|
在当前新技术革命浪潮的冲击下,全世界各主要军事大国都在以最快的速度将各种可能应用的新技术优先应用于军事领域之中。对于装甲战车来说具有革命性意义的车辆电子系统的研究正处于不断攻关和深入研究阶段,但其整体效益已经显露无疑。在这种情况下,作为地面近战中开路先锋的装甲战车将面临最大的挑战。 美国的M1A2坦克 以美国的M1A2为例,在M1系列的基础上增加了战车指挥与控制系统、车辆综合防护系统、车长独立热观测仪、定位/导航系统、车际信息系统、车长用综合显示器、毫米波敌我识别器以及与前述各系统(装置)相连的1553B总线,尽管所采用的这些电子系统(装置)尚未完全实现乡合化,但已使坦克乘员能够在现战场上获得一些重要的作战能力从而使其攻击能力和防御能力分别提高了54%和100%。而以车辆电子学概念设计而成的全电子化坦克“勒克莱尔”则更是表现出了一些独特的优良性能,如机动性强、作战反应时间短、能实施动一动多目标交战等。然而,车辆电子系统的发展速度是惊人的。 称为“乘员助手”的一项计划是美国坦克机动车辆研究发展与工程中心设计了一个双人坐舱,两名乘员并排坐在高清晰度的电视显示器前,使用与民用喷气式客机中类似的控制杆,并在各种任务(从监测发动机性能、燃油存量到捕获和跟踪目标)中与多功能显示器进行交互式操作。模块式体系结构是车辆电子系统获得继往开来快速发展、增强系统维修性能、降低系统全寿命周期费用及提高整个系统费效比的设计基础,而其中关于标准化设计的问题显得尤为重要。众所周知,只有那些在设备接口、内部体系结构以及控制软件等各个方面均具有良好标准特征的模块才有可能真正起到“模块”的作用。从发展的观点看,车辆电子设备必须采用标准接口,这样,才有可能从标准的模块或程序库系统中选择适当的接口控制软件,从而省去了大量的软件研制费用。另外,车辆电子系统在信息的传输格式方面必须实现标准化,以保证车际间数据通信及单车系统与战场C1系统联网的顺利实现。 美国的M1A2坦克 高速计算机数据总线是车辆电子系统中最重要的部分,在很大程度上制约着整个系统的功能度。以前采用较多的是MIL-STD-1553B时分制指令/响应式多路传输数据总线,其特点是它可以不指定地址发送数据,全部子系统同时接收。就拿美国电子化程度最高的M1A2主战坦克来说,其MIL-STD-1553B双冗余数据总线为1条双绞股电缆,总线上最多可连接32个子系统,这些子系统均以变换器短线的形式相连,总线控制器控制数据传输的顺序。就英国的VERDI-2来说,其主车“武士”内共有3条彼此独立的数据总线系统,其中,指挥与控制总线为一种插槽式环形光纤系统。法国的“勒克莱尔”主战坦克内采用的是GAMT101数据总线,但另据报道,法国陆军有意将1553B与GAMT 101进行“混合”使用。此外,由于光纤多路传输不存在电磁干扰的问题,且线路容量大,信号失真少,因此,无疑会成为今后数据多路传输技术研究的重点。 分布式高速并行处理技术未来一体化车辆电子数据处理系统必须满足的准则是:能提供要求级别的功能度和效费比,系统必须易于维修,具有容错功能,具备灵活的可扩展性,且小型紧凑,耗能少。正是由于这些原因,模块化的分布式处理技术就显得尤其重要。在分布式处理系统中,附加的处理单元可以被快速地添加到系统之中,从而使整个系统的功能度得以加强,而且,单个的模块也可被快速更换,使得可维修性也大大提高。目前,这一技术虽然带有较大的技术风险,但现役的空、海系统中一些现成的技术和经验是完全可以借鉴的。 微处理器本身所具备的处理能力无疑直接关系着整个车辆电子系统的性能。这些微处理设备虽然各具特色,但它们的共同特点是性能高、体积小、耗能少,从各个方面均满足了车辆电子系统的设计要求。微处理器的发展日新月异,如何选择更加先进的部件使整个车辆电子系统的硬件配置趋于更加合理,使系统的效费比达到最佳,是研究工作中有待不断解决的问题。 在分布式处理和并行计算的基础上,采用以中心计算机为核心,通过总线与多个专用控制处理器相连的集散数据处理与控制方式(即集中控制、分散处理方式)可使整个系统实现反应敏捷、处理快速和决策正确,不但能提高单车的战斗力,而且可使其实现与战场C1系统的联网,从而能方便地与邻车联络,与指挥车通信和加入集群作战,使战斗车辆的作战能力和战场生存能力都大大增强。集散型控制是车辆电子系统设计中普遍采纳的方案,该控制技术,尤其是系统中各级软件,包括操作系统核心软件、实时多任务1/0管理软件、各子系统实时多任务执行软件、共享数据库管理软件、战斗软件、系统快速自测软件及故障诊断与快速故障定位软件设计技术的不断提高对发展系统中各单体部件的潜在效益和提高整个系统的控制能力直接相关,因此,是车辆电子系统研制中的一个很重要的方面。 美国的M1A2坦克 数字化技术是指在整个战斗空间内运用信息技术及时获取、交换和使用数字化信息,分别满足各级作战人员的需要,使其能清楚而准确地掌握有助于计划制定和任务实施所需要的战斗空间内的一切情况的技术。因此可知,数字化对车辆来说是一种确实的战斗能力,该技术是解决车辆电子系统人一机接口问题以及系统中各子系统与数据总线之间接口问题的唯一办法。在一个真实的系统中,由于总线上传递的所有信息都必须以数字数据的形式流通,所以,就存在对一切信号,包括计算机信号、音频信号和视频信号进行数字化处理的问题。事实上,这其中有很多技术属于多媒体技术的研究范畴。计算机信号的数字化技术基本不成问题,音频信号的数字化技术及话音的输入/输出方面的研究也取得了很大进展。 关于车辆电子系统的话题,虽然已经写了很多,但似乎仍有一种言犹未尽的感觉。的确,这是一个非常引人入胜的话题。如果说火力、机动、防护、信息为装甲战车的四大要素的话，那么，车辆电子系统便是这四大要素能够得以充分发挥其综合效率的核心。 |
|
|
