空中神鹰背后的智能系统

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“让‘丝带’再飞一会儿……”这也许是最近爱好军事的网民们最津津乐道的一句话了。溢于言表的自豪,是因为我国自行研制的第四代隐形战斗机J-20首飞成功。这是一架具有划时代意义的战斗机。

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J-20的首飞无疑激发了大家对新锐战机的热情。尽管这架四代战机的具体技战术指标还在绝密状态,但作为四代战机,必然拥有非常高的信息化程度,从J-20试飞前的各种航展中展示的航空电子计算机系统,就能看出端倪来。

计算机出现以后,军事航空电子设备也从简单的导航和射击瞄准出发,发展到目前主流的第三代联合式航电系统,它是以任务计算机为核心,采用多层、多数据总线(基于军用1553B总线传输技术)的联合式技术架构。

第三代联合式航电系统实现了对探测系统采集来的信息进行处理、完成机载武器的管理和发射包线的计算以及信息的输出和显示任务,并综合了通信导航识别子系统、电子战系统,以提供更多的目标信息对目标进行识别。

目前世界上主流的三代战斗机,如美国的F15\F16、F/A18、我国的J-10等都属于第三代航电系统。2008年珠海航展上展出的FC-1战机更先进的WMMC(任务管理计算机)和五合一的综合管理体系,则实现了三代半的技术指标。

F-22则是第四代航空电子信息系统的开创者。这一代航空电子信息系统最大特点是不仅可以显示和处理常见的战场态势,更能辅助进行战斗决策,具有一定的智能化水平。

实现这样技术指标的架构是以“共用综合处理器”(CIP)为核心(每架F-22拥有3个CIP,每个CIP有66个插槽,使用12种不同的模块分别用于信号、数据、图像/视频及总线控制等功能),将航空电子系统分为一个核心处理区和几个相应的综合区。

F-22是基于20世纪80年代的技术。而在新一代四代战斗机F-35身上,进一步进化为在综合射频(来自物联网技术的发展)环境下的综合航电系统——协同设计综合核心处理机(ICP)。

F-35战斗机 ICP有两个机箱,分别具有23个插槽和8个插槽,ICP采用7种类型共22个模块(分别用于通用处理、输入输出控制、信号、图像及视频、电源等功能),其中通用数据处理模块使用IBM POWER PC G4处理器,数据处理速度为40.8G每秒运算次数(OPS),信号处理速度为75.6G每秒浮点运算次数(FLOPS),图像处理是用一种专用信号处理方法,其速度为225.6G每秒/加运算次数(MACS)。

ICP留有9个插槽,还可插8个处理模块和1个电源模块,实现“即插即扩”——已经完全将民用IT领域成熟的模块升级思想带了进来。

ICP航电系统带来的威力是巨大的,仅F-35战斗机的光电跟踪模块,就能在这个强大处理能力系统前,轻松跟踪10个目标并作出处理!

我国三代机、四代机的发展得益于近年来国内IT产业的长足进步,近几年各大航展披露的航空电子计算机和信息系统也达到了很高的水准。

除了FC-1战机使用的WMMC达到了三代半的高水平外,2008年珠海航展,我国也展出了具有四代机水平的IPC综合处理系统的样机,标志着在信息系统上我国已经具有发展四代机的能力:通过IPC综合处理系统,利用高速光线网络总线实现高度综合的航空电子信息系统。利用多功能孔径/综合传感器及显示技术向飞行员提供全面的飞机状态和战场态势环境信息,并提供辅助的战术决策,成为具有强大作战能力的第四代战斗机。

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国产FC-1枭龙战机的航电信息系统达到了先进的三代半水平
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2008年珠海航展上展示的国产WMMC任务管理计算机(前排最右)
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珠海航展上展出的IPC综合处理系统样机及四代机信息化概念座舱
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基于ICP架构,并借鉴了物联网射频技术思想,结合相控阵雷达,F-35的多目标处理能力惊人