1  前言

   現代武器裝備的信息化、智zhi能neng化hua無wu不bu與yu武wu器qi裝zhuang備bei係xi統tong具ju有you某mou些xie計ji算suan機ji的de功gong能neng相xiang關guan聯lian。但dan是shi，在zai第di二er次ci世shi界jie大da戰zhan之zhi後hou的de相xiang當dang長chang的de一yi段duan時shi間jian裏li，武wu器qi裝zhuang備bei和he計ji算suan機ji大da多duo是shi“各行其是、自行係統”。電子數字計算機誕生於1946年，在其後漫長的曆史進程中，計算機始終是安置在特殊的機房中，實現數值計算的大型昂貴設備。直到20世紀70年代，微處理器的出現
，計算機才出現了曆史性的變化，計算機開始出現兩種不同的發展方向：(1) 以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點，迅速走出機房；jiyugaosushuzhijiesuannenglideweixingji

，biaoxianchudezhinenghuashuipingyinqilekongzhizhuanyerenshidexingqu，yaoqiujiangweixingjiqianrudaoyigeduixiangtixizhong，shixianduixiangtixidezhinenghuakongzhi。(2) 要求高速
、hailiangdeshuzhijisuandetongyongjisuanjixitong，jishufazhanfangxiangshizongxiansududewuxiantisheng，cunchurongliangdewuxiankuoda。suizhejisuanjijishuhechanpinduigegexingyedeguangfanshentou
，yi“應用為中心”的(de)分(fen)類(lei)方(fang)法(fa)變(bian)得(de)更(geng)為(wei)切(qie)合(he)實(shi)際(ji)和(he)科(ke)學(xue)合(he)理(li)，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)按(an)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)應(ying)用(yong)和(he)非(fei)嵌(qian)入(ru)式(shi)應(ying)用(yong)將(jiang)其(qi)分(fen)為(wei)嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)和(he)通(tong)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)。換(huan)言(yan)之(zhi)，始(shi)於(yu)微(wei)型(xing)機(ji)時(shi)代(dai)的(de)應(ying)用(yong)，造(zao)就(jiu)了(le)嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)。嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)通(tong)常(chang)由(you)嵌(qian)入(ru)式(shi)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)，相(xiang)關(guan)的(de)硬(ying)件(jian)支(zhi)持(chi)設(she)備(bei)以(yi)及(ji)嵌(qian)入(ru)式(shi)軟(ruan)件(jian)係(xi)統(tong)等(deng)3個部件組成。其中，微處理器是嵌入式係統的核心部件，其它硬件還包括內部總線
、接口以及外部總線。

   同時武器裝備和計算機係統越來越緊密地融合在一起。換句話說，就是計算機係統緊緊地“嵌入”到武器裝備裏麵去了。由此人們斷言：武器裝備已經進入“嵌入式”時代了！特別是美軍更是在嵌入式技術的研究和應用方麵走在各國軍隊的前麵
，本文對此做了一個概要的闡述。

2 “需求牽引、技術推動”促使計算機技術兩極分化

   電子計算機出現以來，人們傳統的分類方法是按照計算機的體係結構、運算速度
、結構規模、適用領域，將計算機劃分為大型計算機
、中型計算機

、小型計算機和微計算機。這種分類方法沿襲了大約40多年。近些年來，隨著半導體技術、微電子技術和計算機技術的快速發展
，情況已經發生了根本性的變化，例如在70年代末定義的微計算機基礎之上，演變和發展出來的個人計算機(PC)，如今已經占據了全球計算機工業90 %的市場，其處理速度也超過了以往大、中型計算機的處理速度。

   武(wu)器(qi)裝(zhuang)備(bei)係(xi)統(tong)裏(li)麵(mian)使(shi)用(yong)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)出(chu)現(xian)了(le)軍(jun)用(yong)嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)和(he)軍(jun)用(yong)通(tong)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)分(fen)類(lei)方(fang)法(fa)。軍(jun)用(yong)嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)就(jiu)是(shi)指(zhi)以(yi)插(cha)件(jian)或(huo)芯(xin)片(pian)形(xing)式(shi)嵌(qian)入(ru)到(dao)武(wu)器(qi)裝(zhuang)備(bei)或(huo)武(wu)器(qi)裝(zhuang)備(bei)係(xi)統(tong)的(de)內(nei)部(bu)，智(zhi)能(neng)地(di)完(wan)成(cheng)武(wu)器(qi)係(xi)統(tong)功(gong)能(neng)的(de)專(zhuan)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)。這(zhe)類(lei)計(ji)算(suan)機(ji)通(tong)常(chang)以(yi)芯(xin)片(pian)、模板組件或控製器等形式埋藏於武器內部
，以機箱形式表現出來，執行一種或多種特定任務，具有體積小、重量輕、功耗低、適應工作環境能力強、實時性強、可靠性高等特點
，主要用於武器控製
，指揮控製和通信係統，仿真等作戰與保障係統中。一方麵是作戰需要武器裝備更精確、更可靠
、更聰明
，因而需要將計算機的功能更多地“嵌入”到武器裝備裏麵去
，使武器裝備更加智能化；另一方麵則是技術的發展已經能夠讓計算機更小型
、更輕型、更方便地“嵌入”到武器裝備裏麵去。換句話說，“需求牽引、技術推動”促使計算機技術產生兩極分化
，其中一支則出現了從“自成係統，各自為戰”到“嵌為一體，緊密融合”的情況。

3  軍用嵌入式係統的廣泛應用

   嵌入式計算機係統，最早出現在20世紀60年nian代dai的de武wu器qi控kong製zhi係xi統tong之zhi中zhong，後hou來lai逐zhu步bu用yong於yu軍jun事shi指zhi揮hui控kong製zhi和he通tong信xin係xi統tong，現xian在zai則ze廣guang泛fan地di用yong於yu軍jun民min兩liang用yong的de機ji電dian一yi體ti化hua產chan品pin和he工gong業ye自zi動dong化hua控kong製zhi係xi統tong中zhong
，嵌qian入ru式shi係xi統tong主zhu要yao用yong於yu各ge種zhong信xin號hao處chu理li與yu控kong製zhi。用yong於yu軍jun用yong各ge種zhong武wu器qi控kong製zhi（從火炮控製、導彈控製
、智能炸彈到製導引爆裝置等）
、坦克、艦艇、轟炸機等陸海空三軍的各種軍用電子裝備，雷達、dianziduikangdengjunshitongxinzhuangbei，yezhanzhihuizuozhanyongdegezhongzhuanyongshebeideng。junyongqianrushixitongzaidiyicihaiwanzhanzhengdaozuijindeefuhanzhanzhengheyilakezhanzhengzhongdouyouguangfandiyingyong。

   目前，嵌入式計算機係統已在國防、國民經濟及社會生活各領域普及應用，用於企業
、軍隊
、辦公室
、實驗室以及個人家庭等各種場所。以下舉出若幹“嵌入式”係統在軍事領域裏麵應用的例子來說明軍用“嵌入式”係統的廣泛應用：

(1)   嵌入式低價格慣性導航係統(Embedded low cost inertial navigation system，INS)
INS使用慣性測量部件(IMU)、數字羅盤、GPS和嵌入式計算機係統。INS能夠連續估計作戰平台的位置與方向。傳統與典型的IMU是十分昂貴的係統
，然而，如果INS采用低價格的組件，則低的價格帶來低的性能
，這就是慣性導航係統常常必須包括GPS
、luopanyukamanlvboqidezhuyaoyuanyin。raner，fazhanzhongdeqianrushixitongzeshijiangdaohangdezhongdazonghetironghezaiyiqi。jieguoshichengxianchuzhenggexitongjuyoutuchudegongzuoyoudianheduomianxingdeyingyong，erqiejiageshifenbianyi。

(2)   美國陸軍作戰指揮係統中的“21世紀”旅及旅以下戰鬥指揮係統(Force XXI Battle Command Brigade-and-Below
，FBCB2)

   該係統將給從旅到旅以下最低級別的戰術單位（班）提供戰場態勢和指揮控製。該係統主要包括5個部分：特種用途的嵌入式計算機係統、數字化部隊指揮軟件係統、“嵌入式”位置定位導航裝置(Embedded Position-Navigation，POSNAV)和報告係統、全球通信係統接口和數字化部隊戰鬥識別環境。

   此外，還有一種“改良的數據調製解調器”(Improved Data Modem，IDM)。該裝置主要用於通信和目標係統裏麵。IDM在陸海空三軍裝置中都有應用。典型的應用是將其嵌入到陸軍21世紀部隊旅及旅以下係統的軟件裏麵去。

(3)   武器試驗數據采集與實時處理係統

   軍jun隊dui靶ba場chang承cheng擔dan著zhe三san軍jun各ge種zhong新xin型xing武wu器qi係xi統tong的de試shi驗yan與yu評ping估gu任ren務wu
，目mu的de是shi為wei了le檢jian驗yan新xin型xing武wu器qi係xi統tong或huo裝zhuang備bei的de設she計ji性xing能neng指zhi標biao是shi否fou達da到dao預yu期qi的de設she計ji要yao求qiu。衡heng量liang武wu器qi裝zhuang備bei的de性xing能neng指zhi標biao能neng否fou達da到dao要yao求qiu，而er使shi用yong試shi驗yan數shu據ju給gei予yu證zheng明ming。試shi驗yan數shu據ju采cai集ji設she備bei的de任ren務wu就jiu是shi要yao完wan成cheng對dui被bei試shi品pin輸shu入ru輸shu出chu參can數shu和he部bu分fen中zhong間jian運yun算suan結jie果guo的de采cai集ji。為wei了le實shi現xian武wu器qi裝zhuang備bei係xi統tong試shi驗yan數shu據ju的de實shi時shi采cai集ji和he實shi時shi處chu理li

，艦jian載zai武wu器qi係xi統tong試shi驗yan數shu據ju采cai集ji與yu實shi時shi處chu理li係xi統tong的de軟ruan、硬件均可以采用嵌入式技術。

   據報道


，我國的研祥智能科技股份有限公司曾運用其嵌入式產品“EVOC擫CD顯示工作站 EWS-843P為海軍研製過“艦載武器試驗數據采集與實時處理係統”。該係統可用於完成艦載導彈武器係統、艦炮武器係統、導航係統及各相關武器係統（或單機）與各參試設備海上和陸上試驗輸出直流電壓信號，同步機及旋轉變壓器信號，脈衝頻率信號
，導彈發控指令信號，並行數字量
，RS-232、RS-422/485串行總線數據的采集
、 錄取與實時處理。該係統具備同時接收靶場係統信號
、外同步信號控製係統采樣的能力
，也可通過接收IRIG-DC/B碼和模擬標記信號與其它測控設備同步工作。 經過實際應用證明，該係統技術先進
、設計合理
、切實可行、性能價格比高。

(4)   軍用掌上型智能設備（軍用PDA產品）

   軍用PDA產品根據不同的應用場合有不同的功能要求，涉及多種當前最先進的技術，如嵌入式CPU應用、多任務操作係統RTOS、GIS應用、衛星定位係統定位、無線通信
、藍牙技術、CCD技術

、圖像處理技術等。

   隨著現代戰爭的信息化和電子化，功能多樣而又精巧實用的軍用PDA日益受到軍方的重視。由於軍用PDA需要將衛星定位
、無線通信、圖(tu)像(xiang)攝(she)取(qu)傳(chuan)送(song)等(deng)功(gong)能(neng)集(ji)於(yu)一(yi)體(ti)，對(dui)於(yu)高(gao)科(ke)技(ji)戰(zhan)爭(zheng)中(zhong)各(ge)作(zuo)戰(zhan)個(ge)體(ti)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)，一(yi)些(xie)國(guo)家(jia)早(zao)已(yi)開(kai)始(shi)從(cong)事(shi)相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)開(kai)發(fa)，並(bing)將(jiang)此(ci)類(lei)產(chan)品(pin)裝(zhuang)備(bei)到(dao)特(te)定(ding)的(de)作(zuo)戰(zhan)場(chang)合(he)。
例如，衛星定位係統(GPS)是PDA的一個十分重要的基礎部分
，在戰爭中的作用已是有目共睹的。除導彈的製導等功能，在軍用PDA產(chan)品(pin)中(zhong)
，配(pei)合(he)軍(jun)用(yong)地(di)圖(tu)，衛(wei)星(xing)定(ding)位(wei)係(xi)統(tong)技(ji)術(shu)能(neng)夠(gou)讓(rang)各(ge)作(zuo)戰(zhan)個(ge)體(ti)精(jing)確(que)地(di)確(que)定(ding)自(zi)己(ji)的(de)位(wei)置(zhi)，為(wei)特(te)殊(shu)地(di)形(xing)下(xia)的(de)部(bu)隊(dui)集(ji)結(jie)或(huo)特(te)定(ding)目(mu)的(de)的(de)行(xing)進(jin)提(ti)供(gong)保(bao)證(zheng)。

   又如
，GIS（地理信息係統）作為軍用PDA的重要應用，通常是將特定的軍用電子地圖嵌入到PDA中

，並能夠縮放、旋轉和拖動
，能夠以此為平台隨時標識作戰個體的精確地理位置。

   隨著科技的不斷發展，軍用級別的PDA 有著廣闊的發展前景。如軍用/警用PDA
，因其具有GIS係統、衛星定位係統和靈活的通信方式，能有效地應用於單兵作戰係統、聯絡指揮係統、巡邏和追捕係統等係統中。 還有
，航空中的調度指揮係統等等。

(5)  嵌入式戰術訓練係統(Embedded Tactical Training System)

   典型的例子有美國海軍的作戰部隊戰術訓練係統(Battle Force Tactical Training(BFTT) System) AN/USQ-T46。

   AN/USQ-T46是一個高柔性、交(jiao)互(hu)式(shi)的(de)裝(zhuang)置(zhi)
，用(yong)於(yu)部(bu)隊(dui)的(de)戰(zhan)術(shu)作(zuo)戰(zhan)訓(xun)練(lian)。其(qi)任(ren)務(wu)是(shi)訓(xun)練(lian)艦(jian)艇(ting)人(ren)員(yuan)完(wan)成(cheng)水(shui)麵(mian)與(yu)水(shui)下(xia)艦(jian)艇(ting)維(wei)修(xiu)與(yu)戰(zhan)備(bei)的(de)能(neng)力(li)，在(zai)大(da)西(xi)洋(yang)艦(jian)隊(dui)和(he)太(tai)平(ping)洋(yang)艦(jian)隊(dui)裏(li)麵(mian)使(shi)用(yong)。該(gai)裝(zhuang)置(zhi)支(zhi)持(chi)聯(lian)合(he)/聯盟的協同作戰能力和司令部的作戰演習。

   AN/USQ-T46具有監測艦艇訓練係統數據、記(ji)錄(lu)以(yi)往(wang)事(shi)件(jian)過(guo)程(cheng)和(he)動(dong)態(tai)重(zhong)複(fu)被(bei)援(yuan)助(zhu)的(de)能(neng)力(li)。它(ta)能(neng)夠(gou)評(ping)定(ding)作(zuo)戰(zhan)係(xi)統(tong)的(de)團(tuan)隊(dui)與(yu)操(cao)作(zuo)員(yuan)對(dui)於(yu)作(zuo)戰(zhan)態(tai)勢(shi)的(de)反(fan)應(ying)，以(yi)及(ji)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)多(duo)種(zhong)戰(zhan)爭(zheng)環(huan)境(jing)裏(li)幫(bang)助(zhu)合(he)成(cheng)作(zuo)戰(zhan)指(zhi)揮(hui)官(guan)執(zhi)行(xing)命(ming)令(ling)
、編製計劃
、協調行動與部署展開的能力。

(6)   AN/UYK-43嵌入式戰術計算機

   AN/UYK-43嵌入式戰術計算機主要用於各種艦載戰術係統：包括“宙斯盾”係統、先進作戰指揮係統(ACDS)
、“三叉戟”潛艇
、海軍戰術數據係統（Navy Tactics Data System，NTDS）和多用途登陸艦(LHD)計劃等。UYK-43是海軍新的標準艦載數據處理係統，用於代替斯佩裏公司從1969年開始生產的UYK-7計算機。UYK-43基本上是UYK-7的改進型，主要改進是大量使用VLSI，減少了互連數和功耗，增加了速度和存儲能力，需要的單位是美海軍海洋司令部，生產廠商是斯佩裏尤尼瓦克公司防禦係統部。

   NTDS係統可以根據不同艦艇進行適當地修改，它既可以適應於航空母艦
、巡洋艦、藍嶺號指揮艦，也可滿足驅逐艦
、護衛艦以及小型護衛艦的作戰要求。

   先進的計算機處理係統將用商用流行產品（COTS，Commercial-Off-The-Shelf）計算機來取代AN/UYK-43一類美國海軍標準計算機。上述技術上的革命性進展保證了“宙斯盾”作戰係統以世界領先地位進入21世紀。

   從以上所舉出的例子來看，嵌入式係統大都是圍繞著通信、控製、監視、數據檢測、數據搜集、數據處理等功能。換言之，隻要武器裝備需要這些功能的地方，嵌入式係統就會大有用武之地！

(7)   在“網絡傳感器融合技術”中的應用

   美國國防高級項目研究計劃局（DARPA）在空軍研究實驗室（AFRL）等單位的幫助下
，成功地驗證了能夠準確確定敵方目標位置的網絡傳感器融合技術。這項驗證工作是DARPA信息開發辦公室投資的網絡嵌入式係統技術（Network Embedded System Technology，NEST）戰場應用實驗的一部分。網絡嵌入式係統技術項目將實現係統和信息處理融合。該項目應用了大量的微型傳感器、微電子、先進傳感器融合算法、自(zi)定(ding)位(wei)技(ji)術(shu)和(he)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)的(de)成(cheng)果(guo)。該(gai)項(xiang)目(mu)的(de)長(chang)期(qi)目(mu)標(biao)是(shi)實(shi)現(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)息(xi)的(de)網(wang)絡(luo)中(zhong)心(xin)分(fen)布(bu)和(he)融(rong)合(he)
，顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)作(zuo)戰(zhan)態(tai)勢(shi)的(de)感(gan)知(zhi)能(neng)力(li)。網(wang)絡(luo)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)技(ji)術(shu)節(jie)點(dian)將(jiang)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)空(kong)投(tou)、自(zi)動(dong)放(fang)置(zhi)和(he)人(ren)工(gong)分(fen)發(fa)等(deng)方(fang)式(shi)植(zhi)入(ru)到(dao)作(zuo)戰(zhan)環(huan)境(jing)中(zhong)。目(mu)前(qian)進(jin)行(xing)的(de)城(cheng)市(shi)作(zuo)戰(zhan)試(shi)驗(yan)包(bao)括(kuo)軍(jun)事(shi)行(xing)動(dong)協(xie)調(tiao)柵(zha)格(ge)和(he)利(li)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)定(ding)位(wei)射(she)手(shou)兩(liang)個(ge)不(bu)同(tong)的(de)驗(yan)證(zheng)。軍(jun)事(shi)行(xing)動(dong)協(xie)調(tiao)柵(zha)格(ge)戰(zhan)場(chang)驗(yan)證(zheng)的(de)概(gai)念(nian)是(shi)通(tong)過(guo)手(shou)持(chi)和(he)便(bian)攜(xie)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)實(shi)時(shi)提(ti)供(gong)網(wang)絡(luo)區(qu)域(yu)內(nei)的(de)敵(di)軍(jun)
、我(wo)軍(jun)和(he)中(zhong)立(li)部(bu)隊(dui)的(de)蹤(zong)跡(ji)。應(ying)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)定(ding)位(wei)射(she)手(shou)技(ji)術(shu)驗(yan)證(zheng)采(cai)用(yong)廉(lian)價(jia)音(yin)頻(pin)傳(chuan)感(gan)器(qi)無(wu)線(xian)移(yi)動(dong)網(wang)絡(luo)準(zhun)確(que)定(ding)位(wei)敵(di)方(fang)射(she)手(shou)方(fang)位(wei)。目(mu)標(biao)標(biao)誌(zhi)將(jiang)顯(xian)示(shi)在(zai)所(suo)有(you)參(can)戰(zhan)人(ren)員(yuan)的(de)個(ge)人(ren)計(ji)算(suan)機(ji)中(zhong)。驗(yan)證(zheng)工(gong)作(zuo)取(qu)得(de)了(le)圓(yuan)滿(man)成(cheng)功(gong)
，驗(yan)證(zheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)沒(mei)有(you)出(chu)現(xian)任(ren)何(he)問(wen)題(ti)，觀(guan)察(cha)員(yuan)們(men)也(ye)向(xiang)項(xiang)目(mu)組(zu)提(ti)供(gong)了(le)有(you)用(yong)的(de)反(fan)饋(kui)意(yi)見(jian)。美(mei)國(guo)軍(jun)方(fang)對(dui)將(jiang)射(she)手(shou)定(ding)位(wei)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)到(dao)戰(zhan)場(chang)中(zhong)表(biao)現(xian)出(chu)濃(nong)厚(hou)興(xing)趣(qu)。

(8)   嵌入式因特網的應用

   yintewangzuichushichuxianyujunshilingyu，bingqiezaidiyicihaiwanzhanzhengzhong
，fahuilejudadezuoyong。yinci
，qianrushiyintewangbiranzaijunshilingyuliyouzheguangfandiyingyong。

  嵌入式片上係統將成為瘦服務器。在目前，將會產生比PC時代多成百上千倍的瘦服務器和超級嵌入式瘦服務器，這些瘦服務器將與這個世界人們能想到的各種物理信息、生物信息相聯接，通過Internet網自動的、實時的、方便的
、簡單的提供給需要這些信息的對象。如何設計和製造嵌入式瘦服務器、嵌入式網關和嵌入式因特網路由器已成為嵌入式Internet時代的關鍵和核心技術。嵌入式計算機發展的目標是專用電腦，實現“普遍化計算”，因此可以稱嵌入式智能芯片是構成未來世界的“數字基因”。專家預言，未來十年將會產生針頭大小、具有超過1億次運算能力的嵌入式智能芯片，這將為人們創造新武器、新裝備提供無限的創造空間。

4  美軍軍用嵌入式計算機係統發展

   20世紀60年代，美軍開始為武器係統設計各種類型的嵌入式計算機，到80年代
，其先進的武器係統基本裝備了嵌入式計算機
，如雷達、衛星、導彈以及靈巧炸彈的鼻翼或尾部所裝的製導係統中均有嵌入式計算機。80年代後，為了不斷地升級改造其嵌入式計算機，美國各軍種提出了多項計劃
，如陸軍的“空—地一體化指揮控製計算機”計劃
，海軍的“E-2C飛機預警係統用計算機”計劃以及空軍的“HAWK-32計算機技術計劃”等deng。這zhe些xie計ji劃hua的de實shi施shi
，極ji大da地di提ti高gao了le嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji的de發fa展zhan

，保bao證zheng了le美mei軍jun在zai這zhe一yi領ling域yu的de優you勢shi地di位wei。經jing過guo幾ji十shi年nian的de發fa展zhan
，嵌qian入ru式shi計ji劃hua已yi得de到dao廣guang泛fan應ying用yong

，幾ji乎hu“無處不在”。美軍新型武器裝備的研製以及現有武器的改造都會涉及到嵌入式計算機的開發與升級。

   縱觀美軍嵌入式計算機的發展曆程，是從最初的各軍種獨立的“煙囪”式發展，到發展統一的嵌入式計算機標準化軟硬件；從必須采購符合軍用規格的計算機，到采用商用成熟技術和開放係統。

(1)   規範各軍種嵌入式計算機的發展

   美mei軍jun在zai最zui初chu研yan製zhi嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji時shi
，各ge軍jun種zhong往wang往wang都dou是shi根gen據ju自zi身shen的de需xu要yao，研yan製zhi適shi合he自zi身shen需xu求qiu的de計ji算suan機ji，結jie果guo造zao成cheng各ge軍jun種zhong間jian計ji算suan機ji的de硬ying件jian，軟ruan件jian“煙囪”式發展，品種型號繁多
，兼容性差，難於取得統一標準。

   為改變這種各自為政的局麵，在20世紀60年nian代dai末mo，美mei軍jun軍jun用yong嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji的de硬ying件jian確que定ding了le指zhi令ling係xi統tong結jie構gou標biao準zhun。該gai標biao準zhun對dui計ji算suan機ji結jie構gou作zuo了le描miao述shu，規gui定ding了le軟ruan硬ying件jian接jie口kou標biao準zhun。美mei國guo國guo防fang部bu還hai發fa布bu了leDODI5000.5X指令，規定了空軍、陸軍和海軍的軍用指令係統的標準。

   指令係統結構標準化後
，大大減少了硬件和軟件的種類，降低了由於使用多種語言而引起的軟件研製
、移植等諸多問題。從此
，美軍各軍種使用的嵌入式計算機被限製在符合軍用指令係統結構標準的範圍之內。

(2)   大力推廣Ada語言

   為使各軍種嵌入式計算機使用相同的軟件，統一硬件結構和編程語言
，美國防部和總審計局在20世紀80年代指定Ada語言為嵌入式計算機唯一的編程語言
，並製定了Ada計劃
，以改變由於各軍備使用不同的編程語言（如空軍使用JOVLAL語言
，陸軍使用NEBULA語言，海軍使用CM2語言）使得軟件的可移植性
、兼容性大大降低的問題。

   Ada語言是專為用於武器係統、飛機、艦船和C3I等係統的嵌入式計算機開發的計算機編程語言。1980年美國國防部成立Ada聯合編程辦公室（該辦公室現已取消），負責實施Ada的開發。國防部規定所有硬件和軟件到1987年7月1日必須符合Ada的要求，廠商若無國防部認可的Ada編譯程序
，就不能參加任何軍用計算機市場合同的競標。

   90年代中期
，美國調整了采辦政策，不再強製使用Ada語言，Ada語言從此脫掉了嵌入式計算機國防部唯一指定的編程語言外衣，但經過了20多年的發展，Ada現已成為通用的標準編程語言
，不但美軍使用，北約也使用。隨著美軍對軟件要求的放鬆，C++及Java等語言也逐漸用於嵌入式計算機領域。

(3)   積極地采用商用成熟技術(COTS)和開放係統結構

   以(yi)往(wang)
，美(mei)軍(jun)在(zai)軍(jun)事(shi)應(ying)用(yong)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)一(yi)直(zhi)由(you)專(zhuan)門(men)廠(chang)商(shang)研(yan)製(zhi)符(fu)合(he)軍(jun)用(yong)規(gui)格(ge)的(de)軍(jun)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)。這(zhe)種(zhong)計(ji)算(suan)機(ji)條(tiao)件(jian)要(yao)求(qiu)非(fei)常(chang)嚴(yan)格(ge)
，尤(you)其(qi)是(shi)環(huan)境(jing)要(yao)求(qiu)特(te)別(bie)苛(ke)刻(ke)
，而(er)且(qie)價(jia)格(ge)一(yi)般(ban)也(ye)是(shi)商(shang)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)兩(liang)倍(bei)。但(dan)到(dao)了(le)20世紀90年代後，商用計算機在技術上已遠遠超過軍用計算機，同時，美軍認為苛刻的環境在實際中極少遇到，COTS計算機在進行溫度、濕度、振動和衝擊等加固後，一般能夠滿足軍方需求。為此，1994年美軍前國防部部長佩裏提出了COTS倡(chang)議(yi)，即(ji)采(cai)用(yong)商(shang)用(yong)現(xian)代(dai)技(ji)術(shu)或(huo)產(chan)品(pin)
，這(zhe)樣(yang)在(zai)引(yin)進(jin)最(zui)先(xian)技(ji)術(shu)的(de)同(tong)時(shi)，可(ke)以(yi)縮(suo)短(duan)研(yan)製(zhi)周(zhou)期(qi)，降(jiang)低(di)產(chan)品(pin)或(huo)價(jia)格(ge)。現(xian)在(zai)美(mei)軍(jun)新(xin)研(yan)製(zhi)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)已(yi)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)了(le)COTS產品。

   同時
，美軍取消了DODI5000.5X指令後，軍方采購軍用計算機的政策由原來符合軍用規格計算機轉向非研製項目和COTS產品

，並特別注重開放體係結構，要求在芯片
、總線和操作係統選擇上遵循開放係統標準，提高計算機的互聯、互通、互操作性，易於升級。

(4)   軍用嵌入式計算機發展的趨勢

   由於信息技術的高速發展和在軍事領域的重要作用，美軍近幾年來不斷加大對計算機的投資

，而且預計還將以每年9%的速度增長
，嵌入式計算機就是其中最大的增長點。未來嵌入式計算機的發展趨勢主要呈現以下幾個特點：

   第一是體積更小、重量更輕、性xing能neng更geng高gao。美mei軍jun未wei來lai部bu隊dui裝zhuang備bei轉zhuan型xing將jiang趨qu於yu輕qing型xing化hua和he微wei型xing化hua
，易yi於yu部bu署shu，因yin此ci嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji在zai武wu器qi裝zhuang備bei裏li麵mian能neng夠gou利li用yong的de空kong間jian是shi十shi分fen有you限xian的de。這zhe就jiu要yao求qiu設she計ji者zhe必bi須xu減jian小xiao嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji的de體ti積ji
，減jian輕qing其qi重zhong量liang
，同tong時shi必bi須xu不bu斷duan提ti高gao其qi性xing能neng來lai滿man足zu日ri益yi增zeng長chang的de需xu要yao。為wei此ci，超chao高gao速su微wei處chu理li機ji的de電dian路lu板ban設she計ji，高gao可ke靠kao性xing/高(gao)組(zu)裝(zhuang)密(mi)度(du)的(de)通(tong)用(yong)模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)與(yu)組(zu)裝(zhuang)技(ji)術(shu)
，人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu)，並(bing)行(xing)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)等(deng)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)正(zheng)在(zai)不(bu)斷(duan)開(kai)發(fa)。模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)基(ji)於(yu)低(di)成(cheng)本(ben)
，商(shang)用(yong)現(xian)貨(huo)
，互(hu)用(yong)和(he)重(zhong)複(fu)使(shi)用(yong)的(de)硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian)模(mo)塊(kuai)，可(ke)大(da)大(da)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)，提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)。新(xin)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)基(ji)本(ben)都(dou)采(cai)用(yong)了(le)整(zheng)體(ti)中(zhong)央(yang)模(mo)塊(kuai)設(she)計(ji)。係(xi)統(tong)級(ji)芯(xin)片(pian)由(you)於(yu)可(ke)在(zai)單(dan)片(pian)上(shang)實(shi)現(xian)全(quan)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)的(de)集(ji)成(cheng)，具(ju)有(you)信(xin)號(hao)采(cai)集(ji)、轉換、存儲、處理及輸入/輸出等功能
，植入嵌入式軟件的係統級芯片，能夠降低成本
、縮小產品體積
、提高產品的可靠性，因此已被稱為“未來嵌入式計算機”的基礎。

   第di二er是shi實shi現xian武wu器qi裝zhuang備bei的de網wang絡luo化hua。未wei來lai戰zhan爭zheng將jiang會hui是shi網wang絡luo化hua的de戰zhan爭zheng，任ren何he武wu器qi作zuo戰zhan人ren員yuan都dou可ke能neng是shi網wang絡luo中zhong的de節jie點dian，因yin此ci嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji在zai未wei來lai戰zhan場chang上shang是shi無wu處chu不bu在zai的de。無wu論lun是shi在zai外wai層ceng空kong間jian

，還hai是shi天tian地di一yi體ti化hua聯lian網wang，最zui終zhong都dou是shi通tong過guo信xin息xi手shou段duan實shi現xian嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji聯lian網wang。分fen布bu式shi的de嵌qian入ru計ji算suan機ji聯lian網wang後hou，將jiang發fa揮hui戰zhan鬥dou力li“倍增器”的de作zuo用yong，在zai戰zhan場chang偵zhen察cha，環huan境jing監jian控kong，人ren員yuan與yu裝zhuang備bei定ding位wei
，人ren員yuan健jian康kang狀zhuang況kuang監jian控kong
，戰zhan場chang人ren員yuan訪fang問wen信xin息xi及ji部bu隊dui防fang護hu等deng諸zhu多duo方fang麵mian都dou要yao比bi目mu前qian的de計ji算suan機ji強qiang大da得de多duo。

   第(di)三(san)是(shi)武(wu)器(qi)裝(zhuang)備(bei)將(jiang)會(hui)更(geng)加(jia)智(zhi)能(neng)化(hua)。美(mei)軍(jun)目(mu)前(qian)推(tui)廣(guang)的(de)通(tong)用(yong)訪(fang)問(wen)卡(ka)，就(jiu)是(shi)使(shi)用(yong)嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)芯(xin)片(pian)的(de)智(zhi)能(neng)識(shi)別(bie)卡(ka)，能(neng)夠(gou)對(dui)訪(fang)問(wen)軍(jun)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)網(wang)絡(luo)和(he)係(xi)統(tong)的(de)人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)識(shi)別(bie)和(he)授(shou)權(quan)。未(wei)來(lai)，嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)將(jiang)更(geng)加(jia)智(zhi)能(neng)化(hua)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)。

   第四是軟件功能將會更加強大。未來嵌入式軟件的功能將越來越強大，執行的功能將越來越多。如美軍第二代戰鬥機F-111的航空電子係統功能有20%是通過軟件實現的
，武器裝備的功能將會越來越多的由軟件實現的。

   綜上所述，可以斷言：武器裝備已經進入到“嵌入式”時代了！

   為了繼續擴大與發展中國家在技術上的“時代差”

，美(mei)軍(jun)明(ming)顯(xian)地(di)在(zai)嵌(qian)入(ru)式(shi)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)應(ying)用(yong)方(fang)麵(mian)走(zou)在(zai)了(le)世(shi)界(jie)各(ge)個(ge)國(guo)家(jia)軍(jun)隊(dui)的(de)前(qian)麵(mian)
，這(zhe)就(jiu)給(gei)我(wo)軍(jun)新(xin)時(shi)期(qi)軍(jun)事(shi)鬥(dou)爭(zheng)準(zhun)備(bei)和(he)未(wei)來(lai)作(zuo)戰(zhan)帶(dai)來(lai)了(le)巨(ju)大(da)壓(ya)力(li)，使(shi)得(de)盡(jin)快(kuai)地(di)消(xiao)除(chu)“時代差”成了中國國防和中國軍隊建設麵臨的最大問題。軍事科技專家預言：嵌入式係統將會成為振興我國武器裝備的突破口！因而，了解、熟悉和掌握軍用嵌入式係統與技術的發展變化，並為我所用是十分必要的！