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三防平板電腦在惡劣環(huán)境下顯示器的優(yōu)點(diǎn)

文章出處:研維官網(wǎng)人氣: 發(fā)表時(shí)間2017-05-15 13:34:22
       三防平板電腦從它誕生之日起,就開(kāi)始用于軍事領(lǐng)域。隨著軍事科學(xué)、武器裝備系統(tǒng)和顯示器技術(shù)的發(fā)展,三防顯示器已經(jīng)成為軍隊(duì)作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵因素,三防顯示器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用水平是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)防現(xiàn)代化和軍事實(shí)力的重要尺度。例如南京研維所生產(chǎn)的12.1寸三防平板電腦顯示器已經(jīng)成為各種現(xiàn)代化武器裝備系統(tǒng)、軍事電子信息系統(tǒng)以及國(guó)防科研系統(tǒng)中不可缺的、到處可見(jiàn)的設(shè)備。小到嵌入式的微處理器,大到百萬(wàn)億次的高性能顯示器已廣泛用于各種武器裝備和國(guó)防科研之中。而三防抗惡劣環(huán)境顯示器在三防顯示器中占有其重要的地位,所有戰(zhàn)場(chǎng)上用的顯示器全是抗惡劣環(huán)境顯示器,它們是具三防特色的顯示器。
1三防抗惡劣環(huán)境顯示器的特點(diǎn)
(1)強(qiáng)實(shí)時(shí)性
較強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理能力,武器裝備系統(tǒng)中的顯示器主要功能就是要完成實(shí)時(shí)處理,要求中斷響應(yīng)時(shí)間短、運(yùn)算速度快及具有高速數(shù)據(jù)傳輸率等。以防空導(dǎo)彈指揮控制系統(tǒng)為例,整個(gè)防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)對(duì)其中的指揮控制系統(tǒng)的要求是:反應(yīng)時(shí)間短,能對(duì)付高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)的大規(guī)模密集空襲;在戰(zhàn)術(shù)上能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)和區(qū)域防御;實(shí)現(xiàn)多個(gè)火力單元、多種武器配系的協(xié)同作戰(zhàn);有效的大范圍戰(zhàn)場(chǎng)管理等。這就要求指揮控制系統(tǒng)的顯示器有非常強(qiáng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。
(2)高安全性
長(zhǎng)期以來(lái)顯示器設(shè)計(jì)目標(biāo)追求的主要是提高信息處理能力和降低成本,對(duì)三防顯示器還有抗惡劣環(huán)境。而對(duì)于安全問(wèn)題重視不夠,留下許多不安全因素。隨著顯示器及網(wǎng)絡(luò)的普及和應(yīng)用,病毒、黑客、電磁泄漏等安全事件層出不窮,而且越演越烈。尤其在信息化作戰(zhàn)中,顯示器為核心的信息系統(tǒng)是敵人攻擊的重點(diǎn)目標(biāo)。因此,高安全性也是三防抗惡劣環(huán)境顯示器必須具備的性能。
(3)高可靠性
導(dǎo)彈、、戰(zhàn)機(jī)、艦艇、戰(zhàn)車(chē)以及軍事綜合電子信息系統(tǒng)(C4ISR)等軍事裝備均是復(fù)雜、昂貴的大系統(tǒng),它的可靠性在軍事、經(jīng)濟(jì)、政治、人民生命財(cái)產(chǎn)安全上都有重大意義。而顯示器是這些系統(tǒng)的控制核心,對(duì)它們的高可靠性要求是顯而易見(jiàn)的。
(4)嵌入式
三防抗惡劣環(huán)境顯示器是整個(gè)武器系統(tǒng)的組成部分,對(duì)硬件、軟件和輸入/輸出接口均有特殊要求。硬件除功能、性能須滿(mǎn)足要求外,還必須在體積、功耗、質(zhì)量、形狀等方面滿(mǎn)足要求。輸入/輸出接口眾多,既有數(shù)字量,又有模擬量、開(kāi)關(guān)量。編制可靠、有效的嵌入式作戰(zhàn)軟件更是非常復(fù)雜、繁重的任務(wù)。
(5)抗惡劣環(huán)境
各類(lèi)戰(zhàn)場(chǎng)上使用的顯示器有著一個(gè)共同特點(diǎn),就是使用環(huán)境其惡劣,僅以溫度為例,顯示器的應(yīng)用從熱帶海洋性氣候、大陸干燥氣候到寒帶大陸性氣候,其溫差變化達(dá)數(shù)十?dāng)z氏度。因此無(wú)論是戰(zhàn)場(chǎng)上直接使用的顯示器,還是運(yùn)載工具上使用的顯示器,都應(yīng)當(dāng)考慮惡劣的使用環(huán)境。顯示器要經(jīng)受?chē)?yán)寒、高溫、濕熱、振動(dòng)、沖擊、暴曬、雨淋、砂塵、雷電的考驗(yàn),以及鹽霧、霉菌、生物蛀蟲(chóng)的侵蝕帶來(lái)的影響等。
2三防抗惡劣環(huán)境顯示器在武器裝備中的應(yīng)用方向
從20世紀(jì)90年代初開(kāi)始至今以及今后若干年內(nèi)三防抗惡劣環(huán)境顯示器在武器裝備中的應(yīng)用方向主要是:
(1)武器裝備的精導(dǎo)智能化
1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,美軍使用的精確制導(dǎo)的彈藥不足整個(gè)用量的20%,而在2003年的伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中帶有精確制導(dǎo)的彈藥已占整個(gè)用量的80%。美軍防空的主戰(zhàn)裝備——愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈不斷在進(jìn)行顯示器軟、硬件方面的改進(jìn)。美國(guó)目前正在研制智能化水平更高的導(dǎo)彈武器系統(tǒng),采用傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、人工智能技術(shù),使它們能區(qū)分外形和尺寸相同,但類(lèi)型不同的敵我(友)三防卡車(chē)、運(yùn)輸車(chē)輛、通信車(chē)輛、地空導(dǎo)彈發(fā)射架與地地導(dǎo)彈發(fā)射架。目前,技術(shù)比較成熟的是“黃蜂”反坦克導(dǎo)彈,通過(guò)導(dǎo)彈上的顯示器可以識(shí)別真?zhèn)文繕?biāo),甚至可以從目標(biāo)群中選中任何一輛坦克進(jìn)行攻擊。
(2)原有主戰(zhàn)裝備信息化改造
20世紀(jì)90年代初期,即冷戰(zhàn)結(jié)束后,美軍的機(jī)械化建設(shè)已達(dá)到很高的水平,其武器裝備性能已接近物理限。為進(jìn)一步提高武器裝備和平臺(tái)的作戰(zhàn)能力,美軍走武器裝備信息化的道路。美三軍均對(duì)原有的武器裝備和作戰(zhàn)平臺(tái)進(jìn)行信息化改造,美國(guó)海軍率先走在前面,拋棄了老的過(guò)時(shí)昂貴的軍標(biāo)產(chǎn)品代之以性能先進(jìn)、信息化程度高的所謂COTS(商用現(xiàn)成)產(chǎn)品。
在2003年美英聯(lián)軍的對(duì)伊拉克作戰(zhàn)中,美軍的優(yōu)勢(shì)并不在于個(gè)別的先進(jìn)武器,他們?cè)谝晾速?lài)以取勝的武器裝備幾乎都是20年以前的東西,例如新華社記者登上的小鷹號(hào)航空母艦已服役近半個(gè)世紀(jì),關(guān)鍵是這些裝備都進(jìn)行了信息化改造,使美軍不同的武器系統(tǒng)形成了陸、海、空、天一體化的有機(jī)整體,而把其他國(guó)家的軍隊(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在后面。英軍的裝備性能并不比美國(guó)的差,但他們的信息化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美軍。因此,英軍在這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中的表現(xiàn)明顯差于美軍。
(3)單兵數(shù)字化裝備
主要是提供一體化頭盔分系統(tǒng),包括增強(qiáng)型視頻放大裝置、周?chē)?tīng)力裝置、高分辨率頭盔顯示器、無(wú)線(xiàn)電頭盔控制裝置和電源等;提供顯示器分系統(tǒng),亦稱(chēng)單兵C3I分系統(tǒng),包括儲(chǔ)有文字、圖像、數(shù)據(jù)、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)等信息的單兵顯示器,夜間槍具瞄準(zhǔn)專(zhuān)用的視頻強(qiáng)化圖像增強(qiáng)器,平板顯示器,全球定位系統(tǒng),以及可在500m~2000m距離內(nèi)與戰(zhàn)車(chē)、火炮、直升機(jī)等進(jìn)行通信的電臺(tái)等。
(4)全球信息網(wǎng)格的建設(shè)
為滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的要求,軍事發(fā)達(dá)國(guó)家特別是美國(guó)強(qiáng)調(diào)信息優(yōu)勢(shì)和決策優(yōu)勢(shì)的作用,在原有電子信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上建設(shè)全球信息網(wǎng)格,以此增強(qiáng)電子信息系統(tǒng)之間、電子信息系統(tǒng)和武器系統(tǒng)之間的互操作能力,并將各種傳感器、信息系統(tǒng)、指揮和控制能力、武器系統(tǒng)和彈藥等資源網(wǎng)絡(luò)化,并推動(dòng)向網(wǎng)格化發(fā)展。美軍網(wǎng)格的建設(shè)目標(biāo)是為綜合系統(tǒng)中所有的信息和能力,提供單一的、一體化的、安全的、端到端的系統(tǒng)、資源、數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的共享。全球信息網(wǎng)格建設(shè)的核心就是構(gòu)建各種功能和規(guī)模的顯示器系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)。
(5)武器系統(tǒng)中顯示器硬、軟件升
武器系統(tǒng)、不管是導(dǎo)彈、坦克、飛機(jī)、艦船,從設(shè)計(jì)、研制到生產(chǎn)定型,至少要5年~10年的時(shí)間,而服役期更長(zhǎng),至少10年~20年。而顯示器技術(shù)的發(fā)展非常迅速,按摩爾定律CPU十八個(gè)月就換一代,性能提高一倍,價(jià)格降低一半。這是一個(gè)非常突出的矛盾。等武器系統(tǒng)生產(chǎn)出來(lái)以后,其核心部件顯示器卻已經(jīng)非常落后,其部件甚至早已停產(chǎn),也沒(méi)有備件;即使有其價(jià)格也非常昂貴。近年來(lái)武器系統(tǒng)制造商,包括三防顯示器制造商,都在大力解決這個(gè)問(wèn)題。尤其是板和部件的技術(shù)更新更為重要。更新的成本主要在軟件,既能升,又要兼容。美國(guó)比較有名的三防顯示器廠(chǎng)商Mercury公司,10年前其雇員70%是硬件工程師,而現(xiàn)在70%的雇員是軟件工程師。2003年4月洛克希德·馬丁公司成功地完成了美海軍潛艇聲納系統(tǒng)的新型顯示器硬件升,用2.4GHz的“致強(qiáng)”處理器替換了原有的奔騰處理器,為軟件升提供了更好的運(yùn)行平臺(tái)。該公司每4年更新和升所有硬件,并隔年進(jìn)行軟件升。
     在20世紀(jì)末,電子信息技術(shù)與裝備造價(jià)的比例,艦艇為25%~30%,導(dǎo)彈接近60%,三防飛機(jī)接近40%,戰(zhàn)略轟炸機(jī)和隱形飛機(jī)超過(guò)60%,空間武器達(dá)75%,而軍事指揮控制系統(tǒng)(C4ISR)竟高達(dá)88%。美國(guó)電子協(xié)會(huì)預(yù)計(jì),到2010年,西方國(guó)家所有武器裝備上述比例的平均值將超過(guò)50%。電子信息技術(shù)含量高低已經(jīng)成為衡量武器裝備性能優(yōu)劣和現(xiàn)代化水平高低的重要的標(biāo)志。
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