸入/輸出接口均有特殊要求。硬件除功能、性能須滿足要求外，還必須在體積、功耗、質(zhì)量、形狀等方面滿足要求。輸入/輸出接口眾多，既有數(shù)字量，又有模擬量、開關(guān)量。編制可靠、有效的嵌入式作戰(zhàn)軟件更是非常復(fù)雜、繁重的任務(wù)。

2軍用抗惡劣環(huán)境計算機在武器裝備中的應(yīng)用方向

20世紀末，電子信息技術(shù)與裝備造價的比例，艦艇為25%～30%，導(dǎo)彈接近60%，軍用飛機接近40%，戰(zhàn)略轟炸機和隱形飛機超過60%，空間武器達75%，而軍事指揮控制系統(tǒng)（C4ISR）竟高達88%。美國電子協(xié)會預(yù)計，到2010年，西方國家所有武器裝備上述比例的平均值將超過50%。電子信息技術(shù)含量高低已經(jīng)成為衡量武器裝備性能優(yōu)劣和現(xiàn)代化水平高低的最重要的標志。

從20世紀90年代初開始至今以及今后若干年內(nèi)軍用抗惡劣環(huán)境計算機在武器裝備中的應(yīng)用方向主要是：

（1）原有主戰(zhàn)裝備信息化改造

20世紀90年代初期，即冷戰(zhàn)結(jié)束后，美軍的機械化建設(shè)已達到很高的水平，其武器裝備性能已接近物理極限。為進一步提高武器裝備和平臺的作戰(zhàn)能力，美軍走武器裝備信息化的道路。美三軍均對原有的武器裝備和作戰(zhàn)平臺進行信息化改造，美國海軍率先走在前面，拋棄了老的過時昂貴的軍標產(chǎn)品代之以性能先進、信息化程度高的所謂COTS（商用現(xiàn)成）產(chǎn)品。

在2003年美英聯(lián)軍的對伊拉克作戰(zhàn)中，美軍的優(yōu)勢并不在于個別的先進武器，他們在伊拉克賴以取勝的武器裝備幾乎都是20年以前的東西，例如新華社記者登上的小鷹號航空母艦已服役近半個世紀，關(guān)鍵是這些裝備都進行了信息化改造，使美軍不同的武器系統(tǒng)形成了陸、海、空、天一體化的有機整體，而把其他國家的軍隊遠遠拋在后面。英軍的裝備性能并不比美國的差，但他們的信息化水平遠遠低于美軍。因此，英軍在這場戰(zhàn)爭中的表現(xiàn)明顯差于美軍。

（2）武器裝備的精導(dǎo)智能化

1991年的海灣戰(zhàn)爭中，美軍使用的精確制導(dǎo)的彈藥不足整個用量的20%，而在2003年的伊拉克戰(zhàn)爭中帶有精確制導(dǎo)的彈藥已占整個用量的80%。美軍防空的主戰(zhàn)裝備——愛國者導(dǎo)彈不斷在進行計算機軟、硬件方面的改進。美國目前正在研制智能化水平更高的導(dǎo)彈武器系統(tǒng)，采用傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、人工智能技術(shù)，使它們能區(qū)分外形和尺寸相同，但類型不同的敵我（友）軍用卡車、運輸車輛、通信車輛、地空導(dǎo)彈發(fā)射架與地地導(dǎo)彈發(fā)射架。目前，技術(shù)比較成熟的是“黃蜂”反坦克導(dǎo)彈，通過導(dǎo)彈上的計算機可以識別真?zhèn)文繕?，甚至可以從目標群中選中任何一輛坦克進行攻擊。

（3）武器系統(tǒng)中計算機硬、軟件升級

武器系統(tǒng)、不管是導(dǎo)彈、坦克、飛機、艦船，從設(shè)計、研制到生產(chǎn)定型，至少要5年～10年的時間，而服役期更長，至少10年～20年。而計算機技術(shù)的發(fā)展非常迅速，按摩爾定律CPU十八個月就換一代，性能提高一倍，價格降低一半。這是一個非常突出的矛盾。等武器系統(tǒng)生產(chǎn)出來以后，其核心部件計算機卻已經(jīng)非常落后，其部件甚至早已停產(chǎn)，也沒有備件；即使有其價格也非常昂貴。近年來武器系統(tǒng)制造商，包括軍用計算機制造商，都在大力解決這個問題。尤其是板極和部件級的技術(shù)更新更為重要。更新的成本主要在軟件，既能升級，又要兼容。美國比較有名的軍用計算機廠商Mercury公司，10年前其雇員70%是硬件工程師，而現(xiàn)在70%的雇員是軟件工程師。2003年4月洛克希德·馬丁公司成功地完成了美海軍潛艇聲納系統(tǒng)的新型計算機硬件升級，用2.4GHz的“致強”處理器替換了原有的奔騰處理器，為軟件升級提供了更好的運行平臺。該公司每4年更新和升級所有硬件，并隔年進行軟件升級。

（4）全球信息網(wǎng)格的建設(shè)

為滿足網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的要求，軍事發(fā)達國家特別是美國強調(diào)信息優(yōu)勢和決策優(yōu)勢的作用，在原有電子信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上建設(shè)全球信息網(wǎng)格，以此增強電子信息系統(tǒng)之間、電子信息系統(tǒng)和武器系統(tǒng)之間的互操作能力，并將各種傳感器、信息系統(tǒng)、指揮和控制能力、武器系統(tǒng)和彈藥等資源網(wǎng)絡(luò)化，并推動向網(wǎng)格化發(fā)展。美軍網(wǎng)格的建設(shè)目標是為綜合系統(tǒng)中所有的信息和能力，提供單一的、一體化的、安全的、端到端的系統(tǒng)、資源、數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的共享。全球信息網(wǎng)格建設(shè)的核心就是構(gòu)建各種功能和規(guī)模的計算機系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)。

（5）單兵數(shù)字化裝備

主要是提供一體化頭盔分系統(tǒng)，包括增強型視頻放大裝置、周圍聽力裝置、高分辨率頭盔顯示器、無線電頭盔控制裝置和電源等；提供計算機分系統(tǒng)，亦稱單兵C3I分系統(tǒng)，包括儲有文字、圖像、數(shù)據(jù)、戰(zhàn)場態(tài)勢等信息的單兵計算機，夜間槍具瞄準專用的視頻強化圖像增強器，平板顯示器，全球定位系統(tǒng)，以及可在500m～2000m距離內(nèi)與戰(zhàn)車、火炮、直升機等進行通信的電臺等。

3軍用抗惡劣環(huán)境計算機產(chǎn)品現(xiàn)狀

目前，僅美國和加拿大就有幾十家公司提供軍用抗惡劣環(huán)境計算機產(chǎn)品系列。另外，臺灣地區(qū)也有多家抗惡劣環(huán)境計算機產(chǎn)品的供應(yīng)商，如研華、磐儀和控創(chuàng)等。表1列出了一些主要廠商，有DY4公司、SBS公司、Mercury 公司、Pentek公司、Bittware公司、TranstechDSP公司、Motolola公司、SpectrumSignal公司等，以及研華、磐儀和控創(chuàng)公司的產(chǎn)品。

表1       抗惡劣環(huán)境計算機產(chǎn)品對照表

根據(jù)表1的統(tǒng)計，可以從嵌入式計算機的構(gòu)成，即微處理器、總線和嵌入式軟件等方面來概括目前軍用抗惡劣環(huán)境計算機技術(shù)的發(fā)展主流。

（1）微處理器

微處理器是軍用抗惡劣環(huán)境計算機的核心，主要以MOTOROLA和IBM公司的PowerPC系列，Intel公司的Pentium系列為主，信號處理器以TI公司的TMS320系列、ADI公司的ADSP系列為主。

（2）內(nèi)部總線

內(nèi)部總線用于嵌入式計算機模塊之間的互連。以VME和CPCI總線為主。

VME總線具有如下特性：

①　并行性。支持面向多主設(shè)備的并行處理

②　實時性。具有優(yōu)異的中斷處理系統(tǒng)，在其內(nèi)部采用了獨特的優(yōu)先中斷總線，可以很好地服務(wù)于多CPU的分布中斷系統(tǒng)。

③　可靠性和抗振性。VME總線對機箱、總線底板、插件板的電磁兼容性、機械結(jié)構(gòu)等方面均有全面的規(guī)定，技術(shù)成熟可靠，插卡也采用Eurocard外形，具有良好的抗振性和抗沖擊能力。

CPCI總線具有如下特性：

①　高性能數(shù)據(jù)傳輸。能支持線性突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸模式，可減少無謂的地址操作。線性突發(fā)傳輸能夠更有效地運用總線的帶寬來傳送數(shù)據(jù)。

②　與處理器結(jié)構(gòu)無關(guān)。CPCI總線與處理器的結(jié)構(gòu)無關(guān)，可被各種處理器采用。CPU可以采用X86、PowerPC、DSP等芯片的模塊，可以配有顯示、網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出模塊，也可以配有中頻處理、視頻處理等模塊。

③　支持多處理器和同步操作。

④　兼容性強、低成本、高效益。CPCI總線與商用的PCI總線信號定義完全兼容，可充分利用PCI總線開發(fā)經(jīng)驗，用PCI總線接口部件相對便宜。CPCI總線采用地址/數(shù)據(jù)復(fù)用，使連接其它部件的引腳減少，節(jié)約了線路板空間。

⑤　有良好的可靠性和抗振性。CPCI總線的電氣性能與PCI兼容，但物理結(jié)構(gòu)和接插件采用與VME相類似的技術(shù)，十分適合在抗惡劣環(huán)境下使用。

⑥　支持熱插拔，即插即用。

從上述分析可以看出VME總線與CPCI有很多相同的地方：二者都有國際標準支持，都為主從式體系結(jié)構(gòu)，支持多處理器系統(tǒng)，都采用歐洲卡（Eurocard）式外形，有良好的可靠性和抗振性。都具有多個供應(yīng)商的標準底板、接口芯片及已實現(xiàn)的標準模塊。并且二者都有較廣泛的應(yīng)用，如美國的第一代軟件無線電采用了基于VME總線的結(jié)構(gòu)，第二代軟件無線電采用了CPCI總線。

2002年出現(xiàn)了新的CPCI標準—ATCA（Advanced Telecommunication Computing Architecture）標準，與以前的CPCI相比它有巨大的優(yōu)勢：

表2對CPCI計算機和ATCA計算機進行了對比。

表2  CPCI和ATCA計算機的比較

計算機采用了ATCA技術(shù)，可以帶來以下益處：

①     性能提高：ATCA的板卡面積約為CPCI板卡面積的2.5倍，而且板卡寬度也加大到1.2"（比CPCI寬0.4"），這使得單張板卡容納多顆CPU成為可能，使得大容量RAM成為可能，增強了模塊處理能力及速度。

②     可靠性和可用性提高：電源、風(fēng)扇、機箱管理控制器、交換槽等均采用了冗余備份機制，確保單點故障條件下系統(tǒng)正常工作，提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性。系統(tǒng)平臺的可靠度達到99.999%甚至更高，幾乎可以提供不間斷服務(wù)，這一點對于武器系統(tǒng)尤為重要。

③     傳輸速度提高：棄用了并行總線，以交換接口配制成各種拓撲架構(gòu)作為數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)/接口，背板傳輸數(shù)據(jù)的速度最高可達2.4Tb/s。

④     良好的兼容性：平臺的模塊化設(shè)計和開放性，提高了系統(tǒng)的兼容性，加強了不同來源模塊的互換性。

⑤智能平臺管理：基于IPMI（智能平臺管理接口），ATCA系統(tǒng)的管理性能有了大幅度的提高。通過ShMC（機箱管理控制器），系統(tǒng)管理子系統(tǒng)可以對機箱內(nèi)的單板、電源、風(fēng)扇、溫度傳感器等現(xiàn)場置換單元（Field Replaceable Units，F(xiàn)RUs）進行智能調(diào)節(jié)和管理，而管理子系統(tǒng)的實體承載采用雙IPMB總線，可以確保一條總線失效的情況下系統(tǒng)管理仍可以穩(wěn)定進行，進一步提高了系統(tǒng)的可靠性。

（3）外部總線

外部總線用于主機和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通信，傳統(tǒng)的以1553B總線為主。CAN總線由于價格優(yōu)勢及其技術(shù)的穩(wěn)定性，近年來也受到了高度關(guān)注，已在裝甲車電子系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。

高速串行總線近兩年來不斷涌現(xiàn)。主要的如千兆網(wǎng)、StarLink、FibreChannel、RapidIO等，在高端領(lǐng)域逐步得到應(yīng)用。

（4）嵌入式軟件

嵌入式計算機軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。嵌入式實時操作系統(tǒng)主要以Vxworks和Linux為主。Vxworks已在各種軍事系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，其可用性、可靠性、實時性都經(jīng)受了實戰(zhàn)應(yīng)用的驗證。近年來，Linux以其具有內(nèi)核小、功能強大、運行穩(wěn)定、易于定制、硬件支持廣泛等特點，正受到高度關(guān)注。

另外，這些公司還提供圖像顯示、采集和處理、網(wǎng)絡(luò)、A/D、D/A、各種串行接口等功能的接口模塊，來滿足軍事應(yīng)用的不同要求。

現(xiàn)以DY4為例來分析其產(chǎn)品的情況。DY4定義了三種不同的產(chǎn)品加固級別適用于不同的受保護應(yīng)用和惡劣環(huán)境的軍事應(yīng)用。

l          0級加固

用在實驗室或開發(fā)環(huán)境，使用商用的IC，工作溫度范圍在0℃－50℃。

l          100級加固

用于實際的設(shè)備安裝環(huán)境，工作溫度范圍在－40℃－71℃。

l          200級加固

用于極度惡劣的設(shè)備安裝環(huán)境如軍事應(yīng)用，工作溫度范圍在－40℃－85℃，少數(shù)產(chǎn)品低溫可達到－55℃。

DY4產(chǎn)品具備完整快速的板卡級診斷程序，目前的主流單板計算機采用PowerPC750、7400、7410、7455處理器，處理能力很強，板上的外設(shè)集成度高，提供豐富的外圍接口供用戶使用，包括以太網(wǎng)接口、SCSI接口、異步串口、同步串口（支持HDLC）、定時器、看門狗、離散的TTL　I/O接口、PMC卡擴展口。具有高性能、自檢覆蓋率高、功能密度高的特點。在服務(wù)方面，DY4提供產(chǎn)品生命周期管理服務(wù)，用戶可以獲得風(fēng)險降低和方案設(shè)計的自由度。

4軍用抗惡劣環(huán)境計算機發(fā)展趨勢和特點

美國是世界上最早將計算機廣泛應(yīng)用于軍事目的的國家。當今，美國軍用抗惡劣環(huán)境計算機技術(shù)的發(fā)展仍然代表著世界軍用抗惡劣環(huán)境計算機技術(shù)發(fā)展的方向和主流。下文將闡述軍用抗惡劣環(huán)境計算機發(fā)展趨勢和特點。

4.1專用系統(tǒng)向開放式系統(tǒng)轉(zhuǎn)變

美國過去用于武器系統(tǒng)中的計算機，都采用專用系統(tǒng)，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，以及計算機在武器系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，專用系統(tǒng)阻礙了武器系統(tǒng)的發(fā)展，其研制周期長，軟件和硬件成本高，可移植性和互操作性差，維護和培訓(xùn)困難，技術(shù)也相對落后。

開放式系統(tǒng)的基本思想是：采用現(xiàn)成的標準微處理器，標準的實時操作系統(tǒng)、通信規(guī)程和總線接口。它的優(yōu)點是軟件可移植性好，系統(tǒng)研制周期短，改進、升級較容易，使用和維護方便。

4.2充分利用商業(yè)計算機技術(shù)，定制開發(fā)軍用抗惡劣環(huán)境計算機系統(tǒng)

為解決專用系統(tǒng)研制周期長、風(fēng)險高、價格貴、升級難的問題。美國軍方首先提倡使用商用現(xiàn)成技術(shù)及產(chǎn)品，以加快計算機技術(shù)更新，縮短周期，降低成本。但商用現(xiàn)成產(chǎn)品變化快，與長壽命的軍用裝備需求不相適應(yīng)。從而采取根據(jù)軍用需求，充分利用先進的商業(yè)計算機技術(shù)，定制開發(fā)軍用計算機系統(tǒng)的途徑。

4.3把經(jīng)濟可承受性作為一項重要指標

武器裝備系統(tǒng)中電子信息組成部分占的比例越來越大，必須把“買得起”和“用得起”作為一項重要研制指標。通過采用開放式系統(tǒng)、引入商業(yè)現(xiàn)成技術(shù)和產(chǎn)品、開發(fā)通用硬件模塊和軟件重用，改進可靠性和可維護性，并努力做到需求規(guī)范化、設(shè)備系列化、生產(chǎn)規(guī)?；?，以實現(xiàn)這一目標。

4.4向高性能、高可靠方向發(fā)展

比如為提高武器系統(tǒng)探測、預(yù)警、對抗的實時性和精確打擊能力，高端武器系統(tǒng)對軍用嵌入式計算機的處理能力提出了新的挑戰(zhàn)，對傳輸帶寬、可靠性、抗干擾、信息融合能力等都提出了更高的要求。例如，美國第四代戰(zhàn)斗機（F－35）的綜合核心處理器（ICP）系統(tǒng)中使用水星（Mercury）計算機系統(tǒng)公司的RACE＋＋系列多計算機系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有100至200多個嵌入式處理器，提供信號處理能力達每秒5000億次浮點（500GFLOPS）運算，數(shù)據(jù)處理每秒400億次定點（40GIPS）運算，計算結(jié)點網(wǎng)絡(luò)總帶寬24GB/s。為此，嵌入式多處理器并行處理技術(shù)、調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、超高速電路板設(shè)計等技術(shù)正待不斷開發(fā)和應(yīng)用。

4.5向輕型化和微型化發(fā)展

嵌入式計算機在武器裝備里面能夠占用的空間是十分有限的。這就要求設(shè)計者必須減小嵌入式計算機的體積，減輕其重量，同時必須不斷提高其性能來滿足日益增長的需要。模塊化設(shè)計基于低成本、商用現(xiàn)成技術(shù)、互用和重復(fù)使用的硬件和軟件模塊，可大大降低成本，提高產(chǎn)品性能。另外，可在單個芯片上實現(xiàn)全電子系統(tǒng)的集成（SOC/SOPC），這樣的系統(tǒng)級芯片具有信號采集、轉(zhuǎn)換、存儲、處理及輸入/輸出等功能，再植入嵌入式軟件，它能夠大大降低成本、縮小產(chǎn)品體積、提高產(chǎn)品的可靠性，因此已被稱為“未來嵌入式計算機”的基礎(chǔ)。因此，高可靠性/高組裝密度的通用化設(shè)計與組裝技術(shù)、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）及片上系統(tǒng)（SOC）設(shè)計技術(shù)亟待開發(fā)。

4.6向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

未來戰(zhàn)爭將會是網(wǎng)絡(luò)化的戰(zhàn)爭，任何武器、作戰(zhàn)人員都可能是網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，因此嵌入式計算機在未來戰(zhàn)場上是無處不在的。無論是在外層空間，還是天地一體化聯(lián)網(wǎng)，最終都是通過信息手段實現(xiàn)嵌入式計算機聯(lián)網(wǎng)。分布式的嵌入計算機聯(lián)網(wǎng)后，將發(fā)揮戰(zhàn)斗力“倍增器”的作用，在戰(zhàn)場偵察、環(huán)境監(jiān)控、人員與裝備定位、人員健康狀況監(jiān)控、戰(zhàn)場人員訪問信息及部隊防護等綜合能力都將比獨立運行的嵌入式計算機系統(tǒng)有質(zhì)的提高。

4.7向功能綜合化方向發(fā)展

隨著技術(shù)的發(fā)展，武器信息裝備的數(shù)字化程度越來越高，嵌入式計算機在武器系統(tǒng)中已不再是一個獨立的系統(tǒng)，而是與其應(yīng)用領(lǐng)域的其它處理設(shè)備協(xié)同工作、彼此滲透，形成較為緊密的相互耦合與控制關(guān)系，如與傳感器信息的融合，可以顯著提高作戰(zhàn)態(tài)勢的感知能力；在戰(zhàn)術(shù)通信、電子戰(zhàn)與雷達等軍事領(lǐng)域，數(shù)據(jù)處理與信號處理只有通過綜合處理系統(tǒng)實現(xiàn)較為緊密的耦合關(guān)系，才能達到系統(tǒng)所需要的處理能力與實時性。如美軍的四代戰(zhàn)機綜合處理系統(tǒng)、聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)（JTRS）、數(shù)據(jù)鏈端機等都是計算機和通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。為此，計算機和通信的融合設(shè)計技術(shù)將不斷開發(fā)。

4.8軟件功能將會更加強大

隨著武器裝備“四化”（信息化、體系化、自主化和智能化）的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)模式的逐步形成，武器系統(tǒng)越來越成為一種軟件密集型裝備。軟件作為武器系統(tǒng)的重要組成部分，其功能更加復(fù)雜、規(guī)模更加龐大、研制周期更加緊迫、質(zhì)量和可靠性要求更高，軟件的地位更加重要。例如，美軍20世紀50年代的F-4戰(zhàn)機中只有4%的功能由軟件來完成，60年代美軍第二代戰(zhàn)斗機F－111的航空電子系統(tǒng)功能有20%是通過軟件的實現(xiàn)的，而到2000年，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機的80%的功能要靠軟件來實現(xiàn)。武器裝備的功能將會越來越多由軟件實現(xiàn)。

4.9計算機及網(wǎng)絡(luò)的安全性將大大加強

信息安全是軍用信息系統(tǒng)的關(guān)鍵。美軍在信息安全方面研究力度不斷加強。美國國防部、國防科學(xué)委員會、國防部高級研究計劃局（DARPA）等不斷推出極有價值的研究報告。建議采用一致的信息安全體系框架和標準尺度，實施細粒度訪問控制，應(yīng)對拒絕服務(wù)攻擊，增強入侵指示警告和攻擊追查，建立全球信息柵格（GIG）信息保障測試環(huán)境等措施，增強信息系統(tǒng)安全性。

4.10把認知計算機技術(shù)列為新軍事變革的戰(zhàn)略要點技術(shù)

美國軍方認為，雖然目前的信息系統(tǒng)對美國國防極為關(guān)鍵，但它們?nèi)匀贿^于復(fù)雜，容易出錯且排除錯誤代價大，不安全易于受攻擊，需要用戶適應(yīng)它們，而且基本上不夠智能。DARPA信息處理技術(shù)辦公室提出認知計算技術(shù)作為戰(zhàn)略要點之一。認知計算機系統(tǒng)將有能力對它的環(huán)境、目標和自己行為進行推理，能與用戶自然地交互，以健壯的方式對意外事件做出反應(yīng)。

作者簡介:劉恩德（1939-）,男,河北唐山人,研究員,主要研究方向為計算機系統(tǒng)設(shè)計、計算機發(fā)展戰(zhàn)略研究、計算機安全、計算機抗惡劣環(huán)境技術(shù)。