军用电脑揭秘 大连海军政治学院 高朝平 1996-09-20 一、军用加固电脑秘密 所谓军用加固电脑是介于民用电脑和军用规范电脑之间的产品。它在型号众多、性能优异技术成熟的民用电脑中进行筛选。对其中适合军队应用的产品进行加固处理。目的是使其适应战场条件和恶劣环境下的应用。和军用规范、专用机相比较,成本低、整体性能略低。由于把民用技术的最新成果快速引入军事应用,对于提高部队战斗力效果明显,所以在各国的武备库中,小到嵌入式的微处理机、大到中小型机或大型主机,都有加固型的军用产品在使用。如美国的加固PC 80486/586|PS/2、 HP工作站等。 军用加固电脑的优异性能首先取决于对所选用的电子元器件的严格要求。所用小规模电子器件多采用54系列门电路组件,并要求用军用陶瓷封装。而民用器件多为塑料封装。所用中、大规模集成电路,多选用MD型军用品,并经过严格的老化筛选,军用器件的工作温度范围是-50℃~100℃左右,在器件的电脑能参数、技术指标等方面也要大大优于民用产品。 在电脑内部的主板、显示卡、网卡、多功能卡、多媒体卡的选用中,军用加固微机多采用多层印刷电路板,尽量优化线路设计,缩小板面,避免短路和干扰的发生;对于各种插件板卡,在插件边上装有金属紧固条;有的为加强散热,在印刷电脑板上装有金属导热板,在导热板和印刷线路板之间,用一层绝缘导热橡胶隔离;为使板卡适应振动、冲击,避免因线路接触不良,影响电脑可靠工作,军用加固微机的板卡附加有一系列定位、销紧、固定装置,较之民用机,始终能保持良好的电接触。 从军用加固电脑的整体性能上讲,普遍要求是有抗潮湿,耐低温、耐高温、抗盐雾、抗霉菌等。为此,对选用的民用电脑器件,要进行特殊处理。 对于印刷线路板,要在其板面上涂覆一层丙酸类的化学材料,使其能避免水分了的入侵,抵制各类菌类在板卡上的繁殖,也能抵御海洋空气中盐雾的侵蚀。 对于重要器件,在可能的情况下,要部分或全部进行灌封处理,一般选用有机硅胶。 对于机箱和器件的壳体,要进行涂层保持处理,避免腐蚀的发生,所采用的方法,有涂油漆、电镀、静电喷涂等。 二、军用键盘的秘密 在德国汉诺威的一次电脑展览会上展出的科塔公司的防水键盘,格外引人注目。无论是把一瓶可口可乐倾倒在键盘上,还是将其置于流水之下,它都能正常工作。该键盘还具有一定的柔性,可以弯曲。就其防水性而言,这种键盘较适应于海军舰用。但实际选用的舰用键 ,还需要有更多的要求。如美国海军护卫舰选用的一种键盘,可适应短期的防核辐射、防生物化学,其工作温度为-48℃~75℃。 一般来讲,军事系统信息的输入,目前仍以键盘为主。陆军坦克、导弹部队的键盘要求具有防水淋、耐高压条件,可潜入水下的全密封型。空军和航天系统选用的键盘在温度变化区间有更高的要求。对于未来战争而言,要求键盘能经受核打击,经受化学战,并可经爱防化清洗剂的处理。 三、军用显示器的秘密 处于军事电脑系统中的应用人员,在人机交互中,其大量信息来源途径是视觉。所以,军用显示器在机关信息处理系统、三军作战指挥自动化系统,以及现代武器装备自动控制系统中都扮演着重要角色。各国军方都竟先将其是新显示技术用于军事系统。 传统的、民用的CRT显示器,在对其进行加固处理后,由于其价格低、彩色性能优、分辨率高、屏幕大及响应速度快的原因,目前仍是军方采购的主要目标。但体现新技术的军用平板显示器,发展也相当迅速。它以厚度薄、质量轻、功耗低、无辐射、内在加固性能好,而在军用抗恶劣环境中有突出优点。所以,美国军方在未来十年内,计划用活动矩阵液晶显示逐渐取代大多数武器系统中的CRT显示器。 液晶显示器(LCD,Liguid Crysial Display)因其技术和工艺已经成熟,目前是军用平板显示器中的主流产品。 等离子显示器(PDP,Plasma Display Panel)的工作原理是利用气体在外加电场作用下电离后,其离子和电子复合时,放电发光来显示电脑输出的图形、图像和字符信息。其特点是显示视角可达160度左右,屏幕面积较大、工作可靠、寿命长。目前,美军已将其用于核动力潜艇中使用。 头盔式显示器(HMD,Helmee Mounted Display)是军用训练和模拟系统在采用虚拟现实(VR)技术时,优先配置的装置。其工作原理是将在头盔内部对应人的两眼的位置,用两个平板显示器,分别向两眼显示由电脑控制的、体现立体化效果的两幅。图像。头部跟踪系统使人经头盔显示器来模仿人眼观察真实自然状态,又由于其水平视角能达150度,垂直视角可达60度,配戴方便,对于电脑用户,其效果如同戴一个特殊眼镜在观察立体三维图像。美陆军主战坦克M1A2中,采用了此项技术。 四、军用存储设备的秘密 存储设备在电脑系统中占有重要地位,随着民用内存条性能价格比的提高,军用微机中的RAM、ROM也在随之更新。当多媒体技术在军事领域广泛投入应用时,大容量的硬盘已是必不可少。光盘的广泛使用对于军用设备中需要海量存贮的场合,也是很适用的。但由于军用存贮设备不仅要求体积小、重量轻、功耗低、高可靠,而重要的是要求能抵抗战场上的恶劣环境。特殊情况下,对于存贮有高度机密内容的存贮设备,要求在飞行员弃机、舰员或艇员在弃舰、弃艇时,能在几秒种内把机密数据迅速清除,以免落入敌人手中。 加固处理民用存贮设备,使其适于军用是既经济又有效的一种方法。在海湾战争中,美军大量使用此类电脑设备。 硬盘有机械运动部件,不能承受重振动、污染、冲击、高低温。可采用的加固方法是用薄金属外罩把磁盘驱动器包起来。IBM公司则采用火封方法来防止盐雾、砂尘、溶剂侵入硬盘。并设计成可快速安装、拆卸的结构。 闪速写存贮器(Flash Memory)不需要机械运动部件,断电后,信息能保存。比硬盘机更适应恶劣环境。且可较好的可整体擦除性,能满足保密的要求。因此,这种固态存贮器在军训广泛用于化操作系统,存放不需要经常修改的数据库信息等。 美军在B_5轰炸机中装备的硬盘_固态盘_光盘存贮系统,实现了不同类存贮设备的优势互补,更好的体现了军用电脑设备的新技术特色。