战斗机的全系统战斗控制软件有无可能发展成为OS?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 14:42:18
我们在黑客帝国和战斗妖精雪峰里面都可以看到操作系统检测和重载的场面!
那么未来战斗机能够通过全机操作系统来控制飞机的各个功能和状态,比如战斗挂载、燃油控制、人机协同、数据链传送的功能等,战斗机起飞前,地勤人员通过接口用笔记本或者直接在飞机的屏显上检测飞机状态,飞行员通过战机OS了解战区空域情况,或者直接编组,实现预警机大组群控制!

以上的想法应该不科幻吧?现在的火控软件基本也可以用C#等商业语言直接编写了吧?我们在黑客帝国和战斗妖精雪峰里面都可以看到操作系统检测和重载的场面!
那么未来战斗机能够通过全机操作系统来控制飞机的各个功能和状态,比如战斗挂载、燃油控制、人机协同、数据链传送的功能等,战斗机起飞前,地勤人员通过接口用笔记本或者直接在飞机的屏显上检测飞机状态,飞行员通过战机OS了解战区空域情况,或者直接编组,实现预警机大组群控制!

以上的想法应该不科幻吧?现在的火控软件基本也可以用C#等商业语言直接编写了吧?
应该都是用商业语言,只不过编译器更加严密,编码和测试及配置管理等要求极其严格。
原帖由 松海 于 2008-8-12 11:44 发表
我们在黑客帝国和战斗妖精雪峰里面都可以看到操作系统检测和重载的场面!
那么未来战斗机能够通过全机操作系统来控制飞机的各个功能和状态,比如战斗挂载、燃油控制、人机协同、数据链传送的功能等,战斗机起飞前, ...

楼主估计.NET用多了。这类解释型的语言,写写普通商业应用程序还可以,要实时控制,差远了。
军用语言一般都用ADA,近年来出于降低成本的考虑,开始用C++了(好像F35就是),毕竟现在C++的编译优化技术经过几十年,已经比较成熟了。
据说现在也有实验用Real-time Java的,不过应该离实用还早呢,商业上都还处于试验阶段,要军用至少还有10年。
哈?戰機上面的不是OS是什麽?
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和硬件直接打交道的还是ada c c++。java c#不合适吧
关键是实时性,只要能解决这个问题用OS应该是更好.
楼主说的应该不是嵌入OS的.
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原帖由 皎皎白狐 于 2008-8-13 11:36 发表
ADA长的太难受了。。。。[:a9:]

另外偶觉得楼主的问题好像应该倒过来,是否需要开发OS来整合战斗控制系统并提高设计效率(运行效率就先算了吧)。。。其实飞机上各种嵌入OS用得本来也不少[:a3:]

DCS(集散控制系统)中央编译解释模块一但出现问题,后果不堪设想。
现在的DFCS--数字化飞行控制系统用的都是操作系统。尤其是进行余度管理、控制律计算和BIT什么的,必须依靠操作系统的系统软件支持。

楼主说的“全系统战斗控制软件”是自己造的词!标准的称呼应该是RTOS,远程终端实时操作系统。

比如美国人在B787的电传、S-92直升机的航电和B-1B轰炸机的飞行和武器训练系统应用的INTEGRITY RTOS,那个是由美国GHS软件公司所开发的面向机载领域的高安全嵌入式实时操作系统。通过了美国的RTCA Do-178B软件认证,和适航性认证。

再比如最常见的美国WindRiver公司的VxWorks操作系统。

我国自己开发的机载实时操作系统也走在世界的前列,目前也在多个NB型号上得到了应用~
在机载嵌入式系统中,vxWorks, uclinux之类的实时操作系统用得不会少了
应用的趋势还是ARM+Linux+DSP
美国防承包商Northrop Grumman公司日前透露了一项有关对世界上最昂贵和最奇特的飞行器之一"B2隐形轰炸机"进行升级的计划,将其改造为B-2A。这项计划包括使用Pentium级别的处理器以及用C语言重写代码,安装一块儿新硬盘,以及用光纤连接不同硬件。分析人士笑称,这次升级“终于让B2隐形轰炸机的IT系统进入了90年代”。
Northrop表示,原先分布于B2机翼中的多台独立电脑将会被一台独立的更快速更现代化的整合处理器IPU(Integrated Processing Unit)所替代,并用光纤连接其他硬件设备。据称这块整合处理器的速度达到了奔腾级别,可以应付将来的复杂环境,例如极高频(EHF)卫星通讯系统以及有能力摧毁高速移动目标。据说原先的处理器仅为256Kb级别。

  另外,配合新的硬件系统,软件也要重写,尤其是飞行操作程序(OFP)将会更好的帮助飞行员操纵飞机,处理突发情况。今年2月曾有一架B2坠毁,调查显示轰炸机在起飞前,24个传感器中的3个被水汽损伤,得到了错误的数据,导致飞行计算机错误计算了起飞所需飞行速度和上升角度,尽管机上两名飞行员试图修改错误数据,但是没有成功,飞机随即冲向地面爆炸起火。

  之前的OFP使用最早从1960年开发的JOVIAL语言编写,JOVIAL语言专注于嵌入式系统,至今仍在美军系统中广泛应用,包括B52、C130、F15、F16、F117等多种飞机和导弹都是运行JOVIAL编写的程序。不过Northrop表示,新系统将用更现代化的C语言编写(尽管C语言是1972年创造的)。
一直怀疑国产的东西跑是LINUX
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原帖由 wb686 于 2008-8-13 22:05 发表
应用的趋势还是ARM+Linux+DSP


目前的趋势是C++,用DSP的目前最多是电气双余度的概念
原帖由 暗夜流星 于 2008-8-13 22:41 发表
从Wiki的介绍来看,JOVIAL是美国空军专用的一种语言。美国人会为了某个特殊的行业甚至是某个项目专门用一种语言,比如Berkeley用于无线传感器的TinyOS就自己搞了一种语言叫做nesC,这方面国内就差远了。
航天飞机使 ...


Linux是不可能的了
此外,美国目前是一个公司开发一套系统和语言,只要过了Do-178B和CAR-25认证就可以应用。
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原帖由 暗夜流星 于 2008-8-13 23:52 发表
查了查,F-16新批次的CDP(Color Display Processor ) 也将采用 INTEGRITY RTOS
F-22的航空电子系统也使用了 INTEGRITY
F-35 ,台风,科曼奇等等,都应用了。
对于航空电子系统而言,精简,高效,容错,多处理 ...


嗯,软硬件都是配合使用才能发挥容错、重构等功能的
INTEGRITY RTOS 是目前唯一一种通过了民航体系认证的飞控操作系统,应用前景刚刚展开。
原帖由 PLA 于 2008-8-13 23:24 发表


目前的趋势是C++,用DSP的目前最多是电气双余度的概念


linux只是操作系统,C++是一种开发的语言或者说工具而已
但是在ARM+Linux的开发体系下,C++是一种主流的开发工具
在机载嵌入式系统中,DSP在前端的高速信号采集和处理以及类似光纤或1553b的军用总线数椐传输中是必须的,ASIC&FPGA/CPLD用的也很多
这个题目其实挺有意思的,贴一个F-16 MMC的资料
老美的F16用的是RISC指令集的MIPS。ARM也是RISC,不过MIPS的RISC是最简单的,它还依靠编译器和软件去共同构成一个完整的RISC,相比而言 ARM的RISC更复杂,效率也更高。另外ARM的功耗也更低,内部程序寻址空间没有限制,而MIPS有一个限定的值。在国内市场ARM比MIPS市场做得更好一些。
  Motorola/Freescale的PowerPC也是个很好的东西,因其很高的可靠性 在军用航空电子系统中获得了大量的应用。比如F-35功能强大的核心处理器就采用Freescale/飞思卡尔的PowerPC G4处理器。基于RISC的PowerPC在航空电子系统中有着较好的应用前景
F-22 的CIP原来由i960和雷神公司自产的DSP组成,也要向PowerPC升级。

原帖由 wb686 于 2008-8-14 11:34 发表
老美的F16用的是RISC指令集的MIPS。ARM也是RISC,不过MIPS的RISC是最简单的,它还依靠编译器和软件去共同构成一个完整的RISC,相比而言 ARM的RISC更复杂,效率也更高。另外ARM的功耗也更低,内部程序寻址空间没有限制 ...
美国人会为了某个特殊的行业甚至是某个项目专门用一种语言,


有yacc这等大能的工具加持,自己鼓捣出一种语言其实并不算啥很困难,专门领域的开发语言从来是成堆的。

关键还是在于如何让它能充分满足特定需求,方便解决特定问题,如何设计的好才是难题,一个理论结合实践,每年论文成山的领域
反正我没有听说过国内有这样做的,你要知道不妨举两个例子。就嵌入式系统而言。

原帖由 oldwatch 于 2008-8-14 11:56 发表

有yacc这等大能的工具加持,自己鼓捣出一种语言其实并不算啥很困难,专门领域的开发语言从来是成堆的。

关键还是在于如何让它能充分满足特定需求,方便解决特定问题,如何设计的好才是难题,一个理论结合实践 ...
YACC只解决了语法的问题,关键是指令优化。
不懂,个人猜测一种是固化在硬件里面的操作系统
还有一种是可编程的操作系统
现在开始采用商业硬件系统估计软件系统也开始利用商业语言
毕竟好找人写代码
原帖由 oldwatch 于 2008-8-14 11:56 发表


有yacc这等大能的工具加持,自己鼓捣出一种语言其实并不算啥很困难,专门领域的开发语言从来是成堆的。

关键还是在于如何让它能充分满足特定需求,方便解决特定问题,如何设计的好才是难题,一个理论结合实践 ...

编译器最难的部分不是在词法和语法分析,而是在代码优化,前者是个有规律可寻的东西,后者是仁者见仁智者见智的东西.yacc就是自动生成前者的.
DOD在不遗余力地推广使用COTS(Commercial off-the-shelf ,商业货架化)

原帖由 old08 于 2008-8-14 12:22 发表
现在开始采用商业硬件系统估计软件系统也开始利用商业语言
毕竟好找人写代码
原帖由 old08 于 2008-8-14 12:22 发表
不懂,个人猜测一种是固化在硬件里面的操作系统
还有一种是可编程的操作系统
现在开始采用商业硬件系统估计软件系统也开始利用商业语言
毕竟好找人写代码

嵌入式领域的操作系统其实和Windows Linux之流的PC操作系统没有什么本质的区别,只不过前者是存储在芯片的Flash里,后者存储在硬盘里 都是可重复编程以及 动态分配多任务的。还有前者实时性非常高,后者的实时性很糟糕。
至于说到纯粹固件里的操作系统,类似Xilinx的动态可重构硬件概念那是太超前了
原帖由 PLA 于 2008-8-13 21:13 发表
现在的DFCS--数字化飞行控制系统用的都是操作系统。尤其是进行余度管理、控制律计算和BIT什么的,必须依靠操作系统的系统软件支持。

楼主说的“全系统战斗控制软件”是自己造的词!标准的称呼应该是RTOS,远程终端 ...


RTOS不是remote terminal OS 而是Real Time Operating System(实时操作系统)。 在航空航天领域对控制系统实时性要求非常之高,甚至达到微秒级,这点应该容易理解。而一个复杂的航空电子系统中主控MPU中往往要同时处理很多种工作,这就要求对不同的任务进行实时精确的管理,针对某一特定任务的时延甚至于不能超过几十个微秒,低优先级的任务不能延误高优先级别任务的处理,以及整个软件系统必须具有模块化易扩展,方便多任务的管理等特性。这就使得RTOS的出现成为必然。在航空航天领域实时性能做得最优越的是风河(Windriver)公司的Vxworks实时操作系统。在美国国家航空航天局(NASA)的众多重大项目中均发挥着关键的作用。例如美国火星探测车的操作系统。还有Labrosse的uCOSII等。
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工业界不清楚,反正商业界新鲜的编程语言特别是解释型动态语言和FP语言层出不穷

学术界更不用说了
原帖由 中华土鸡 于 2008-8-14 14:05 发表

人家发明HAL/S以及JOVIAL都是什么年代的事情...现在商用的C/C++甚至pascal语言当年都是什么地位或者说有没有诞生.当年硬件是啥水平...Nasa这种大机构
如果有个专家为了解决具体一类问题的性能优化,推出一些定制的 ...


C++编译后的执行效率已经足够高,更何况编程相对容易得多,能上手的人一大把。另外现在的硬件技术已经是突飞猛进,今非昔比  十年前你能想像一部智能手机里的处理器处理能力能超过pentium吗?所以说个人认为实在没看出什么必要非再特别定制出一种全新的编程语言,除非它能在执行效率和编程效率上能有一个革命性的进步 不过现在看来似乎不大可能。
原帖由 oldwatch 于 2008-8-14 14:12 发表
工业界不清楚,反正商业界新鲜的编程语言特别是解释型动态语言和FP语言层出不穷

学术界更不用说了


解释性的语言用在军用嵌入式领域几乎是不可想象的,执行效率上失分太多  嵌入式系统不同于PC系统,硬件资源相对紧缺  对软硬件的效率以及可靠性要求太高
不明白你在说什么,如果仅仅是论文一样的东西,那不在讨论范围之内。
本科生的课程作业而已。
我是说行业范围,或者项目范围内的应用,有工程实例的。
特殊行业的语言当然有很好的优势,可以提高开发速度和软件质量。
对于很多特定的系统而言,特别定制的语言还是有一定的优势。
我不知道你是否了解nesC,它是为了适应无线传感器的特殊环境,配合TinyOS推出的一种语言,有一些特殊的地方。
C/C++这些东西的弱点就是对于实时系统的支持很弱,现在流行开来是因为使用的人非常多,胳膊扭不过大腿而已。
而ADA仍然是有生命力的。

原帖由 中华土鸡 于 2008-8-14 14:05 发表
人家发明HAL/S以及JOVIAL都是什么年代的事情...现在商用的C/C++甚至pascal语言当年都是什么地位或者说有没有诞生.当年硬件是啥水平...Nasa这种大机构
如果有个专家为了解决具体一类问题的性能优化,推出一些定制的 ...
特定的语言主要是针对于特定的应用环境,比如并发控制,容错,变量保护,等等。
我可以举例子的是电信系统的SDL(当然这东西的编译器并不直接产生执行代码)。
解释性语言未必不能应用于高性能的嵌入式领域,比如爱立信研发的Erlang,在大并发和高性能的领域有不错的性能。

原帖由 wb686 于 2008-8-14 14:18 发表
C++编译后的执行效率已经足够高,更何况编程相对容易得多,能上手的人一大把。另外现在的硬件技术已经是突飞猛进,今非昔比  十年前你能想像一部智能手机里的处理器处理能力能超过pentium吗?所以说个人认为实 ...