• 關(guān)于艦船系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)加固技術(shù)的思考

    一、需求的強(qiáng)大牽引

    隨著人類進(jìn)入信息時(shí)代和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全球化,人類的全球活動(dòng)與日俱增。由于地球面積的三分之二是海洋,顯然,海上的活動(dòng)必然隨之大增。海上活動(dòng)的主體單位,自古以來(lái)就是艦船。在“以人為本”的思想的指引下,艦船要能更好地為人服務(wù),就離不開(kāi)高科技,尤其是信息技術(shù)。其核心就是計(jì)算機(jī)。所以,計(jì)算機(jī)已滲透到艦船系統(tǒng)的許多部位,并且不斷擴(kuò)張?,F(xiàn)在我國(guó)的造船事業(yè)和航運(yùn)事業(yè)已位居世界前列,所以,艦船系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)的前途是不可限量的。

    艦船系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī),除了應(yīng)具有一般計(jì)算機(jī)的共性之外,它的特性主要表現(xiàn)在它的適應(yīng)工作環(huán)境和應(yīng)用上,它的工作環(huán)境主要是高溫、高濕、高霉菌,大震動(dòng)和強(qiáng)沖擊以及長(zhǎng)時(shí)不間斷地實(shí)時(shí)工作,還必須適應(yīng)艦船上裝備密集,電磁環(huán)境惡劣,以及操作人員海上工作疲憊、暈吐等惡劣條件,這就是艦船系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)加固技術(shù)所要解決的問(wèn)題。在這方面已有相應(yīng)的國(guó)標(biāo)和軍標(biāo),就不在此贅述了。如計(jì)算機(jī)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),那它就很難在艦船系統(tǒng)中充分發(fā)揮作用了。

    二、技術(shù)的快速推進(jìn)

    由于高科技的快速發(fā)展,尤其是信息技術(shù)的 飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)近半個(gè)世紀(jì)的進(jìn)展的確輝煌,這可以從它在性能的提高、體積的縮小、成本的降低、可靠性增強(qiáng)等方面的提高了百億倍來(lái)表達(dá)。尤其是計(jì)算機(jī)硬件已大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化了,而且性能價(jià)格比每十幾個(gè)月就提高一倍。計(jì)算機(jī)在人類活動(dòng)中的應(yīng)用的滲透性,令人吃驚。同樣,艦船系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)也是從無(wú)到有,從少到多,性能等發(fā)展迅速。所以,艦船系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)的一般硬件加固技術(shù)已較成熟,已不可與幾年以前的情況同日而語(yǔ)了。目前是要進(jìn)行創(chuàng)新,更上一層樓了。

    三、加強(qiáng)集成、勇于創(chuàng)新。

    艦船系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)(硬件及軟件),是推動(dòng)人類海上活動(dòng)變革的重要力量。艦船系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用雖然五花八門,但歸納起來(lái),一般可以分為三大類:

    (一)嵌入系統(tǒng):它是由硬件和軟件混合組合來(lái)構(gòu)成的 ,它利用軟件來(lái)控制硬件部件的動(dòng)作,典型的以嵌入式微處理器來(lái)運(yùn)行。如用在一條艦船上的微處理器可多達(dá)幾千個(gè),不但連成網(wǎng),而且還自動(dòng)地、實(shí)時(shí)地工作。它的性能要求需要在系統(tǒng)層進(jìn)行開(kāi)發(fā),并應(yīng)由軟件開(kāi)發(fā)者來(lái)驗(yàn)證。

    (二)信息密集系統(tǒng):它是由軟件控制的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)組成。實(shí)際是利用軟件來(lái)執(zhí)行系統(tǒng)的全部功能,包括全部自動(dòng)化復(fù)雜信息系統(tǒng)。如指揮控制系統(tǒng)。它的性能要求應(yīng)建立與用戶的密切聯(lián)系??赡苄枰焖僭蛠?lái)驗(yàn)證,并應(yīng)合理地注重軟件的可擴(kuò)充性。

    (三)計(jì)算密集系統(tǒng):它是由軟件控制的巨型機(jī)或計(jì)算機(jī)群組成,專門執(zhí)行復(fù)雜計(jì)算任務(wù),時(shí)常有專門的計(jì)算方法,其中主要任務(wù)是調(diào)度安排好和以“批”模式無(wú)人值守的運(yùn)行。如海上水聲探測(cè),環(huán)境預(yù)報(bào)等。

    在艦船系統(tǒng)中,為了生存競(jìng)爭(zhēng),真是沒(méi)計(jì)算機(jī)不行,但是,只有硬件而無(wú)軟件,它就什么事也不會(huì)干。加之,目前硬件已大規(guī)模生產(chǎn),而且價(jià)廉物美,并且摩爾定律繼續(xù)有效。而軟件的生產(chǎn)仍舊是手工式為主,大大落后于硬件。這主要是由于軟件與硬件本質(zhì)的差別所造成的。主要是:1)軟件結(jié)構(gòu)單元具有近于無(wú)窮可變性,這也給我們以廣闊的創(chuàng)新空間。2)很少通用的軟件部件。所以,需要大力發(fā)展構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化和建立構(gòu)件庫(kù)。3)軟件被賦予最關(guān)鍵的功能。這是它的 優(yōu)勢(shì)。4)接口是多種多樣的,更加深層和不可見(jiàn)。5)軟件的功能性和大小,幾乎沒(méi)有固定的限制。這就使它的前途無(wú)量。6)軟件是容易變動(dòng)的。這是他的靈活性的優(yōu)點(diǎn)。7)簡(jiǎn)單的軟件變動(dòng)可能要求廣泛的測(cè)試。8)軟件通常突然失效,沒(méi)有警告的跡象,這必須高度重視,予以防范。9)處理軟件需要有系統(tǒng)工程觀點(diǎn)。10)軟件占主要地位系統(tǒng)的生命周期如一般系統(tǒng)工程生命周期,常利用快速原型和迭代開(kāi)發(fā)。加之,目前設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的兩種流行方法是:1、結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計(jì)。2、面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì),尚無(wú)法迅速?gòu)浹a(bǔ)硬件和軟件之間的差距。何況硬件仍舊按照摩爾定律快速向前發(fā)展,這就要求軟件必須迎頭趕上。

    雖然,我國(guó)艦船計(jì)算機(jī)事業(yè)自力更生起步于50年代,一直發(fā)展到今天,已取得了很大成績(jī)。但由于種種原因,發(fā)展速度不夠理想,目前與國(guó)際上的差距仍不小。這就迫切需要我們站在全局的高度,綜合考慮硬件和軟件以及系統(tǒng),找準(zhǔn)突破口,扎實(shí)工作,勇于創(chuàng)新,進(jìn)行跨越式發(fā)展。當(dāng)然,在取得突破之前,也要抓緊利用已有的技術(shù)和條件,擴(kuò)大應(yīng)用,以取得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。這也是對(duì)跨越式發(fā)展的有力配合。相信在大家的共同努力下,我國(guó)一定會(huì)在這方面進(jìn)入世界前列。

    最后,如有不妥之處,希望各位指正,謝謝大家!




     
     
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