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    关于舰船系统中计算机加固技术的思考

    2008-01-18

    一、需求的强大牵引

    随着人类进入信息时代和社会经济的全球化,人类的全球活动与日俱增。由于地球面积的三分之二是海洋,显然,海上的活动必然随之大增。海上活动的主体单位,自古以来就是舰船。在“以人为本”的思想的指引下,舰船要能更好地为人服务,就离不开高科技,尤其是信息技术。其核心就是计算机。所以,计算机已渗透到舰船系统的许多部位,并且不断扩张。现在我国的造船事业和航运事业已位居世界前列,所以,舰船系统中的计算机的前途是不可限量的。

    舰船系统中的计算机,除了应具有一般计算机的共性之外,它的特性主要表现在它的适应工作环境和应用上,它的工作环境主要是高温、高湿、高霉菌,大震动和强冲击以及长时不间断地实时工作,还必须适应舰船上装备密集,电磁环境恶劣,以及操作人员海上工作疲惫、晕吐等恶劣条件,这就是舰船系统中计算机加固技术所要解决的问题。在这方面已有相应的国标和军标,就不在此赘述了。如计算机达不到标准,那它就很难在舰船系统中充分发挥作用了。

    二、技术的快速推进

    由于高科技的快速发展,尤其是信息技术的 飞速发展,计算机近半个世纪的进展的确辉煌,这可以从它在性能的提高、体积的缩小、成本的降低、可靠性增强等方面的提高了百亿倍来表达。尤其是计算机硬件已大规模产业化了,而且性能价格比每十几个月就提高一倍。计算机在人类活动中的应用的渗透性,令人吃惊。同样,舰船系统中的计算机也是从无到有,从少到多,性能等发展迅速。所以,舰船系统中计算机的一般硬件加固技术已较成熟,已不可与几年以前的情况同日而语了。目前是要进行创新,更上一层楼了。

    三、加强集成、勇于创新。

    舰船系统中的计算机(硬件及软件),是推动人类海上活动变革的重要力量。舰船系统中的计算机的应用虽然五花八门,但归纳起来,一般可以分为三大类:

    (一)嵌入系统:它是由硬件和软件混合组合来构成的 ,它利用软件来控制硬件部件的动作,典型的以嵌入式微处理器来运行。如用在一条舰船上的微处理器可多达几千个,不但连成网,而且还自动地、实时地工作。它的性能要求需要在系统层进行开发,并应由软件开发者来验证。

    (二)信息密集系统:它是由软件控制的计算机和网络组成。实际是利用软件来执行系统的全部功能,包括全部自动化复杂信息系统。如指挥控制系统。它的性能要求应建立与用户的密切联系。可能需要快速原型来验证,并应合理地注重软件的可扩充性。

    (三)计算密集系统:它是由软件控制的巨型机或计算机群组成,专门执行复杂计算任务,时常有专门的计算方法,其中主要任务是调度安排好和以“批”模式无人值守的运行。如海上水声探测,环境预报等。

    在舰船系统中,为了生存竞争,真是没计算机不行,但是,只有硬件而无软件,它就什么事也不会干。加之,目前硬件已大规模生产,而且价廉物美,并且摩尔定律继续有效。而软件的生产仍旧是手工式为主,大大落后于硬件。这主要是由于软件与硬件本质的差别所造成的。主要是:1)软件结构单元具有近于无穷可变性,这也给我们以广阔的创新空间。2)很少通用的软件部件。所以,需要大力发展构件的标准化和建立构件库。3)软件被赋予最关键的功能。这是它的 优势。4)接口是多种多样的,更加深层和不可见。5)软件的功能性和大小,几乎没有固定的限制。这就使它的前途无量。6)软件是容易变动的。这是他的灵活性的优点。7)简单的软件变动可能要求广泛的测试。8)软件通常突然失效,没有警告的迹象,这必须高度重视,予以防范。9)处理软件需要有系统工程观点。10)软件占主要地位系统的生命周期如一般系统工程生命周期,常利用快速原型和迭代开发。加之,目前设计软件系统的两种流行方法是:1、结构化分析和设计。2、面向对象的分析和设计,尚无法迅速弥补硬件和软件之间的差距。何况硬件仍旧按照摩尔定律快速向前发展,这就要求软件必须迎头赶上。

    虽然,我国舰船计算机事业自力更生起步于50年代,一直发展到今天,已取得了很大成绩。但由于种种原因,发展速度不够理想,目前与国际上的差距仍不小。这就迫切需要我们站在全局的高度,综合考虑硬件和软件以及系统,找准突破口,扎实工作,勇于创新,进行跨越式发展。当然,在取得突破之前,也要抓紧利用已有的技术和条件,扩大应用,以取得相应的经济和社会效益。这也是对跨越式发展的有力配合。相信在大家的共同努力下,我国一定会在这方面进入世界前列。

    最后,如有不妥之处,希望各位指正,谢谢大家!




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