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

一、需求的強(qiáng)大牽引

隨著人類進(jìn)入信息時代和社會經(jīng)濟(jì)的全球化，人類的全球活動與日俱增。由于地球面積的三分之二是海洋，顯然，海上的活動必然隨之大增。海上活動的主體單位，自古以來就是艦船。在“以人為本”的思想的指引下，艦船要能更好地為人服務(wù)，就離不開高科技，尤其是信息技術(shù)。其核心就是計算機(jī)。所以，計算機(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)中的計算機(jī)的前途是不可限量的。

艦船系統(tǒng)中的計算機(jī)，除了應(yīng)具有一般計算機(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，大震動和強(qiáng)沖擊以及長時不間斷地實時工作，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)中計算機(jī)加固技術(shù)所要解決的問題。在這方面已有相應(yīng)的國標(biāo)和軍標(biāo)，就不在此贅述了。如計算機(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，計算機(jī)近半個世紀(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表達(dá)。尤其是計算機(jī)硬件已大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化了，而且性能價格比每十幾個月就提高一倍。計算機(jī)在人類活動中的應(yīng)用的滲透性，令人吃驚。同樣，艦船系統(tǒng)中的計算機(jī)也是從無到有，從少到多，性能等發(fā)展迅速。所以，艦船系統(tǒng)中計算機(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)中的計算機(jī)（硬件及軟件），是推動人類海上活動變革的重要力量。艦船系統(tǒng)中的計算機(jī)的應(yīng)用雖然五花八門，但歸納起來，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構(gòu)成的 ，它利用軟件來控制硬件部件的動作，典型的以嵌入式微處理器來運(yùn)行。如用在一條艦船上的微處理器可多達(dá)幾千個，不但連成網(wǎng)，而且還自動地、實時地工作。它的性能要求需要在系統(tǒng)層進(jìn)行開發(fā)，并應(yīng)由軟件開發(fā)者來驗證。

（二）信息密集系統(tǒng)：它是由軟件控制的計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)組成。實際是利用軟件來執(zhí)行系統(tǒng)的全部功能，包括全部自動化復(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蛠眚炞C，并應(yīng)合理地注重軟件的可擴(kuò)充性。

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

在艦船系統(tǒng)中，為了生存競爭，真是沒計算機(jī)不行，但是，只有硬件而無軟件，它就什么事也不會干。加之，目前硬件已大規(guī)模生產(chǎn)，而且價廉物美，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。

3）軟件被賦予最關(guān)鍵的功能。這是它的 優(yōu)勢。

4）接口是多種多樣的，更加深層和不可見。

5）軟件的功能性和大小，幾乎沒有固定的限制。這就使它的前途無量。

6）軟件是容易變動的。這是他的靈活性的優(yōu)點(diǎn)。

7）簡單的軟件變動可能要求廣泛的測試。

8）軟件通常突然失效，沒有警告的跡象，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發(fā)。

加之，目前設(shè)計軟件系統(tǒng)的兩種流行方法是：1、結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計。2、面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計，尚無法迅速彌補(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，我國艦船計算機(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。但由于種種原因，發(fā)展速度不夠理想，目前與國際上的差距仍不小。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)和社會效益。這也是對跨越式發(fā)展的有力配合。相信在大家的共同努力下，我國一定會在這方面進(jìn)入世界前列。

最后，如有不妥之處，希望各位指正，謝謝大家！