嵌入式智能平台在军事领域的运用及前景

一、 前言
进入90年代以来，随着高新技术的迅猛发展及其在军事领域的广泛应用，武器装备在军事斗争和军队建设中的作用日益突出。因此，世界各国针对当前武器备发展的新特点及其自身的规律，积极调整和重新制订武器装备发展规划，筹划适合本国国情和军情的武器装备发展思路与对策，加强军队的武器装备建设，为争取下个世纪的战略主动权做准备。虽然各国的国情千差万别，所采取的措施多种多样，但其中也不乏共同性，值得我们加以借鉴。"新军事革命，实质上是一场军事信息化革命。"。因此，各国在新军事革命的大潮中发展武器装备的一个明显共性是，利用现有信息技术的发展成果对现有的武器装备进行改造，最终实现武器装备的智能化，作战系统的网络化。
二、 什么式嵌入式智能平台
嵌入式智能平台是由目前在祖国大陆嵌入式单板的设计、开发、生产领域处于龙头地位的研祥公司率先提出的。嵌入式智能平台被定义为，以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物。
研祥公司开发的以嵌入式智能平台为核心的各类硬件平台已被广泛的用于信息查询机、POS机、智能指纹考勤仪、自动售货机、智能加油机、，ATM机、信息家电等。现在，研祥公司正致力于开发嵌入式抗恶劣环境智能平台系统，它不但技术含量高，而且附加值大，适宜于公司自身的科技能力的进一步发展。我公司希望我们的各类嵌入式抗恶劣环境智能平台能被更广泛的运用在海、陆、空军及导弹、航天等军事领域，这样即可促进公司的进一步发展，又能为祖国的国防现代化建设尽一个民营企业的拳拳报国之心。
A、 嵌入式智能平台的结构
嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统，自底向上包含有3个部分，如图1所示。


（1）硬件环境　是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的硬件平台，不同的应用通常有不同的硬件环境。硬件平台的多样性是嵌入式系统的一个主要特点。目前，研祥公司的硬件平台有基于PCI、ISA、PC104、CPCI总线，ETX结构的各类产品。
　（2）嵌入式操作系统　完成嵌入式应用的任务调度和控制等核心功能。具有内核较精简、可配置、与高层应用紧密关联等特点。嵌入式操作系统具有相对不变性。目前，研祥公司为用户定制经过裁减的嵌入式操作系统有e-Con（Linux）、WinCE。
　　（3）嵌入式应用程序　运行于操作系统之上，利用操作系统提供的机制完成特定功能的嵌入式应用。不同的系统需要设计不同的嵌入式应用程序。研祥公司愿意与用户一道开发具有广阔市场前景的嵌入式应用程序。
三、 嵌入式智能平台在军事领域的运用及前景
部队常说：“需求牵引、技术推动”。那么，作为一有着光荣历史传统的人民的军队，在新的时代条件下谋取打赢维护祖国统一、领土完整、国家安全的高技术战争必然成为部队建设的最大需求。如何利用民营高科技企业在技术水平上与发达国家日渐缩小差距的优势，运用嵌入式智能平台推动部队的装备现代化，实现国防现代化建设的跨越式发展正成为日益紧迫的课题。
如上所说，“新军事革命，实质上是一场军事信息化革命。”。它在战场上所体现出的功能即是“发现即摧毁”；它的实现途径即是建立数字化部队，它以机械化部队为基础，广泛地采用嵌入式智能平台技术，实现装备的电子信息化和智能化，实现指挥控制、情报侦察、预警探测、通信与电子对抗一体化，并采用先进的作战理论实行结构优化，而成为适应未来信息作战需要的新概念作战部队。新军事革命所引发的装备变革特征为：“一、攻击弹药精确化，二、武器装备智能化，三、作战平台无人化，四、指挥控制自动化，五、后勤保障现代化，六、战场系统网络化，七、教育训练模拟化，”
下面将对装备变革的各特征及嵌入式设备在其中的运用作一一论述：
A. 攻击弹药精确化
为了提高弹药的打击精度，减少战场误伤，从而降低因附带损失对战争造成的负面影响，在现代战争中将大量的采用具有精确制导能力的弹药，例如，在2004年的伊拉克战争中，美英联军空袭使用了29199枚炸弹和导弹，其中制导弹药19948枚，占68%。另外，采用精确制导弹药可确保以最少的弹药使用来精确的摧毁目标，这样可节约战争开支，提高效费比。如据美军统计，在二战中摧毁一个目标需要9000枚炸弹，越战需要300枚，而在海湾战争中使用精确制导武器只要2枚即可，极大的提高了空中进攻作战的威力，从整体上减少了战争开支。
B. 武器装备智能化
包括智能导弹、炮弹、炸弹。是把人工智能技术应用于弹头，使其具有某些智能行为。如弹药引信具有主动识别目标能力，弹药战斗部具有主动跟踪、攻击目标能力。智能弹药依靠弹体内智能计算机和图像处理设备，在发射后能自主寻找、判定、选定和攻击目标，并能发现和攻击目标的薄弱部位，命中精度比普通弹药高30～40倍，作战效能是其百倍。如，智能化炮弹能极大地提高炮兵的作战威力，在第二次世界大战时需用2500发普通炮弹消灭的1 个运动装目标，现仅需1 ～2 发智能化炮弹即可。
C. 作战平台无人化
专家预测未来战争将是在人的控制下智能无人化系统直接交锋的战争。智能无人化机器系统主要是指具有智能、自主性、能自由活动的机器装置，是一种机械与电子系统和传感器相结合制成的具有人的某些智能的自动化机器：无人飞机、无人战车、无人舰艇、机器动物、自主自行式机器人等等，这样的无人系统一旦投入战场，将极大的减少人力使用成本，避免在战场中使用人力所引起的各种顾忌，而且，无人作战平台可全天24小时处于良好的作战状态下保持不松懈、不疲劳。
2002年11月9日，是个普普通通的日子。但在睿智的军事家眼中，它却是非比寻常的一天。这一天，在阿富汗荒芜的山岭间，美军一架“捕食者”无人机在空中盘旋一段时间后，突然扑向一辆正在山路上行驶的汽车，机腹下随即喷出一条火舌，一枚“海尔法”导弹高速杀向汽车，一声炸响后，正在行驶的汽车浓烟滚滚，车上的6名“基地”嫌疑分子当场毙命。这是人类战争史上无人驾驶战斗机的首次实战使用，它的出现，预示着作为人类战争发展到更高历史阶段的无人化战场，已经在远处海平面上初露桅杆。
在这些具有精确攻击能力、智能化的弹药中及无人作战平台中无一不内嵌了具有一定数据处理能力的嵌入式智能平台，这些嵌入式智能平台接收目标信号接收传感器送来的目标信号数据，通过制导解算软件给控制处理器提供导航数据与控制指令，控制处理器调整所需的攻击角，并保证最终准确命中目标，自主完成作战任务。
研祥公司自主开发的104-1541CLDN就非常的合适作这些智能弹药、无人作战平台的嵌入式智能系统的硬件平台，以下是该产品的一些功能及性能介绍：


◇国内第一款在96mm×90mm尺寸上开发的全功能嵌入式PC/104结构工业主板
◇板上集成低功耗NS GX 300MHz CPU,无需风扇可正常工作
◇ 超宽工作范围-20℃~65℃
◇ LCD/CRT显示控制器，支持18bit TFT 显示
◇ 10/100Mbps PCI以太接
◇2个USB接口、一个FDD接口、一个并口、二个RS-232、一个PS/2键盘/鼠标接口、一个115kbps IrDA接口
◇ 单+5V供电 /1A
D. 指挥控制自动化
指挥自动化是军队现代化建设目标体系的重要组成部分。在今天乃至未来， “一个没有指挥自动化系统的军队等于没有军队”。指挥自动化系统也称为“综合信息系统”，其发展过程是一个信息技术不断集成的过程，是一个由简单到复杂、由低级到高级，不断增加要素、扩展领域、拓展功能，从 C2到 C4 K I S R不断扩展、升级的过程。指挥自动化系统的内涵已由早期的指挥控制，扩展到情报侦察、预警探测、通信、电子对抗、辅助决策、火力打击控制等领域，其应用已覆盖了作战的全过程。面对快节奏、高速度的信息化战场，作战指挥逐渐由聚焦计划转向聚焦控制。在海量的战场数据面前，各种具有高效数据处理能力的嵌入式智能平台已经成为了精确决策、辅助决策当中不可缺少的工具了。
E. 后勤保障现代化
“logistics”是英文后勤的意思，其原意为“ 精于计算”。追溯历史，不难看出，军队后勤最本质的意义无不渗透着“精于计算”的原始概念。放眼未来，新世纪对后勤的“精于计算”提出了更为苛刻的要求和目标：保障的数量差精确地趋于零；保障的质量差精确地趋于零；保障的时间差精确地趋于零；保障的空间差精确地趋于零。
在各种军需物资在运输、库存、装卸、搬运、包装等活动中，保证信息的准确、畅通，实现军需物资的及时供货和保持军需物资供应链的连续和稳定，这些后勤现代化的要求已非单纯使用人力投入即可实现，这必然需要在后勤现代化当中采用各种具有信息处理能力、信息传输能力的嵌入式智能平台。
F、 战场系统网络化
战场网络化是指在实现了战场信息数字化基础上，在整个作战空间利用计算机网络技术将分布在战场上拥有计算机的作战平台结合在一起。数字化战场的信息并不能在战场上真正实现自由流通和资源共享，为了充分发挥信息这一“力量倍增器”的功能，就必须发展战场网络化技术。实现战场资源共享。作战网络中的各个用户都可以非常方便地使用网络中各计算机所提供的共享软件、数据和硬件设备，甚至是火力设备，而且不受实际地理位置的限制。战场资源共享使得网络中分散的资源能够互通有无，大大提高了资源利用率。 另外，通过战场系统网络化提高了计算机的可靠性。计算机网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为后备机，一旦某台计算机出现故障，故障机的任务可由其它计算机代为处理，这就大大提高了各种武器装备在战场的生存能力。
以上所提到的指挥控制自动化、后勤保障现代化、战场系统网络化都有一个共同的特点，即需要具有相对高性能的嵌入式智能平台来参与实现。研祥公司的FSC-1711VN即为一个合适的选择，它可满足对性能和稳定性要求较高的应用需要。以下是该产品的详细介绍：


◇完全兼容PICMG 2.0 PCI/ISA总线标准
◇400MHz系统总线，Socket478 Willamette或Northwood Pentium 4处理器
◇ Intel 845DDR芯片组，两条DDR200/266 DDR DIMM插槽，最大2GB系统存储器
◇ AGP 1X/2X/4X带2D,3D图形加速控制器,32MB独立显存
◇ 一个10M/100Mbps以太网控制器，RJ-45接口
◇ 两个ATA66/100 IDE借口，四个USB接口
◇ 支持AT/ATX电源
G、 教育训练模拟化
当前世界许多国家军队正在掀起以模拟化为标志的第二次训练革命，其中心要旨就是充分运用以计算机为核心的现代模拟技术实现军事训练的跃升，以期以最大的效费比实现战斗力的有机生成。，运用计算机进行模拟训练，是一种可以最大限度贴近实战的训练方式。据美军统计，从未参加过实战的飞行员，在首次执行任务时生存的概率只有60%，经过计算机模拟对抗训练后，生存的概率可以提高到90%。其次，现如今装备越来越昂贵，采用真枪实弹的方式作为维持部队战斗力的形式，这样带来的消耗异常的惊人。
所以，采用一些在信号及图像处理方面能力超常的嵌入式智能平台产品作为模拟训练设施的开发平台，是一种高效费比的部队战斗力维持方式。研祥公司的FSC-1717VN即是一个不错的选择。以下是该产品的完整介绍：


◇ 800MHz系统总线，Socket478 Northwood Pentium 4及下一代PRESCOTT处理器
◇ Intel 875P芯片组，两条DDR266/333/400双通道 DDR DIMM插槽
◇ HT TECHNOLOGY SUPPORT
◇ PAT技术
◇ 功能强劲的Ati RADEON 9200 8X图形加速控制器,64MB显存
◇ 一个10M/100Mbps以太网控制器，RJ-45接口
◇ 两个ATA66/100 IDE接口
◇ 两个SATA IDE接口，达150Mbps传输速率
◇ 五个USB2.0接口，满足越来越多的USB外设接口需求。
四、 结束语
综上所述，可以断言：武器装备已经进入到“嵌入式”时代了!为了继续扩大与发展中国家在技术上的“时代差”，美军明显地在“嵌入式 ”技术的研究和应用方面走在了世界各个国家军队的前面。这就给我军新时期军事斗争准备和未来作战带来了巨大压力，使得尽快地消除“时代差”成了中国国防和中国军队建设面临的最大问题。军事科技专家预言：嵌入式系统将会成为振兴我国武器装备的突破口!
研祥公司在与众多的高科技民营企业分享军队开放其采购市场所带来的繁荣时，研祥也将与众多的高科技民营企业一道以自己的拳拳报国之心以及在IT技术方面积累的丰富经验为祖国的国防现代化建设尽自己的微薄之力。