深入详解F35战机——高风险与高回报并存

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 06:37:12
围绕F35的争论由来已久,在查阅了大量相关文件资料之后,本人在此谈谈自己的观点与看法!

首先,从F35的设计目标来看,它是一款跨时代的战机。也许,相当多的军迷认为,F35相对于F22只是一个更廉价的选择,但这一观点可能从根本就是错的,因为F35降低成本的措施是采用更多的高科技手段,而不是使用传统的方法!当然,高科技使用也带来了更多的风险。军事高技术的特点之一就是极高的风险性。从某种程度上来说,F35开发项目是美军有史以来最大的军事冒险项目。美军要掌握科技制高点,继续担任全球军事“领头羊”,就不得不承担这样的风险。当然,高风险总是与高回报并存。如果F35开发项目成功了,达到了美军所希冀的目标,那么,它就是跨时代的战机。其性能在很大程度将超越F22,让F35成为未来五十年的空中霸主(设计上预留着巨大的升级空间)。下面,我来深入分析一下F35的能力以及其开发所面临的风险!

1.        计算机辅助作战。

这是F35所有能力中,最核心最关键的能力,也是大部份军迷们所忽视的能力。同样,它也是F35目前所面临的最大风险。计算机辅助作战使F35的软件代码数量急剧膨胀,虽然最终的代码数仍然是机密,但相关分析与军方透露的资料指出F35的代码数量在1160---2400万之间,这还不是最终的版本!考虑到代码行技术只是一种比较简单的定量估算软件规模的方法,不同语言实现同一个软件所需要的代码行数并不相同。此前的战机软件(包括F22)普遍采用ADA语言,而F35采用了C++语言。相对于ADA,C++开发的系统通常具备更高的可重用性,也意味着更少的代码行。

但是,采用C++的F35,其代码行数仍然大幅度增加,以致使软件系统成为F35开发的关键瓶颈,这充分说明了F35软件系统的复杂性。

从官方的资料来看,F35第一次将飞控系统、航电系统、机电管理系统融为一体。以前那种泾渭分明的界限被打破了。在这里我简单分析一下F35具备的系统功能模块如下:

1.        飞行控制系统

2.        自主导航系统


3.        自主后勤管理系统

4.        能源管理系统(电源、应急动力、液压)


5.        热循环管理系统(燃油、环境控制、液压,座舱)

6.        生命支持系统
7.        逃逸系统

8.        敌我识别系统


9.        电子干扰系统(具备充当电子战飞机的能力)

10.        预警系统(与一般战机不同,每一架F35都是一架小型预警机)


11.        数据传输系统

12.        飞行记录与战斗存储系统


13.        合成孔径雷达图像处理系统

14.        自主防撞地系统(即使是一个菜鸟飞行员驾驶着F35向着一座大山或者地面撞去,自主防撞地系统也会自主拒绝飞行员的操作,并自主将飞机调整到安全状态)


15.        武器管理系统(值得注意的是,固态激光器将成为可供选择的武器之一)

16.        驾驶舱语音识别系统


17.        人机界面系统(下视显示器与头盔显示器,包括武器和飞机状态数据,以及战场环境、战术和安全信息等等)

18.        无线电管理系统(软件无线电技术(software radio technology),基本组合包括VHF/UHF话音通信,HaveQuick I/II、HaveQuickIIA、卫星通信T/R 、IFF/SIF转发器,IFF(模式4)询问器,ILS/MLS/TACAN,IFDL,Link16T/R, Link4A, 战术数据信息链(TADIL-K),3-D音频,和ADS-B等等)


19.        自主数据共享与分析系统(飞机之间的通讯由计算机自动完成,多战机信息共享,计算机系统对所有数据进行分析。是机器对机器的,而不是传统的人对人)

20.        智能化的观察分析系统(F35本身也是一架侦察机,侦察到的图像由计算机进行实时分析与处理)

21.        智能化的管理与决策系统(计算机智能化完成绝大部份操作,并根据数据分析的结果,提供可供选择的作战方案,飞行员只需要选择A、B、C,或者回答OK与N0)-------------------------------------------------------------


上述系统仅仅是目前阶段的简单分析,也是F35必须实现的一些基本功能,实际系统应该能实现更多的功能。此外,各个不同型号的飞机还有其各自的特殊要求,比如F35B的垂直起降管理系统。海军希望F35C能实现航母自主着舰,一劳永逸地解决航母着舰尤其是夜间在航母上着舰的难题。

和F22一样,F35也使用INTEGRITY-178B,这是一个微内核实时操作系统,支持多种不同芯片。最开始的F35使用Motorola G4 PowerPC 微处理器,现在已经改用飞思卡尔的微处理器(多说一句,貌似飞思卡尔与南京航天航空大学有不少合作项目), 以后仍然不确定。但美国军方认为,根据摩尔定理,CPU过18个月就落后了,因此希望在设计上预留近乎无限的升级空间,能不断的更新CPU以提高性能,这一点恐怕也刷新了很多人的认知。一般来说,军用芯片与民用芯片的要求完全不同,军用芯片要求更高的可靠性,要求采用更成熟,更稳定的技术。比如我国军用卫星CPU的标准之相当于386的标准(实际上是486),l因为太空高辐射环境下,这种芯片稳定。一般来说,军用飞机芯片并不强,典型的如IBM的PPC603E芯片。

但F35明显不一样,它庞大的软件系统意味着需要更好的硬件系统来支撑。

影响、意义以及风险:

计算机机辅助作战极大的解放了飞行员的负担,使飞行员能更关注于战斗本身,而不是飞机的控制和管理。如果说传统的飞机仍然是在“手工制图”,那么F35的软件系统在实际上相当于安装了CAD制图软件,使得“制图”(空战)发生了翻天覆地的变化。通过计算机辅助,可以一个菜鸟飞行员变成一个天才飞行员,甚至超越天才飞行员——因为绝大部份工作都交给了计算机来完成。如果你明白一个菜鸟飞行员与天才飞行员的区别,就应该知道,这种影响是空前的。

  从另一个方面来看,飞机的硬件性能实际上已经到了一个瓶颈上,因为飞行员所能承受的过载能力有限,而导弹的过载能力近乎无限,未来导弹对飞机威胁会大大提升。机动性在高性能的导弹面前,显得那么苍白和无力!而且超视距作战下,近距格斗也变成无关紧要的能力,美军也明确要求避开近距格斗!事实上,超级大黄蜂的过载能力反而有所降低。正因为如此,作为世界科技发展的领头羊,美国要继续掌握军事科技的的制高点,只能寻找另外一个增长曲线,从硬件向软件转变,而计算机技术的发展为这一切提供了可能。

从这一点上来说,F35的影响远远超过了F22,超过了以前任何一种飞机。它可能意味着一个时代的变迁,飞机从“硬件时代”进入“软件时代”。飞机软件的开发成本,对飞机作战能力的影响将大大超过硬件。这就如同诺基亚有非常优秀的硬件,但在软件上,它的塞班系统输给了苹果的IOS系统和谷歌的安卓系统(别忘了,我们的山寨智能手机,包括华为,全部都是使用安卓系统),从而失去市场。未来在软件系统上落后的战机,也必将失掉战场。如果说发动机是飞机的心脏,那么软件系统就是飞机的大脑,而此前,飞机在本质上是没有“大脑”的,飞机的大脑是飞行员。软件时代的战机,将第一次具备自己的“大脑”。

还有一些人可能认为软件系统并不重要,可以在以后安装并升级。但实际上,这是一种很天真幼稚的想法,一开始的架构设计决定了飞机有多大的升级空间。F22的软件系统仍然在不断升级,比如自主防撞地系统,但F22永远不可能具备F35这样的升级空间,这也是美国人不愿意生产更多F22的根本原因。

对于出口来说,由于美国不会向其他国家提供源代码(包括英国),美国甚至可以在源代码中预留后门,轻而易举的摧毁F35。因此也不必担心,其它国家发生政变,变成了敌对国家,使F35成为敌人的武器!!

风险:

庞大的软件系统使得彻底的检测变成了一个不可能完成的任务,使得系统的可靠性变得令人担扰。一个优先级反转就可能给飞机带来致命的风险(1997的火星探测器就曾经发生过,而它的软件规模还要小很多倍)为了保证可靠性,F35的飞行管理系统使用了3台计算机同时处理!

从软件开程的角度来看,F35采用了高风险的增量模型。增量模型的优点是可以先完成部份构件和功能,向客户交付,然后,不断地增加构件和功能。而逐步增加功能使客户(飞行员)有充足的时间来学习和适应新的软件系统。

同样,增量模型的缺点也很明显,每一个新的增量构件在进行集成的时候,不能破坏原有的软件体系结构。目前F35的开发就遇到了这种因难,无法集成!!而这是致命的!!更令人担扰的是,F35采用的不是普通的增量模型,而是高风险增量模型。即完成需求分析之后,进行构件一的规格说明文档,然后转向构件二的规格说明文档,同时进行构件一的设计……构件三、构件四类同……环环相扣,不同的构件并行开发,以提高开发速度……需要指出的是,构件二是基于构件一的……一旦其中任何一个构件出现问题,就可能造成整个系统工程的崩溃!!

更致命的是,由于F35是全球第一款在设计上追求高度的计算机辅助作战能力的飞机,它将不能进行彻底的需求分析(飞行员不可能将所有问题说明清楚,事实上,飞行员自己也不清楚)而需要飞行员试验,反馈,然后修改需求分析!做过软件开发的人,应该都知道,软件系统开发到一半却要修改需求意味着什么?而以前的飞控软件系统却没有这个问题,因为它们只是简单的改进,需求是确定的。

毫不夸张的说,F35的软件系统开发将带来软件工程上的巨大挑战,其软件系统可能是人类有史以来最为复杂的软件系统(第一个完整版本最快也要到2019年才能完成开发,而到2015年也仅仅具备初始作战能力,计算机机辅助还远远没有实现)。相对于这个问题,其他的问题都还不是关键的,比如头盔显示器的延迟仍然高达300毫秒!!

在一定程度上说,这是一场空前绝后的大赌注,几千亿美元的资金,未来五十年的空战霸权,都押注在这上面了,我不得不佩服美国人的冒险精神,相比之下,其他国家都显得谨慎多了!

〈未完待续,后面将继续分析F35的其他性能与风险〉

围绕F35的争论由来已久,在查阅了大量相关文件资料之后,本人在此谈谈自己的观点与看法!

首先,从F35的设计目标来看,它是一款跨时代的战机。也许,相当多的军迷认为,F35相对于F22只是一个更廉价的选择,但这一观点可能从根本就是错的,因为F35降低成本的措施是采用更多的高科技手段,而不是使用传统的方法!当然,高科技使用也带来了更多的风险。军事高技术的特点之一就是极高的风险性。从某种程度上来说,F35开发项目是美军有史以来最大的军事冒险项目。美军要掌握科技制高点,继续担任全球军事“领头羊”,就不得不承担这样的风险。当然,高风险总是与高回报并存。如果F35开发项目成功了,达到了美军所希冀的目标,那么,它就是跨时代的战机。其性能在很大程度将超越F22,让F35成为未来五十年的空中霸主(设计上预留着巨大的升级空间)。下面,我来深入分析一下F35的能力以及其开发所面临的风险!

1.        计算机辅助作战。

这是F35所有能力中,最核心最关键的能力,也是大部份军迷们所忽视的能力。同样,它也是F35目前所面临的最大风险。计算机辅助作战使F35的软件代码数量急剧膨胀,虽然最终的代码数仍然是机密,但相关分析与军方透露的资料指出F35的代码数量在1160---2400万之间,这还不是最终的版本!考虑到代码行技术只是一种比较简单的定量估算软件规模的方法,不同语言实现同一个软件所需要的代码行数并不相同。此前的战机软件(包括F22)普遍采用ADA语言,而F35采用了C++语言。相对于ADA,C++开发的系统通常具备更高的可重用性,也意味着更少的代码行。

但是,采用C++的F35,其代码行数仍然大幅度增加,以致使软件系统成为F35开发的关键瓶颈,这充分说明了F35软件系统的复杂性。

从官方的资料来看,F35第一次将飞控系统、航电系统、机电管理系统融为一体。以前那种泾渭分明的界限被打破了。在这里我简单分析一下F35具备的系统功能模块如下:

1.        飞行控制系统

2.        自主导航系统


3.        自主后勤管理系统

4.        能源管理系统(电源、应急动力、液压)


5.        热循环管理系统(燃油、环境控制、液压,座舱)

6.        生命支持系统
7.        逃逸系统

8.        敌我识别系统


9.        电子干扰系统(具备充当电子战飞机的能力)

10.        预警系统(与一般战机不同,每一架F35都是一架小型预警机)


11.        数据传输系统

12.        飞行记录与战斗存储系统


13.        合成孔径雷达图像处理系统

14.        自主防撞地系统(即使是一个菜鸟飞行员驾驶着F35向着一座大山或者地面撞去,自主防撞地系统也会自主拒绝飞行员的操作,并自主将飞机调整到安全状态)


15.        武器管理系统(值得注意的是,固态激光器将成为可供选择的武器之一)

16.        驾驶舱语音识别系统


17.        人机界面系统(下视显示器与头盔显示器,包括武器和飞机状态数据,以及战场环境、战术和安全信息等等)

18.        无线电管理系统(软件无线电技术(software radio technology),基本组合包括VHF/UHF话音通信,HaveQuick I/II、HaveQuickIIA、卫星通信T/R 、IFF/SIF转发器,IFF(模式4)询问器,ILS/MLS/TACAN,IFDL,Link16T/R, Link4A, 战术数据信息链(TADIL-K),3-D音频,和ADS-B等等)


19.        自主数据共享与分析系统(飞机之间的通讯由计算机自动完成,多战机信息共享,计算机系统对所有数据进行分析。是机器对机器的,而不是传统的人对人)

20.        智能化的观察分析系统(F35本身也是一架侦察机,侦察到的图像由计算机进行实时分析与处理)

21.        智能化的管理与决策系统(计算机智能化完成绝大部份操作,并根据数据分析的结果,提供可供选择的作战方案,飞行员只需要选择A、B、C,或者回答OK与N0)-------------------------------------------------------------


上述系统仅仅是目前阶段的简单分析,也是F35必须实现的一些基本功能,实际系统应该能实现更多的功能。此外,各个不同型号的飞机还有其各自的特殊要求,比如F35B的垂直起降管理系统。海军希望F35C能实现航母自主着舰,一劳永逸地解决航母着舰尤其是夜间在航母上着舰的难题。

和F22一样,F35也使用INTEGRITY-178B,这是一个微内核实时操作系统,支持多种不同芯片。最开始的F35使用Motorola G4 PowerPC 微处理器,现在已经改用飞思卡尔的微处理器(多说一句,貌似飞思卡尔与南京航天航空大学有不少合作项目), 以后仍然不确定。但美国军方认为,根据摩尔定理,CPU过18个月就落后了,因此希望在设计上预留近乎无限的升级空间,能不断的更新CPU以提高性能,这一点恐怕也刷新了很多人的认知。一般来说,军用芯片与民用芯片的要求完全不同,军用芯片要求更高的可靠性,要求采用更成熟,更稳定的技术。比如我国军用卫星CPU的标准之相当于386的标准(实际上是486),l因为太空高辐射环境下,这种芯片稳定。一般来说,军用飞机芯片并不强,典型的如IBM的PPC603E芯片。

但F35明显不一样,它庞大的软件系统意味着需要更好的硬件系统来支撑。

影响、意义以及风险:

计算机机辅助作战极大的解放了飞行员的负担,使飞行员能更关注于战斗本身,而不是飞机的控制和管理。如果说传统的飞机仍然是在“手工制图”,那么F35的软件系统在实际上相当于安装了CAD制图软件,使得“制图”(空战)发生了翻天覆地的变化。通过计算机辅助,可以一个菜鸟飞行员变成一个天才飞行员,甚至超越天才飞行员——因为绝大部份工作都交给了计算机来完成。如果你明白一个菜鸟飞行员与天才飞行员的区别,就应该知道,这种影响是空前的。

  从另一个方面来看,飞机的硬件性能实际上已经到了一个瓶颈上,因为飞行员所能承受的过载能力有限,而导弹的过载能力近乎无限,未来导弹对飞机威胁会大大提升。机动性在高性能的导弹面前,显得那么苍白和无力!而且超视距作战下,近距格斗也变成无关紧要的能力,美军也明确要求避开近距格斗!事实上,超级大黄蜂的过载能力反而有所降低。正因为如此,作为世界科技发展的领头羊,美国要继续掌握军事科技的的制高点,只能寻找另外一个增长曲线,从硬件向软件转变,而计算机技术的发展为这一切提供了可能。

从这一点上来说,F35的影响远远超过了F22,超过了以前任何一种飞机。它可能意味着一个时代的变迁,飞机从“硬件时代”进入“软件时代”。飞机软件的开发成本,对飞机作战能力的影响将大大超过硬件。这就如同诺基亚有非常优秀的硬件,但在软件上,它的塞班系统输给了苹果的IOS系统和谷歌的安卓系统(别忘了,我们的山寨智能手机,包括华为,全部都是使用安卓系统),从而失去市场。未来在软件系统上落后的战机,也必将失掉战场。如果说发动机是飞机的心脏,那么软件系统就是飞机的大脑,而此前,飞机在本质上是没有“大脑”的,飞机的大脑是飞行员。软件时代的战机,将第一次具备自己的“大脑”。

还有一些人可能认为软件系统并不重要,可以在以后安装并升级。但实际上,这是一种很天真幼稚的想法,一开始的架构设计决定了飞机有多大的升级空间。F22的软件系统仍然在不断升级,比如自主防撞地系统,但F22永远不可能具备F35这样的升级空间,这也是美国人不愿意生产更多F22的根本原因。

对于出口来说,由于美国不会向其他国家提供源代码(包括英国),美国甚至可以在源代码中预留后门,轻而易举的摧毁F35。因此也不必担心,其它国家发生政变,变成了敌对国家,使F35成为敌人的武器!!

风险:

庞大的软件系统使得彻底的检测变成了一个不可能完成的任务,使得系统的可靠性变得令人担扰。一个优先级反转就可能给飞机带来致命的风险(1997的火星探测器就曾经发生过,而它的软件规模还要小很多倍)为了保证可靠性,F35的飞行管理系统使用了3台计算机同时处理!

从软件开程的角度来看,F35采用了高风险的增量模型。增量模型的优点是可以先完成部份构件和功能,向客户交付,然后,不断地增加构件和功能。而逐步增加功能使客户(飞行员)有充足的时间来学习和适应新的软件系统。

同样,增量模型的缺点也很明显,每一个新的增量构件在进行集成的时候,不能破坏原有的软件体系结构。目前F35的开发就遇到了这种因难,无法集成!!而这是致命的!!更令人担扰的是,F35采用的不是普通的增量模型,而是高风险增量模型。即完成需求分析之后,进行构件一的规格说明文档,然后转向构件二的规格说明文档,同时进行构件一的设计……构件三、构件四类同……环环相扣,不同的构件并行开发,以提高开发速度……需要指出的是,构件二是基于构件一的……一旦其中任何一个构件出现问题,就可能造成整个系统工程的崩溃!!

更致命的是,由于F35是全球第一款在设计上追求高度的计算机辅助作战能力的飞机,它将不能进行彻底的需求分析(飞行员不可能将所有问题说明清楚,事实上,飞行员自己也不清楚)而需要飞行员试验,反馈,然后修改需求分析!做过软件开发的人,应该都知道,软件系统开发到一半却要修改需求意味着什么?而以前的飞控软件系统却没有这个问题,因为它们只是简单的改进,需求是确定的。

毫不夸张的说,F35的软件系统开发将带来软件工程上的巨大挑战,其软件系统可能是人类有史以来最为复杂的软件系统(第一个完整版本最快也要到2019年才能完成开发,而到2015年也仅仅具备初始作战能力,计算机机辅助还远远没有实现)。相对于这个问题,其他的问题都还不是关键的,比如头盔显示器的延迟仍然高达300毫秒!!

在一定程度上说,这是一场空前绝后的大赌注,几千亿美元的资金,未来五十年的空战霸权,都押注在这上面了,我不得不佩服美国人的冒险精神,相比之下,其他国家都显得谨慎多了!

〈未完待续,后面将继续分析F35的其他性能与风险〉

好文!肥电威武!
有些不同认识,交流一下。
1,对类似F35级别的软件工程,用C++,Pascal,ADA或者Java开发的代码量基本是相同的,区别只在于招聘合格软件开发人员的难易程度。C++编写健壮程序的难度大于其它我提到的编程语言,C++的优势是兼容C,程序员好找。
2,你提到的F35使用到的设计思路和技巧是通用的,不只F35在用,所以你把35换成15,18,47什么的也没有任何问题。
好吧,35可能会代表未来战机的方向!
libudi 发表于 2013-7-4 16:49
有些不同认识,交流一下。
1,对类似F35级别的软件工程,用C++,Pascal,ADA或者Java开发的代码量基本是相同 ...
C++的代码重用率远远高于ADA,这是代码数量减少的关键。除非那种菜鸟程序员才会C++语言编写的程序写比ADA更庞大,但显然,洛马的程序员不是菜鸟!菜鸟也不可能完成这样的开发!另外,ADA与JAVA并不能相提并论。JAVA并不是良好的底层开发语言,它的特点是高效,它不适合进行这种底层开发。不要幻想着用Eclipsep 这样的平台来开发,这是不可能的。这也是F35软件复杂的一个非常重要的原因。

另外,F35的设计思想与技术并不是通用,因为只有F35才会在设计上保留这么大的开放性和可扩展性。而其它飞机在一开始架构设计时候,就没有考虑这个问题。它们考虑了升级,但考虑的方向与目标并不一样。F22的升级就遇到很多困难,更不要提其它飞机了!X47B另当别论。值得一提的是,X47B这种无人飞机,软件系统也没有F35庞大和复杂!
如果歼20改航电架构还来得及不?看来歼31赶上35还有一段很长的距离要走。
楼主原创啊'拜读拜读
裤衩越刷越白。
没有IOC不算服役
楼主好贴
2.        模块化设计
绝大多数人的眼中,F35采用模块化设计是为了降低成本,满足不同用户的需求。当然,这确实是一个很重要的原因。除此之外,另一个原因是,模块化设计将为F35带来更大的升级空间,也能更方便的进行升级。因为各个模块可以分别升级而不必同时对整架飞机进行升级。模块化设计也使得战时的维修更加方便和快捷——直接更换受损模块就行了。

从生产上来说,模块化设计能以批量效益来降低生产成本,比较乐观的估计是,2020年,F35的生产成本将降低到现在的一半!

F35是有史以来模块化程度最高的飞机,在这一点是,它是成功的。飞机模块化设计是毫无疑问的发展方向,但它对飞机总设计师的要求更高了,设计师必须将各个模块划分得近乎完美,这并不是一件容易完成的任务!

风险:
模块化划分是否合理?是否完美?如果模块没有进行良好的划分,那也将产生非常可怕的后果。模块化设计使飞机在前期的整体设计变得更加麻烦。不过,目前来看,F35在这个问题上的表现相当不错!
我很容易崇拜高手的
C++的代码重用率远远高于ADA,这是代码数量减少的关键。除非那种菜鸟程序员才会C++语言编写的程序写比ADA ...
这只是你个人理想化的看法。代码重用并不代表什么高科技,高新概念,只是软件开发中的普通操作,真正决定性的力量是架构师的思考高度和兑现能力,而不是什么编程技巧。F35只是一架普通的飞机,再牛也在现代科技的范畴内,不可能违反自然规律,所以不用费神把它想的有多高。
好文章!期待更多!自主防撞地系统—玩过空战游戏深有体会,想自杀也死不了
支持科普F35软件设计,多数人都不了解,都认为是个很简单的事情,升级更是简单,思维还在拼硬件的时代,对F35的认识,严重不足。
上个月在群里发表长篇大论
libudi 发表于 2013-7-4 18:33
这只是你个人理想化的看法。代码重用并不代表什么高科技,高新概念,只是软件开发中的普通操作,真正决定 ...
很不好意思,本人就是一名系统架构设计师。否则,我也不会谈论这个问题。

不同语言实现同一个软件产品所需要代码行数并不相同——这是软件工程中的一个基本概念。

当然,深入的需求分析和良好的架构设计会最终决定产品的性能。

另外,对于一个资深程序员来说,精通一种语言可能非常困难。但学习一种新语言,并用它去进行开发却是一件很容易的事情。军方与洛马决定采用C++肯定有自己的考量,但所谓招聘不到合格的软件开发人员就是一个笑话(包括增加招聘难度)!
很不好意思,本人就是一名系统架构设计师。否则,我也不会谈论这个问题。   不同语言实现同一个软件产品 ...
前段时间有F35增加软件工程师的新闻'有人认为这是好事'也有认为是坏事的'你怎么看

3.        将侦察机与战斗机融为一体,这实际上是计算机辅助作战的一个拓展,也是美军网络中心战的体现,也同样是被很多人所忽略的F35一个关键核心性能!


众所周知,现代战争已经进入精确打击的时代,点打击代替了面打击,但还有一个问题没有解决——怎样找到关键的,有价值的打击目标?传统的做法是用卫星和飞机提前进行侦察,指挥部分析并制定打击计划和目标,飞行员们按事先的安排进行打击。

但在实际战争中,战场情况是不断变化的,情报可能有误,也可能已经发生了某种变化。于是,产生了一个新的思想,将侦察机与战斗机融为一体,实时侦察,实时打击!

请看下面这张图:


图中的红点代表这个网络的指挥通讯中心与关键核心目标,在战争中,只要将“红点”打掉,整个系统就会崩溃,黑点是不需要打击的。

军队之所以成为军队,就是因为有组织有指挥,有自己的体系架构,没有组织没有指挥,就是散兵游勇,根本没有战斗力,轻轻一碰就会崩溃!

99年的科索沃战争中,空中打击虽然精确无比,但从某种程度上来说,并没有找到关键打击点。03年的伊拉克战争就完全不一样,更多情报,更准确的目标,这是整个伊拉克军队崩溃的根本原因——对各级指挥中枢与通讯系统的打击使军队丧失了组织和指挥。

理想的打击是这样进行的:由F35战机进行实时侦察,通过信息共享,反馈给地面以及各级指挥中心,再通过云计算,对侦察到的情报进行数据挖掘与分析,找到关键核心目标与指挥通讯中心(也就是图中的红点),然后反馈给F35,进行实时打击。

3.        将侦察机与战斗机融为一体,这实际上是计算机辅助作战的一个拓展,也是美军网络中心战的体现,也同样是被很多人所忽略的F35一个关键核心性能!


众所周知,现代战争已经进入精确打击的时代,点打击代替了面打击,但还有一个问题没有解决——怎样找到关键的,有价值的打击目标?传统的做法是用卫星和飞机提前进行侦察,指挥部分析并制定打击计划和目标,飞行员们按事先的安排进行打击。

但在实际战争中,战场情况是不断变化的,情报可能有误,也可能已经发生了某种变化。于是,产生了一个新的思想,将侦察机与战斗机融为一体,实时侦察,实时打击!

请看下面这张图:

图中的红点代表这个网络的指挥通讯中心与关键核心目标,在战争中,只要将“红点”打掉,整个系统就会崩溃,黑点是不需要打击的。

军队之所以成为军队,就是因为有组织有指挥,有自己的体系架构,没有组织没有指挥,就是散兵游勇,根本没有战斗力,轻轻一碰就会崩溃!

99年的科索沃战争中,空中打击虽然精确无比,但从某种程度上来说,并没有找到关键打击点。03年的伊拉克战争就完全不一样,更多情报,更准确的目标,这是整个伊拉克军队崩溃的根本原因——对各级指挥中枢与通讯系统的打击使军队丧失了组织和指挥。

理想的打击是这样进行的:由F35战机进行实时侦察,通过信息共享,反馈给地面以及各级指挥中心,再通过云计算,对侦察到的情报进行数据挖掘与分析,找到关键核心目标与指挥通讯中心(也就是图中的红点),然后反馈给F35,进行实时打击。

这可以使精确打击的能力发挥到极限,比起以前有十倍百倍的提高。

当然,这是理想化的打击模式,要实现这个目标仍然有很长的路要走。而且,这将高度依赖计算机辅助作战系统,而到今天为止,这个系统能否开发得成功,仍然面临严竣的考验!
很不好意思,本人就是一名系统架构设计师。否则,我也不会谈论这个问题。

不同语言实现同一个软件产品 ...
嗯哈,咱俩还算同行,我10年刚转管理,之前干过十几年。
我周边很多人用C/C++,Python,Pascal,Ruby还有用Schem的,要说代码少,Python和Ruby都可以写的很简练,比原生的都要少的多,基本不在一个数量级,但一旦写大规模的程序,这几种语言的效率就逐渐拉平了,时间和代码量也差不了多少,因为超出类库的支持范围了,这时只能自己造轮子,这就完全看个人的水平了,而与语言无关。35在开发中也会海量遇到类库不支持的情况,你觉得面对这种情况,C/C++在开发上还有什么优势吗?35只是选择用C/C++做主力开发语言,仅此而以,如果选择用ADA开发,LM也会说用ADA比用C/C++要好,我们看看热闹就会好,不用跟风。
原来F-35如此先进,甚至胜过F-22.
组胺 发表于 2013-7-4 20:02
原来F-35如此先进,甚至胜过F-22.
这取决于F35软件开发能不能取得真正意义上的成功,达到设定的目标。

剥离掉软件系统,仅就硬件而言,F35是不如F22。

如果软件开发非常成功,通过计算机辅助进行高度协同作战,在整体对抗中,超过F22是正常的。

但到目前为止,能否取得成功仍然面临极大的不确定性。

60亿正在路上
libudi 发表于 2013-7-4 19:56
嗯哈,咱俩还算同行,我10年刚转管理,之前干过十几年。
我周边很多人用C/C++,Python,Pascal,Ruby还有 ...
你搞错了一点,类库在很多时候都是自己编写的,而不是语言本身的。

很多程序员可能只进行过常用应用软件的开发,也并没有进行良好的可重用构件设计,才会产生这样的错觉!
光是270v250km高压直流起动发电系统就很难------
楼主好文~期待不要虎头蛇尾哦~呵呵
就升级能力来说,F35真的做得非常好,加上硬件的升级,非常有希望做成四代的F16
libudi 发表于 2013-7-4 19:56
嗯哈,咱俩还算同行,我10年刚转管理,之前干过十几年。
我周边很多人用C/C++,Python,Pascal,Ruby还有 ...
本人外行,就plc和c++编过一些程序没进行过大的软件开发,在国内我弄不懂的是算法重要还是语言和代码量重要?
一米尘埃 发表于 2013-7-4 20:19
你搞错了一点,类库在很多时候都是自己编写的,而不是语言本身的。

很多程序员可能只进行过常用应用软 ...
35这种规模的软件肯定是多语言交叉编译的,就像你说的“可重用构件”,可重用构件通常只需提供接口文件,实际上并不需要提供代码,也就是说可重用构件可以用任何语言设计,只需按规则提供调用接口即可,常见的有Windows中的COM组件。类库基本就是对这些可重用构件接口文件的再包装,而开发这些组件或构件并不一定要用C/C++,而且要求开发人员具备相当的水准。35的软件开发可以理解为用C/C++把这些组件或构件粘合在一起,这是编程语言的天生特性,C/C++在这方面并不出类拔萃,所以35用C/C++开发不用过度解读。
shiwangnanhai 发表于 2013-7-4 17:05
如果歼20改航电架构还来得及不?看来歼31赶上35还有一段很长的距离要走。
重新进行架构设计会带来巨大的风险!谁承担?谁负责?谁敢冒这个险?

我前面已经说了,F35的开发是高风险与高回报并存,最终软件系统能不能实现预定的目标,还要打一个很大的问号!
一米尘埃 发表于 2013-7-4 20:51
重新进行架构设计会带来巨大的风险!谁承担?谁负责?谁敢冒这个险?

我前面已经说了,F35的开发是高风 ...
以老美的实力如果不行,其他国家成功率更低。我看老美已经把整个框架弄完了,其他的模块一点一点的来,就像你说的加其他模块不行升级cpu和其他的。这个怎么有点像操作系统了?我脑补的,见笑了。
精品
以另一个角度的解续
但F35风险真挺大
简单是金
中国需要丝带 发表于 2013-7-4 21:00
精品
以另一个角度的解续
但F35风险真挺大
这里分析F35的意义并不仅仅在于F35,同样也是分析未来战争的发展模式与趋势!
具体的实现手段可能不同,但思想和原理却是相通的
一米尘埃 发表于 2013-7-4 20:51
重新进行架构设计会带来巨大的风险!谁承担?谁负责?谁敢冒这个险?

我前面已经说了,F35的开发是高风 ...
实际上就气动来说已经冒很大风险了,不如就冒更大的风险,反正有t50和歼31当备胎,在不行开发六代机。
shiwangnanhai 发表于 2013-7-4 17:05
如果歼20改航电架构还来得及不?看来歼31赶上35还有一段很长的距离要走。
先让J20赶得上F35吧
shiwangnanhai 发表于 2013-7-4 20:29
本人外行,就plc和c++编过一些程序没进行过大的软件开发,在国内我弄不懂的是算法重要还是语言和代码量重 ...
我的片面理解是,算法和代码就像学英语时的单词和短句,没有足够的学习和积累就没法编程,所以都很重要。这些都是编程的基础,后面更重要的是培养一些能力,如将行业知识融入计算机管理的能力,利用计算机管理倒逼完善行业管理的能力,通过直觉发现问题并解决问题的能力,组织实施项目的能力等,这些都是要靠长期磨练才能练出来的。
千千度 发表于 2013-7-4 21:10
先让J20赶得上F35吧
看了楼主这篇主要对f35的软实力的分析,歼20除非冒更大的风险去追35全面改航电构架,要不还是差些。至于31现在看来不是沈飞和中航的决定,而是军方和国家在足够保证20的基础上的备胎。这么看来50也是备胎之一。
libudi 发表于 2013-7-4 21:10
我的片面理解是,算法和代码就像学英语时的单词和短句,没有足够的学习和积累就没法编程,所以都很重要。 ...
我对软件了解的不多,学过点业余爱好,plc和c,c++在单位有些机器上有这个程序,没事就自己编几个小程序,上国外的网站,大部分还是比较推崇算法吧!语言是实现算法的工具。我是这样脑补的。看你的这篇文章还是惊出一身冷汗的,比韩五记的还深刻。
F35是在技术上的有益尝试,但在军事上却是个偏向失败的项目,当然这并非电子系统的错,而是基础设计思路的偏差。其诞生之初考虑的战场环境还是西欧与海湾战争时期的模式,MD基地群可在战区附近大量布置,则F35的注水猪肉式隐形能力搭配上不错的侦查打击系统可以给与对手地面装甲集群与关键节点目标以致命打击。但如今其威胁环境主要为西太平洋地区,辅以波斯湾地带,前者基地密度严重不足,同时受到严重的打击威胁,战时空军只能依靠远距离战术飞机与打击飞机进行作战,此时需要在海面与近岸地带与敌方重型战机与地面高密度防空系统进行交战,则F35的隐形能力完全不够用,相对笨拙的飞行性能即使辅以先进的航电系统也难以对抗纯为空战而生的第四代战机,更别说同代的第五代重型战机了。F35最重大的意义在于保留了空、海与陆战队三军在预算环境恶劣的条件下能够获得全新机型飞机,但却也面临一面世就可能落后的尴尬境地。
未来飞机研发费用中的杭电开支比重必然会大幅提升,战机重量与价格相关性大幅下降,但重量的下降却会带来整体作战性性能的更大比例下降,得不偿失。
数字设计已经深入工业化生产的各个领域,这是不可逆转的趋势,但也没必要过于神话。F22航电系统的升级困难来自其高度隐身性能的限制,但F35所受影响就小得多,因此可以大胆加装多种子系统,不过遗憾的是收到隐身设计的局限,电子系统升级带来的大量热能只能通过燃油系统进行液冷冷却,这就大大限制了电子系统的升级潜能,也让飞机的作战半径受到严格限制,过于臃肿的机身带来散热的大麻烦。
这也就说明平台的设计潜能主要在于基础的飞行性能指标而非电子系统设计思路,F15与F16均为同时代飞机,前者装备数量少,型号与批次也相对少一点,但即使如此其90年代的F15E型战斗轰炸机的作战性能也要远远超出最新型号电子系统升级的F16改型,也说明了飞机机型的基础设计重要性要远高于电子系统的设计性。
飞火推一体中国有现货吧,
可编程AESA雷达有现货吧
模式识别的光电系统+雷达有现货吧
定向通迅,数据链有现货吧
还需要什么?
辅助决策吗