熊猫人讲故事之《我国军事工业中的计算机技术》—差距篇
计算机在武器系统中的应用是越来越多了。对于提高武器的性能，可靠性，可维护性，有着巨大的作用。正是因为这些好处，美国人从计算机发明的一开始，就将它运用于军事。正是美国人对于计算机应用于军事的巨大热衷，它带来了一个让美国人说意外也不意外，说不意外也意外的副作用：全人类分享了美国人的研究成果！o(∩_∩)o...比如，我们整天泡在网上，就是因为美国人为了防止核战争而带来的指挥中断而开发的互联网让我们有网可泡啊。
    说起上一篇文章中，有”读者“指出，设计龙芯的软件还是外国的。哎！是啊。又何止龙芯呢！比如，某项目要做一个导弹发射模拟系统，先是用Pro/E建立三维实体模型，再把模型导入ANSYS，进行有限元分析，最后把有限元分析的项导入MATLab/SimuＬink进行运算，这样才勉强完成了刚柔耦合的动力学仿真。其实这才仅仅是第一阶段……那么这些伟大的软件都是谁设计的呢？Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的产品；ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发；Matlab是美国 MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。
    基础教育，基础科研的强大，才让美国走到了今天的地步。它的GPS自用的p信号段，精度10m，给别人用的c/a新号段呢？100m。它的远程战略武器，无论是陆基还是海基，如民兵3和三叉戳，射程都达到了9000KM-13000KM。精度90m-180m！从1970年开始，美国人就开始在空空导弹上安装数字处理器，发展到今天，运算能力已经是特别强大了，我们目前使用的DSP（数字信号处理器）就是美国人发明的，因为导弹中运算强度高，才有了专门的DSP。如运用于AIM-120的专用DSP芯片。
    强大的卫星体系给了美国导弹精确制导一双鹰的眼睛。比如，开发巡航导弹，需要卫星作为数据中继和指令中继，这时候，卫星的数据带宽就变得异乎寻常的重要，卫星的覆盖面也变得异乎寻常的重要。如果巡航导弹采用TV制导，那么视频画面要占用多少带宽？我国的卫星数据中继带宽才百KB/S级。美国已是MB/S，且全球覆盖。也就是说，我们的图像必须经过复杂的小波变换算法压缩，减少每秒帧数，才能勉强可用。现在一般巡航导弹都采用INS/CNS/GPS混合制导，这样对于弹载计算机提出了更高的要求，因此发展自己的芯片技术迫在眉睫。

 在第一篇里，我谈了下现役鱼雷。说到它的控制单元用的是类似PC104工控板，CPU是嵌入式486，操作系统是嵌入式剪裁DOS。其实鱼雷是个很复杂的系统。目前来看，那些老雷也只有部分子系统有操作系统，其它系统连独立的软件模块都没有。目前，我们的鱼雷体系结构均为集散模式。通过常见的PC上的RS-232（即串口）或并口与各子系统进行通信。那么鱼雷中的数据放哪呢？当然在硬盘里。各位有没有被“雷”到？？呵呵，其实就是这样。很明显，使用硬盘并不合适，但是限于当时的研制水平，也只能这样了。另外，那些雷里面还存在着类似各子系统电压不统一等问题，有些模块甚至还是使用模拟量的。总之，我们的鱼雷有很多需要改进的地方。控制系统从现在的角度来说，已经落后了。
    在本次故事中，像大家隆重介绍一款软件：CATIA v5.0R14，它由法国达索（Dassault）公司开发。为什么要介绍它？请让我举例：我国飞机工业上，第一架全数字样机设计的飞机FBC-1，就是使用它来完成的。 它的使用，使我国飞机制造业完成了一个历史性跨越。除了FBC-1，它还应用在什么地方呢？宇通客车听说过吧，不瞒您说，正是出自它之手。它具体还有什么作用呢？比如我们要的黑鹰直升机部件坏了，但是美国人不卖了，怎么办？那就由它出手了，做什么？逆向工程啊！首先对部件进行COMET非接触式扫描，然后把扫描结果进行“云”输入，运算后，就能还原出该部件的3D模型，然后制模，生产，就OK了。于是乎，在设计J-1X的过程中，也就自然而然的用到了。另外，为了让飞行员处于最佳操纵位置，就要使用：“基于知识的工程系统（KBE）”概念来完成人体工学设计。CATiA能够用于机身的部件制造检测、复杂型面的机身设计与开发，磨损后模具、夹具、检具的还原等。
    2003年10月21日，我国创新一号小卫星发射成功，填补了我国卫星型号的空白。那么小卫星当然需要星载计算机了。它不是一个可有可无的部件，而是整个卫星系统的核心。卫星系统分为卫星平台和卫星载荷，而统辖他们的则是OBC（星载计算机），在美国宇航局，称呼为C&DH，在欧洲宇航局称呼为OBDH。OBC完成什么工作？卫星姿态控制、卫星轨道控制、遥测、遥控、数据传输处理等。它用什么CPU？用的是80C86。小卫星是未来卫星发展的一个重要领域。类似于计算机领域里的分布式计算一样，小卫星通过组成“小卫星星座”，可以组成分布式卫星系统，来完成一般大卫星的工作。这对于提高卫星抗打击能力，扩展荷容错能力，有着无限的优越性。那么，普通计算机系统、计算机芯片能用在卫星上吗？是不能的。用在卫星上的计算机芯片是要经过处理的。因为强烈的宇宙辐射会导致芯片中产生粒子翻转效应。从而产生指令或数据错误。风云一号（B）就是因为多次该效应，而过早的报废了。
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