第四節(jié) 發(fā)展提升坦克裝甲車輛綜合電子信息化水平的對策

根據(jù)未來信息化戰(zhàn)爭形勢下對坦克裝甲車輛的需求，針對我國目前裝甲車輛行業(yè)在綜合電子技術應用過程中存在的問題，下面從對綜合電子技術的認識、如何應用COTS技術、需要重點研究的關鍵技術、綜合電子技術應用帶來的設計方法的改變等幾個方面論述了綜合電子系統(tǒng)的發(fā)展方向，探討了相應的解決方案。

一、綜合電子技術的核心是一項總體設計技術

確切地說，在特定的武器平臺上，綜合電子并不單指哪些分系統(tǒng)和部件，一種裝備具備了定位導航功能和數(shù)字化的指揮控制功能以及具備總線通信就說具備了電子綜合能力的說法是不確切的，也不能描述為加裝綜合電子系統(tǒng)，所以目前稱其為綜合電子技術更為合適。

綜合電子在戰(zhàn)車中將與其他各功能部件緊密耦合在一起，共享相關信息和共用某些資源，共同實現(xiàn)各項功能。因此總體技術研究不能限于以火力、機動和防護特性為特征的“機械”總體技術研究，應加強以信息為特征的“電子電氣”總體的研究，并將兩者有機地結合在一起。

綜合電子技術的實質是總體設計技術的延伸，是為了適應武器裝備信息化發(fā)展的需求而產(chǎn)生的，它要解決裝備的各控制單體在自動化程度不斷提高后給武器平臺自身帶來的種種問題。

正是由于對綜合電子技術的認識中存在種種誤區(qū)，使得以往在研制過程中過多地強調一些計算機技術、總線技術等這些所謂的關鍵技術，而忽視了與總體的緊密結合。

所以說，綜合電子技術并不是什么新的產(chǎn)品和部件，不是裝在車輛上就能提高整車性能的系統(tǒng)，而是武器裝備自動化程度大幅度提高，電子設備大量增加，電磁環(huán)境愈加惡劣，操作愈加復雜，維護愈加困難的形勢下急需的一項總體設計技術。

二、應用綜合電子技術必須從戰(zhàn)術需求出發(fā)

如果一個裝備中安裝了大量的電子控制設備，并有總線將它們連接起來，實現(xiàn)了設備和分系統(tǒng)間的通信，這樣的一個系統(tǒng)是否能稱為綜合電子系統(tǒng)，結論并不容易下。作為一項復雜的總體設計技術，電子綜合的目的不僅僅只是實現(xiàn)各種通信功能，也不單純是解決信息共享的問題。總線只是綜合電子技術設計中涉及的一項技術，大量的電子設備也是實現(xiàn)一些特定功能的單體，它們的指標和性能不能作為綜合電子技術優(yōu)劣的衡量，一個加裝了大量高配置、新技術電子部件的裝甲車輛并不一定具備較高的作戰(zhàn)效能。

綜合電子系統(tǒng)所有的設計思想和設計過程都必須緊密結合特定武器平臺的需求，整個設計過程也就是對需求不斷滿足、持續(xù)逼近的過程，單靠大量的、高配置的電子設備武裝起來的裝備并不一定有高的性能，哪怕是用總線將它們連接起來。只有真正實現(xiàn)了操縱的綜合、顯示的綜合、功能的綜合，通過這些綜合將全車各部分的控制有機地結合起來，實現(xiàn)了系統(tǒng)的重構、降級使用，提高了可操作性、可維護性，這才達到了電子綜合的目的。

綜合電子系統(tǒng)的總體研究必須跳出自成體系的局限，不僅僅著眼自身技術的發(fā)展，更應從全局出發(fā)著重于如何服務于各項功能的實現(xiàn)。將戰(zhàn)斗車輛作為一個有機整體來對待，根據(jù)功能需求出發(fā)設計系統(tǒng)的架構，統(tǒng)一資源配置，弱化或打破子系統(tǒng)的概念，從系統(tǒng)設計上保證資源的合理配置和信息共享的實現(xiàn)。在車輛總體設計階段應統(tǒng)觀全局，通過系統(tǒng)綜合的方法，根據(jù)戰(zhàn)術技術要求解決好綜合電子系統(tǒng)功能劃分，資源合理配置與共享，信息共享和空間共享的問題。

三、充分借鑒民用工業(yè)的成熟技術

我國原有一套較完整的軍工電子配套體系，隨著電子技術的迅猛發(fā)展和市場經(jīng)濟的沖擊，這些傳統(tǒng)的軍工電子產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足實際軍工領域的需求，有的單位經(jīng)營不善無法正常生產(chǎn)，這給武器裝備的科研、生產(chǎn)、保障都帶來了很多問題。

自20世紀80年代初期，國外就開始將商用流行技術應用于軍事領域，發(fā)展至今天，商用流行技術已開始普遍用于各國陸、海、空三軍的信息系統(tǒng)，指揮控制系統(tǒng)，武器等系統(tǒng)中，并且已經(jīng)成為發(fā)展潮流與趨勢。

推動COTS技術在軍事上廣泛應用的因素是：經(jīng)濟因素、技術因素，即商用流行產(chǎn)品技術發(fā)展迅速，產(chǎn)品技術性能較高而且與專用的軍用產(chǎn)品相比有非常明顯的價格優(yōu)勢和易于技術更新。

商用流行技術的另一個顯著特點是具有開放式的系統(tǒng)結構。采用具有開放式系統(tǒng)結構的商用標準和產(chǎn)品，可確保采用的商用標準硬件、軟件和接口，使系統(tǒng)內的多個不同來源的部件可相互接口，支持相互可操作性；支持系統(tǒng)功能和能力的增長或擴充；支持軟件可移植性。

目前在一些武器裝備中已經(jīng)大量應用成熟的工業(yè)及民用技術，如工業(yè)總線CanBus、機內總線CPCI、以太網(wǎng)、FDDI技術等，今后在電氣控制、通信指揮、信息安全方面也應加大對商用技術在軍工領域的應用研究。

商用流行產(chǎn)品一般在市場上流行期較短，而軍事裝備的生命周期一般比較長，因此使用壽命期較短的商用產(chǎn)品給后勤保證帶來一定困難，應采用得到工業(yè)界廣泛支持的商用流行產(chǎn)品和標準，并應具有廣泛貨源。 同時，應允許用經(jīng)過嚴格考核的新產(chǎn)品進行功能替代。

對于坦克裝甲車輛行業(yè)來說，應著重跟蹤汽車電子的技術發(fā)展，隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的蓬勃發(fā)展，民用汽車電子技術的發(fā)展極為迅速，在發(fā)動機控制、傳動控制、主動安全技術、通信與導航、多媒體應用和總線技術等很多方面都取得了不少實用成果。鑒于民用汽車在很多方面與裝甲車輛有著相似或相同的特點，很多汽車上采用的技術可以在裝甲戰(zhàn)斗車輛中得到應用。

軍用電子器件十分昂貴， 由于汽車工業(yè)用量大、生產(chǎn)的廠家多、貨源十分豐富、價格比較便宜。現(xiàn)在汽車級的電子器件與軍用級的性能相近卻很便宜，比較適合在裝甲車輛中使用。除此之外，汽車內部數(shù)據(jù)傳輸采用的總線、電子控制單元、實時操作系統(tǒng)與軟件評測標準和各種傳感器等都有可能在戰(zhàn)斗車輛中得到應用。

四、對于不同平臺綜合電子系統(tǒng)的研究要有針對性

前面一直在闡明這樣一個觀點：綜合電子技術是武器裝備自動化程度越來越高、操作維護越來越復雜而催生出來的一項總體設計技術，所以某一個型號是否要上綜合電子技術，應根據(jù)實際情況酌情而定。

最近有個趨勢，新開始研究的車型，都要上綜合電子系統(tǒng)。這可能有些問題，首先這個說法本身就有問題，綜合電子是一項應用技術，不是在傳統(tǒng)裝備上加裝的什么新設備；有些車輛總體結構比較簡單，也沒有大量的電子設備，沒有突出的使用和維護問題，在這種背景下，整車各電子設備間沒有太多的聯(lián)系，整車的集成設計相對比較容易，就沒有必要花費精力做綜合電子系統(tǒng)，否則會將簡單問題復雜化，降低了裝備的性能價格比。

綜合電子系統(tǒng)的研究主要內容就是進行總體的設計，重點也應當放到總體承擔單位，作為分系統(tǒng)和部件研究部門應根據(jù)總體規(guī)劃的方案，按照一定的規(guī)則和要求去設計，即按從整車到分系統(tǒng)再到部件的規(guī)律開展研制工作的組織，其中關于應用總線、傳輸特性、電氣接口這些內容一定要規(guī)范和統(tǒng)一，不能各自按照自己的習慣去設計，從某種角度來講，綜合電子技術的應用也是一個全系統(tǒng)規(guī)范化設計的過程。

五、重視綜合電子設計方法的研究

綜合電子設計技術的應用是裝甲車輛設計中的新理論、新思路，必然帶來新的設計方法，單純采用傳統(tǒng)的設計流程會制約新的設計技術的實施，所以要重視綜合電子設計方法的研究。

首先要改變傳統(tǒng)的總體設計思路，以前是先有部件，后有總體，總體更多的工作是在安裝布置、系統(tǒng)匹配上，而對整車的信息流，人機功能的分配，顯示控制的綜合上投入力量不夠。分系統(tǒng)和部件各自設計各自的，設計完后提交總體安裝，人機接口多種多樣，造成乘員室布置十分困難，乘員操作復雜。如果延續(xù)這種設計思路，綜合電子的優(yōu)越性就無法體現(xiàn)出來，最后設計出的還是一個高配置、低性能的裝備。應當將裝甲車輛作為一個有機整體來對待，根據(jù)功能需求出發(fā)設計系統(tǒng)的架構，統(tǒng)一資源配置，弱化或打破子系統(tǒng)的概念，從系統(tǒng)設計上保證資源的合理配置和信息共享的實現(xiàn)。

其次在不同設計階段的輸出內容上應該有所調整，傳統(tǒng)的設計流程主要產(chǎn)出圖紙、制造與驗收規(guī)范、協(xié)調卡等，引入綜合電子的設計思路后還應當包括ICD接口數(shù)據(jù)文件，控制狀態(tài)圖、pop文件等，應該說， 目前的設計過程要求和標準化等方面的工作對于綜合電子技術的應用還不配套，應該展開這方面的專項研究。

綜合電子技術的應用過程中，人力資源的組織與分配也是很重要的一個方面，首先應該優(yōu)化補充總體的設計人員，能夠承擔綜合電子設計任務的總體組必須具備以下能力：懂整車，懂基本戰(zhàn)術需求，了解分系統(tǒng)，掌握電子電氣控制的原理。作為一個復雜的機動武器系統(tǒng)，單靠一兩個人無法滿足上述的要求，應當一方面培養(yǎng)現(xiàn)有的總體設計人員，加強他們的戰(zhàn)術觀念、對分系統(tǒng)的認知程度和對電子系統(tǒng)的了解，同時吸納分系統(tǒng)的設計師們參與到總體設計工作中，使總體組成為一個全面掌握需求、專業(yè)全面、業(yè)務精深的設計隊伍。

六、需要重點研究的關鍵技術

以往常常把加固計算機技術、總線技術等列為關鍵技術，其實這些都是一些應用技術，不需要投入大量的精力研究，只需確定好指標要求，就可以由專業(yè)廠所來實施。而真正影響系統(tǒng)成敗的是那些與需求密切相關的、直接影響武器平臺效能的研究內容。

大的方面包括：信息注入、提取技術、信息安全與自毀、情報搜集和分析處理、自動檢測故障和修復、系統(tǒng)意外事件后的重構及降級使用。

小的方面包括：總線信息過電旋的傳輸問題，顯控終端的標準化問題等。

只有科學地明確了關鍵技術，才能有的放矢地展開專門的研究，從各個技術層面緊緊圍繞使用需求搞好各專題的研究，為系統(tǒng)設計打好基礎，為武器系統(tǒng)的綜合效能的發(fā)揮提供保障。

七、認真研究系統(tǒng)的故障診斷和降級使用功能

故障診斷包括兩個層次的問題，一是被控對象的故障診斷，如發(fā)動機、傳動箱、火炮等，這項技術比較復雜，難點在于要在部件的設計之初就考慮可測試性和可診斷性，這也是我國武器裝備研制中的一個弱項。二是控制系統(tǒng)本身的故障診斷，由于目前采用了大量的電子設計技術，如嵌入式CPU、DSP、FPGA/CPLD等，控制系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，在使用現(xiàn)場很難查清和解決故障，這就要求控制系統(tǒng)本身有一定的自測試、自檢和自我恢復功能，相對被控對象來說，控制系統(tǒng)達到這些要求相對容易一些。BIT功能有幾個級別，根據(jù)控制系統(tǒng)的關注特性總體應提出明確的要求。

各部件具備一定的BIT功能后，就給系統(tǒng)的降級使用提供了基礎，特別對于直接關系車輛行駛、火力射擊的部分更要有降級預案，如駕駛員儀表指示、彈藥裝填控制、火炮擊發(fā)控制等，在原有工況發(fā)生故障時應該有半自動、手動或其他措施來完成最基本的功能。

具備了較好的故障診斷和降級使用功能將大大提高武器的生存和作戰(zhàn)性能，這也是從設計上提高可靠性的一個體現(xiàn)。

總之，車輛綜合電子是為增強戰(zhàn)斗車輛的信息化作戰(zhàn)能力，為適應數(shù)字化戰(zhàn)場的需求而發(fā)展起來的一門綜合技術。作為一個新生事物，我們必須保持清醒的頭腦，跳出追求概念的怪圈，始終堅持從需求出發(fā)，利用科學的設計方法，采用實用有效的技術，以效能的提高為基本要求，改進我們目前研制工作中存在的問題，使綜合電子成為進行裝甲車輛研發(fā)過程的利器。