楊雨睛

摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，市場上的新型微處理器不斷地涌現(xiàn)出來。高新技術(shù)的迅速發(fā)展在國家軍事領(lǐng)域得到了很好的體現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到國防的軍事應(yīng)用中。本文將簡要討論嵌入式系統(tǒng)在軍事中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)軍事領(lǐng)域微處理器

引言

衡量一個(gè)國家是否成為了強(qiáng)國，最重要的是去看這個(gè)國家的國防力量如何。自從改革開放以來，隨著科技水平的不斷提升，武器裝備和軍事演練在軍事領(lǐng)域中占據(jù)著不可動(dòng)搖的地位。與此同時(shí)，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展也成為了軍事領(lǐng)域上發(fā)展的不可或缺的一部分。“新軍事革命，實(shí)際上就是一場軍事信息化革命”。目前來說，不管是哪個(gè)國家，在軍事領(lǐng)域上都有一致的觀點(diǎn) 利用現(xiàn)有水平的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對武器裝備以及軍事演練上的改造，利用嵌入式系統(tǒng)將武器人工智能化，將作戰(zhàn)系統(tǒng)以及電子導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)化。

1嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史

從單片機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展再到如今各式各樣的嵌入式微處理器，嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)逐步走向成熟。而隨著時(shí)代的不斷變遷，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展又主要分為以下幾個(gè)階段：

1.1單片微型計(jì)算機(jī)階段

第一階段的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單，正因?yàn)槭菃纹瑱C(jī)剛開始發(fā)展的捷段，很多因素都沒有考慮完全，因此，它的功能比較單一，處理程序與數(shù)據(jù)的效率較低，內(nèi)核的存儲(chǔ)容量也很少，沒有與用戶進(jìn)行人機(jī)交互的接口。由于這種階段的嵌入式系統(tǒng)比較簡便，并且價(jià)格較低，曾得到了高度的推廣使用，但也因?yàn)楝F(xiàn)如今科技的迅速發(fā)展，工業(yè)上執(zhí)行事務(wù)的效率要求越來越高，這種嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足工業(yè)上的基本需求。

1.2微控制器階段

這時(shí)出現(xiàn)了簡單的嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)來到了微控制階段，并且得到了一定的發(fā)展。這個(gè)階段的位處理器是整個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)，并且它以嵌入式操作系統(tǒng)為核心，雖然微控制器階段的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還有點(diǎn)簡單，但正因?yàn)榇藭r(shí)的CPU可靠性高，CPU的利用率也得到了一定的提升并且功耗很低，具有了一定的兼容擴(kuò)展性，它的內(nèi)核小并且內(nèi)核的效率高，便主要用來監(jiān)控程序的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能化控制能力。但是這個(gè)階段的嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性不高，對用戶需求的響應(yīng)不及時(shí)，于是也逐漸開始不能滿足工業(yè)上的需求。

1.3片上系統(tǒng)階段

由于第二階段的嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性不高，不能及時(shí)的處理一些程序與數(shù)據(jù)。因此，經(jīng)過不斷的研發(fā)，嵌入式操作系統(tǒng)的第三階段誕生了。這時(shí)的嵌入式操作系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，可以及時(shí)響應(yīng)用戶的需求，且具有高模塊化和高擴(kuò)展性的特點(diǎn)，使該階段能夠在各種各樣的微處理器上被運(yùn)行。除此之外，片上系統(tǒng)階段還提供了大量的程序接口，具備了很多軟件開發(fā)的基本功能，從而使開發(fā)人員的應(yīng)用程序開發(fā)過程中變得更加簡便。

1.4以Internet為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)階段

隨著信息時(shí)代一步一步地到來，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展來到了水深火熱的階段，此時(shí)的嵌入式系統(tǒng)在市場上應(yīng)用廣泛，并且深受開發(fā)人員的喜愛，這對嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展帶來了很大的機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，這個(gè)階段的發(fā)展也對嵌入式系統(tǒng)的廠商提出了其他的挑戰(zhàn)就目前而言，嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是嵌入式處理器集成了網(wǎng)絡(luò)接口，其二則是嵌入式系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)用于當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之中。

2嵌入式系統(tǒng)的組成部分

2.1簡介

嵌入式系統(tǒng)一般是由嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成，而嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般又是由三個(gè)部分

硬件層、軟件層、中間層組成。嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、產(chǎn)品以及應(yīng)用的，它具有很強(qiáng)的專用性。它是將計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息技術(shù)等各個(gè)行業(yè)結(jié)合在一起的產(chǎn)物，且它還是一個(gè)需要不斷進(jìn)行創(chuàng)新的集成系統(tǒng)。

2.2硬件層

硬件層中包括了嵌入式微處理器、嵌入式存儲(chǔ)器以及通用的I/O接口和設(shè)備。而嵌入式微處理器則是硬件層中的核心部分，負(fù)責(zé)處理軟件程序和接受外部設(shè)備信號(hào)。除此之外，嵌入式微處理器采用了馮諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)，使得該處理器具有很高的可靠性，能夠使整個(gè)嵌入式系統(tǒng)保持一定的穩(wěn)定性。

2.3中間層

中間層是一個(gè)承上啟下的層次，它的主要作用在于將硬件層和軟件層分隔開，讓系統(tǒng)底部的驅(qū)動(dòng)能夠和硬件無關(guān)聯(lián)，同時(shí)也方便了開發(fā)人員，在開發(fā)人員進(jìn)行編程時(shí)不必考慮到硬件的影響。

2.4軟件層

嵌入式系統(tǒng)中的軟件層包括了系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層，而系統(tǒng)軟件層中又包括RTOS以及文件系統(tǒng)等模塊。RTOS具有強(qiáng)大的實(shí)時(shí)性，可以及時(shí)的響應(yīng)用戶的需求。在軍事領(lǐng)域中，RTOS的應(yīng)用十分廣泛，比如導(dǎo)彈的精準(zhǔn)定位等，都用到了嵌入式系統(tǒng)中的RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

3嵌入式系統(tǒng)在軍事上的應(yīng)用

3.1軍事領(lǐng)域應(yīng)用中的前景

“科技強(qiáng)軍”是我國部隊(duì)現(xiàn)如今發(fā)展的一大追求。作為一支優(yōu)秀的人民軍隊(duì)，如何利用現(xiàn)如今的高科技技術(shù)去縮小與發(fā)達(dá)的資本主義國家的差距，應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)部隊(duì)軍事領(lǐng)域中的智能化成為了當(dāng)今的一大重題，依靠科技的發(fā)展增強(qiáng)國家軍事能力，全面提升軍隊(duì)中科技方面的建設(shè)。下面我會(huì)簡述嵌入式系統(tǒng)在軍隊(duì)裝備變革中的應(yīng)田

3.2彈藥攻擊目標(biāo)精準(zhǔn)化

為了提高射擊精準(zhǔn)度，減少戰(zhàn)場上的誤傷，歐洲研發(fā)出了一種嵌入式彈藥，又稱作CTA埋頭彈，并在戰(zhàn)場上投入了廣泛使用。它的體積小并且不需要彈鏈因此節(jié)省了彈藥的存儲(chǔ)空間并且正因其體積小，因此提高了常規(guī)彈藥的射程，同時(shí)也提高了自身的性能。采用精確的嵌入式彈藥可以以最小的成本來精確的摧毀目標(biāo)，降低了戰(zhàn)爭對經(jīng)濟(jì)上的負(fù)面影響。

3.3武器裝備人工智能化

將武器裝備人工智能化，就是將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用與彈頭上，使導(dǎo)彈具有智能的行為。比如導(dǎo)彈的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，便是將嵌入式智能技術(shù)嵌在導(dǎo)彈頭上，當(dāng)有緊急危險(xiǎn)來臨時(shí)，導(dǎo)彈會(huì)向目標(biāo)進(jìn)行發(fā)射，在發(fā)射的過程中，導(dǎo)彈會(huì)自動(dòng)鎖定目標(biāo)，發(fā)出判定以及是否向目標(biāo)進(jìn)行攻擊。

除了導(dǎo)彈可以進(jìn)行智能化以外，也可以將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用在一些重大的防御系統(tǒng)上，當(dāng)導(dǎo)彈等重大威脅來臨時(shí)，可以將威脅攔截下來，以維護(hù)國家的安全。

3.4作戰(zhàn)系統(tǒng)無人化

無人化作戰(zhàn)系統(tǒng)是一種具有智能的、自主的機(jī)械裝置，是一種機(jī)械設(shè)備與電子傳感設(shè)備以及嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合的機(jī)器。無人化作戰(zhàn)平臺(tái)指的是無人操縱系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)編程序自主作業(yè)的一種具有攻擊性或防御性的平臺(tái)，通常有無人機(jī)、無人駕駛車等。在軍事領(lǐng)域中，無人機(jī)便是在此系統(tǒng)中運(yùn)用最廣泛的一部分。無人機(jī)是一種沒有飛行員操縱，完全由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)并且可以反復(fù)使用的航空器，它通常用來執(zhí)行一些危險(xiǎn)乏味并且具有惡劣環(huán)境情況下的一些特殊任務(wù)，這些任務(wù)包括高中偵查、目標(biāo)鎖定和激光排照、導(dǎo)彈攔截等。

3.5作戰(zhàn)指揮控制自動(dòng)化

隨著信息技術(shù)不斷提高的過程中，指揮自動(dòng)化系統(tǒng)早已從簡單的指揮作戰(zhàn)擴(kuò)展出了更多的部署。當(dāng)軍隊(duì)在進(jìn)行軍事演習(xí)中，指揮控制自動(dòng)化系統(tǒng)就是軍隊(duì)的“靈魂”，通常有偵察情況、電子信息對抗以及輔助決策等，對于指揮控制自動(dòng)化的系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋住了整個(gè)演習(xí)。在大量的數(shù)據(jù)中，各種各樣具有高效數(shù)據(jù)處理能力的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)成為了一種輔助工具。

4總結(jié)

正因?yàn)檐婈?duì)對軍事演練實(shí)戰(zhàn)化的要求越來越高，對武器裝備和實(shí)戰(zhàn)模擬設(shè)備的功能完整性、便攜性以及安全性的要求也越來越高。而現(xiàn)如今的嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展越來越火熱，應(yīng)用的范圍也較為成熟，完全能夠滿足軍事演練實(shí)戰(zhàn)化的需求。嵌入式系統(tǒng)與其他的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同，正因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)很多，因此它成為了未來軍事發(fā)展的核心。

參考文獻(xiàn)

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