虛擬空間的較量

“軍用計算機”是一個較為寬泛的概念，主要是指滿足軍事應用，具有特定功能的計算機。軍用計算機控使用平臺或功能來劃分?？梢苑譃闄C載計算機，艦載計算機，車載計算機，火控計算機，彈道計算機以及通信計算機等。謂之為“軍用計算機”，其比普通民用計算機自然有著更高要求，比如堅固性，環(huán)境適應性，安全性……等等。本文所說的“軍用移動計算機”。主要是指部隊在機動作戰(zhàn)中使用的移動式計算機，包括筆記本電腦、平板電腦和掌上電腦等。

軍用移動計算機現(xiàn)狀大量采用民用技術

一般而言，軍品相比民品有著明顯的優(yōu)先權，比如很多新技術都是首先運用到軍事領域，再逐漸過渡到民用市場。但計算機技術的發(fā)展不是這樣，縱觀世界各國的軍用計算機發(fā)展脈絡，可以發(fā)現(xiàn)，大量采用民用技術已經(jīng)成為其最突出的特點。原因很簡單，采用開放商業(yè)標準和技術生產(chǎn)的部件成本低廉，且穩(wěn)定性方面占有優(yōu)勢；民用技術的采用，便于系統(tǒng)升級、擴展，且新產(chǎn)品研發(fā)周期將大大縮短。

但是在直接享受民用技術帶來的種種好處的同時，無論是軍方用戶還是計算機生產(chǎn)廠商都感到了來自各方面的壓力。一方面，軍用移動計算機的生命周期要求比民用產(chǎn)品更長，這迫使廠商在兼容性和開放性方面要加大投入；另一方面，軍方用戶則對大量采用民用技術帶來的安全問題感到擔心。因為對所有人開放的民用技術和產(chǎn)品，極易被敵方或懷有不良企圖的人找出漏洞并發(fā)起攻擊，特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，這一問題越來越突出。

根據(jù)不同的需求決定加固水平

牢固，更牢固些，這是每一個軍用計算機使用者潛意識里的第一要求。以美國為例，近些年來，美國國防部在采購軍用移動計算機時，較多地考慮了價格因素，在堅固性方面的要求有所放松。但這些價格低廉的產(chǎn)品在伊拉克戰(zhàn)爭和阿富汗戰(zhàn)爭中的糟糕表現(xiàn)招致了廣泛的批評。因此，堅固性再次成為美軍軍用移動計算機的首要指標。

那么，如何滿足軍方對軍用移動計算機的堅固性要求呢?這個問題看似簡單，其實很難做到。例如在美國陸軍正在建設的戰(zhàn)術級作戰(zhàn)人員信息網(wǎng)(WIN－T)中，既有部署在旅戰(zhàn)斗隊機動指揮所的計算機，又有部署在各種裝甲車輛和其他車輛上的計算機，還有用于控制各種無人機的地面控制站計算機以及下車士兵使用的單兵計算機等。如此多的用戶，如此多樣的使用環(huán)境，要完全滿足他們對計算機堅固性能的需求絕非易事。針對這個問題，有的廠商采取了分類提供產(chǎn)品的方法，根據(jù)不同的使用環(huán)境來劃定加固等級。又如全球最大的系統(tǒng)集成商之一——EDS公司，其在美國海軍陸戰(zhàn)隊的內(nèi)部網(wǎng)項目中，為在基地、艦船、飛機和車輛上使用，提供了不同的加固型計算機。加固計算機廠商——Itronix公司則將自己的產(chǎn)品分為3個等級，分別是半加固、加固和超級加固，以適用于不同的使用環(huán)境和用戶類型。

軍用移動計算機面臨的挑戰(zhàn)安全性

安全性可能是軍方用戶最為關心的問題。尤其是在目前大量采用民用技術和民用部件的情況下，數(shù)據(jù)的安全性更加難以保證。如果士兵被俘或者計算機被竊，硬盤上的數(shù)據(jù)就很容易泄露。解決這個問題的方法之一是采用“瘦客戶端”模式，即在士兵使用的計算機上不存儲數(shù)據(jù)，通過安全鏈路訪問存儲在服務器端的數(shù)據(jù)。

戰(zhàn)場環(huán)境適應性

與其他計算機相比，軍用移動計算機使用的環(huán)境可能格外惡劣。例如在伊拉克戰(zhàn)場上，風沙對計算機構成極大的威脅。因此，戰(zhàn)場環(huán)境適應性也越來越得到重視。

當然，隨著材料和工藝的進步，軍用移動計算機對惡劣環(huán)境的適應性已經(jīng)越來越強。在2006年舉辦的北京國際國防電子展上，多家軍用計算機廠商現(xiàn)場展示了自己產(chǎn)品的防水性能。其中一款加固型筆記本電腦在用水連續(xù)淋6個小時以后仍能正常工作。雖然這是廠商的一種宣傳，但可以看出現(xiàn)在的加固技術確實發(fā)展到了相當高的水平。

散熱問題

用戶要求軍用移動計算機速度更快、體積更小、重量更輕，這樣就使得機器的散熱問題更加突出。很多系統(tǒng)因為發(fā)熱導致運行不穩(wěn)定，甚至死機。Tactronics公司的工程師采用兩項技術來解決散熱難題：一是在計算機里內(nèi)建一個規(guī)格為102mm×152mm×5imm的鋁制底盤作為散熱器，這項技術已應用于該公司的CROW系列(重約1.5kg，可穿戴)和CROC系列(重約3kg)加固計算機；二是給計算機建立容錯機制，它是一種避免數(shù)據(jù)遭受意外損壞的保護措施。Tactronics公司的加固型計算機能在85℃的高溫下正常工作，即使計算機在沙漠中暴曬，仍能正常運行。

電力持續(xù)能力

與其他在沒有固定電力供應的環(huán)境中使用的設備一樣，充足的電力供應也是軍用移動計算機面臨的難題之一。多準備幾塊備用電池是最簡單的辦法，但這遠遠不夠。Tactronics公司的工程師開發(fā)了多項技術來幫助計算機從不同的電力來源得到持續(xù)的電力供應。該公司的計算機支持9－36伏電壓供電，涵蓋了汽車電源常見的12伏、24伏以及飛機上的28伏電源，這些均為計算機的使用提供了很大的靈活性。通用動力公司則為計算機提供了更可靠的電力保障，該公司的“萬能計算機單元”(VCU：VersatileComputer Unit)能在斷電后提供30分鐘的應急電力供應，使用戶能有充裕的時間保存好數(shù)據(jù)或處理緊急任務。

戰(zhàn)地維修能力

在所有問題中，最容易被忽略的是軍用移動計算機的戰(zhàn)地維修能力。隨著計算機在軍隊中的大量使用，它的維修問題與武器裝備的維修一樣需要引起足夠的重視。可能目前最大的問題不是計算機備件的準備，而是如何讓部隊的后勤和裝備保障人員逐漸適應把計算機當成武器裝備一樣重視對待。這是一個觀念問題。

另外，軍用移動計算機還面臨著開放體系結構與加固的矛盾、硬件更新速度與兼容性的矛盾、用戶需求的多樣性等方面的挑戰(zhàn)。

軍用移動計算機發(fā)展趨勢

更高性能的處理器

與商業(yè)計算機和個人計算機一樣，軍用加固型計算機對處理器的更新?lián)Q代也頗為快速。然而，性能的增強往往意味著發(fā)熱量的增加。如果使用風扇或散熱片，系統(tǒng)重量會增加，且更費電，而重量和電池續(xù)航能力又是軍方用戶對軍用移動計算機的重要衡量標準。如果一款處理器在散熱和耗電方面表現(xiàn)出色，一定會受到軍用計算機廠商的青睞。

更高的帶寬，更快的信息處理速度

從伊拉克戰(zhàn)爭的反饋意見來看，加固型計算機的軍方用戶還要求計算機具有更高的帶寬。與我們通常說的網(wǎng)絡帶寬概念不同，這里的帶寬是指計算機內(nèi)部總線的輸入/輸出能力。數(shù)據(jù)總線是決定帶寬高低的關鍵因素，現(xiàn)代戰(zhàn)場上頻繁而大量的數(shù)據(jù)輸入/輸出，使得“老態(tài)龍鐘”的VME數(shù)據(jù)總線結構越來越力不從心，因而近年來緊湊型PCI，總線的應用越來越廣泛了。還有一些用戶希望能采用新型的PcI Express結構，這是一種具有更多特色的總線結構，有望成為下一代平臺互連標準。

無線互聯(lián)，構建戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)

在戰(zhàn)場上，部隊需要更好的通信方式，用于跟上級、友軍或下級通信。目前軍方普遍采用戰(zhàn)術加密無線電，在射頻(RF)鏈路上通信。但隨著無線網(wǎng)絡技術的日漸成熟，他們正在逐漸轉(zhuǎn)向使用戰(zhàn)術無線網(wǎng)絡或戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)進行通信。未來戰(zhàn)場上的每一臺移動計算機將成為戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)的一個節(jié)點，無論何時，無論在戰(zhàn)場的哪個地方，都可以加入或退出網(wǎng)絡。如Kontron移動計算公司最近推出的ECM加固型穿戴式計算機就包括了內(nèi)置的無線網(wǎng)絡功能。

重量更輕，更適于作戰(zhàn)現(xiàn)場使用

如今的軍用移動計算機實在不能算“笨重”了，特別是加固的筆記本電腦和掌上電腦，體積和重量都已經(jīng)很小。之所以在這里還要提出重量更輕，是因為還有一類軍用移動計算機大有“瘦身”的必要，那就是用于現(xiàn)場計算的服務器。

幾年前，為了完成繁重的現(xiàn)場計算任務，美軍士兵還不得不背負重約27kg的服務器，或者返回基地使用大型的企業(yè)級服務器。這對完成任務的及時性影響頗大?，F(xiàn)在的士兵就輕松多了，Kontron公司推出了一款僅重4.5kg的服務器，該服務器配置了多個用于加密無線通信鏈接的PCI插槽，還有15英寸顯示器，可以讓士兵在現(xiàn)場完成繁重的圖像處理工作。

最近，英國的Mercury公司推出了首款基于Cell BE處理器的軍用移動計算機系統(tǒng)，命名為PowerBlock 200。該計算機可安裝到軍用吉普車上隨同部隊執(zhí)行機動作戰(zhàn)任務，其運算速度達每秒2000億次，相當于12－20個Power PC處理器或45個英特爾Pentium 4處理器的運算能力。它不但可以處理各種傳感器獲取的信息，還可用來執(zhí)行一系列緊急任務，如跟蹤和識別目標、加工視頻圖像等。這使得前線的士兵們有望在自己的作戰(zhàn)車輛上獲得以前只有在基地才能獲得的強大計算能力，極大提高了戰(zhàn)場信息處理的速度。

嵌入式計算機應用將更加廣泛

隨著信息化時代的來臨和信息化戰(zhàn)爭形態(tài)的出現(xiàn)，武器裝備的信息化、網(wǎng)絡化程度不斷提高，從而大大促進了嵌入式計算機在武器裝備中的應用。在廣義的軍用計算機概念范疇之內(nèi)，又逐漸出現(xiàn)了軍用嵌入式計算機的概念。

軍用嵌入式計算機就是指以插件或芯片形式嵌入到武器裝備或武器裝備系統(tǒng)的內(nèi)部，智能地完成武器系統(tǒng)功能的專用計算機。這類計算機可執(zhí)行一種或多種特定任務，具有體積小、重量輕、功耗低、適應工作環(huán)境能力強、實時性強、可靠性高等優(yōu)點。

目前軍用嵌入式計算機已經(jīng)在指揮控制、導航制導、通信、火力控制、武器試驗以及作戰(zhàn)訓練等多個軍事領域得到廣泛應用，如美軍的嵌入式低成本慣性導航系統(tǒng)、嵌入式戰(zhàn)術訓練系統(tǒng)等。隨著“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”由概念逐步走向現(xiàn)實，戰(zhàn)場上的每一件裝備都將成為作戰(zhàn)網(wǎng)絡的一個節(jié)點，這也就意味著戰(zhàn)場上的每一件裝備都由一臺軍用嵌入式計算機控制，戰(zhàn)爭將演變成“計算機”與“計算機”之間的戰(zhàn)爭。

軟件為“芯”

總有人抱怨硬件性能還不夠強大，事實上，盡管美軍現(xiàn)役不少軍用計算機都是運行多年的“老”機器，但是配置的軟件系統(tǒng)功能強大，擴展性強，這對于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行以及后期的維護管理都具有非常重要的意義。從整體看，軟件配置的高低往往比硬件配置更能影響系統(tǒng)的性能，而且軟件的更替對系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性的潛在影響要比硬件的更替影響更大。對于軍用移動計算機而言，硬件的配置已經(jīng)引起了足夠的重視，而軟件系統(tǒng)應該得到更多的關注，特別是以軟件為“芯”的觀念應該得到更廣泛的宣傳和認同。

編輯 袁 煒