嵌入式系統在軍事領域中的應用研究

楊雨睛

摘要：隨著時代的進步，市場上的新型微處理器不斷地涌現出來。高新技術的迅速發展在國家軍事領域得到了很好的體現。嵌入式系統已經滲透到國防的軍事應用中。本文將簡要討論嵌入式系統在軍事中的應用。

關鍵詞：嵌入式系統軍事領域微處理器

引言

衡量一個國家是否成為了強國，最重要的是去看這個國家的國防力量如何。自從改革開放以來，隨著科技水平的不斷提升，武器裝備和軍事演練在軍事領域中占據著不可動搖的地位。與此同時，嵌入式系統的發展也成為了軍事領域上發展的不可或缺的一部分。“新軍事革命，實際上就是一場軍事信息化革命”。目前來說，不管是哪個國家，在軍事領域上都有一致的觀點 利用現有水平的信息技術實現對武器裝備以及軍事演練上的改造，利用嵌入式系統將武器人工智能化，將作戰系統以及電子導航網絡化。

1嵌入式系統的發展歷史

從單片機的出現和發展再到如今各式各樣的嵌入式微處理器，嵌入式系統領域的發展已經逐步走向成熟。而隨著時代的不斷變遷，嵌入式系統的發展又主要分為以下幾個階段：

1.1單片微型計算機階段

第一階段的嵌入式系統結構相對簡單，正因為是單片機剛開始發展的捷段，很多因素都沒有考慮完全，因此，它的功能比較單一，處理程序與數據的效率較低，內核的存儲容量也很少，沒有與用戶進行人機交互的接口。由于這種階段的嵌入式系統比較簡便，并且價格較低，曾得到了高度的推廣使用，但也因為現如今科技的迅速發展，工業上執行事務的效率要求越來越高，這種嵌入式系統已經不能滿足工業上的基本需求。

1.2微控制器階段

這時出現了簡單的嵌入式操作系統，嵌入式系統來到了微控制階段，并且得到了一定的發展。這個階段的位處理器是整個嵌入式操作系統的基礎，并且它以嵌入式操作系統為核心，雖然微控制器階段的系統結構還有點簡單，但正因為此時的CPU可靠性高，CPU的利用率也得到了一定的提升并且功耗很低，具有了一定的兼容擴展性，它的內核小并且內核的效率高，便主要用來監控程序的運行，實現智能化控制能力。但是這個階段的嵌入式操作系統的實時性不高，對用戶需求的響應不及時，于是也逐漸開始不能滿足工業上的需求。

1.3片上系統階段

由于第二階段的嵌入式操作系統實時性不高，不能及時的處理一些程序與數據。因此，經過不斷的研發，嵌入式操作系統的第三階段誕生了。這時的嵌入式操作系統具有較強的實時性，可以及時響應用戶的需求，且具有高模塊化和高擴展性的特點，使該階段能夠在各種各樣的微處理器上被運行。除此之外，片上系統階段還提供了大量的程序接口，具備了很多軟件開發的基本功能，從而使開發人員的應用程序開發過程中變得更加簡便。

1.4以Internet為標志的嵌入式系統階段

隨著信息時代一步一步地到來，嵌入式系統的發展來到了水深火熱的階段，此時的嵌入式系統在市場上應用廣泛，并且深受開發人員的喜愛，這對嵌入式系統的發展帶來了很大的機會。與此同時，這個階段的發展也對嵌入式系統的廠商提出了其他的挑戰就目前而言，嵌入式系統網絡化主要表現在兩個方面，其一是嵌入式處理器集成了網絡接口，其二則是嵌入式系統的設備應用于當前的網絡環境之中。

2嵌入式系統的組成部分

2.1簡介

嵌入式系統一般是由嵌入式計算機系統和執行裝置組成，而嵌入式計算機系統一般又是由三個部分

硬件層、軟件層、中間層組成。嵌入式系統是面向用戶、產品以及應用的，它具有很強的專用性。它是將計算機技術和電子信息技術等各個行業結合在一起的產物，且它還是一個需要不斷進行創新的集成系統。

2.2硬件層

硬件層中包括了嵌入式微處理器、嵌入式存儲器以及通用的I/O接口和設備。而嵌入式微處理器則是硬件層中的核心部分，負責處理軟件程序和接受外部設備信號。除此之外，嵌入式微處理器采用了馮諾依曼結構和哈佛結構，使得該處理器具有很高的可靠性，能夠使整個嵌入式系統保持一定的穩定性。

2.3中間層

中間層是一個承上啟下的層次，它的主要作用在于將硬件層和軟件層分隔開，讓系統底部的驅動能夠和硬件無關聯，同時也方便了開發人員，在開發人員進行編程時不必考慮到硬件的影響。

2.4軟件層

嵌入式系統中的軟件層包括了系統軟件層和應用軟件層，而系統軟件層中又包括RTOS以及文件系統等模塊。RTOS具有強大的實時性，可以及時的響應用戶的需求。在軍事領域中，RTOS的應用十分廣泛，比如導彈的精準定位等，都用到了嵌入式系統中的RTOS實時操作系統。

3嵌入式系統在軍事上的應用

3.1軍事領域應用中的前景

“科技強軍”是我國部隊現如今發展的一大追求。作為一支優秀的人民軍隊，如何利用現如今的高科技技術去縮小與發達的資本主義國家的差距，應用嵌入式系統實現部隊軍事領域中的智能化成為了當今的一大重題，依靠科技的發展增強國家軍事能力，全面提升軍隊中科技方面的建設。下面我會簡述嵌入式系統在軍隊裝備變革中的應田

3.2彈藥攻擊目標精準化

為了提高射擊精準度，減少戰場上的誤傷，歐洲研發出了一種嵌入式彈藥，又稱作CTA埋頭彈，并在戰場上投入了廣泛使用。它的體積小并且不需要彈鏈因此節省了彈藥的存儲空間并且正因其體積小，因此提高了常規彈藥的射程，同時也提高了自身的性能。采用精確的嵌入式彈藥可以以最小的成本來精確的摧毀目標，降低了戰爭對經濟上的負面影響。

3.3武器裝備人工智能化

將武器裝備人工智能化，就是將嵌入式系統應用與彈頭上，使導彈具有智能的行為。比如導彈的自動識別系統，便是將嵌入式智能技術嵌在導彈頭上，當有緊急危險來臨時，導彈會向目標進行發射，在發射的過程中，導彈會自動鎖定目標，發出判定以及是否向目標進行攻擊。

除了導彈可以進行智能化以外，也可以將嵌入式系統應用在一些重大的防御系統上，當導彈等重大威脅來臨時，可以將威脅攔截下來，以維護國家的安全。

3.4作戰系統無人化

無人化作戰系統是一種具有智能的、自主的機械裝置，是一種機械設備與電子傳感設備以及嵌入式系統相結合的機器。無人化作戰平臺指的是無人操縱系統，根據預編程序自主作業的一種具有攻擊性或防御性的平臺，通常有無人機、無人駕駛車等。在軍事領域中，無人機便是在此系統中運用最廣泛的一部分。無人機是一種沒有飛行員操縱，完全由動力驅動并且可以反復使用的航空器，它通常用來執行一些危險乏味并且具有惡劣環境情況下的一些特殊任務，這些任務包括高中偵查、目標鎖定和激光排照、導彈攔截等。

3.5作戰指揮控制自動化

隨著信息技術不斷提高的過程中，指揮自動化系統早已從簡單的指揮作戰擴展出了更多的部署。當軍隊在進行軍事演習中，指揮控制自動化系統就是軍隊的“靈魂”，通常有偵察情況、電子信息對抗以及輔助決策等，對于指揮控制自動化的系統已經覆蓋住了整個演習。在大量的數據中，各種各樣具有高效數據處理能力的嵌入式系統平臺成為了一種輔助工具。

4總結

正因為軍隊對軍事演練實戰化的要求越來越高，對武器裝備和實戰模擬設備的功能完整性、便攜性以及安全性的要求也越來越高。而現如今的嵌入式系統的發展越來越火熱，應用的范圍也較為成熟，完全能夠滿足軍事演練實戰化的需求。嵌入式系統與其他的計算機系統不同，正因為它的優點很多，因此它成為了未來軍事發展的核心。

參考文獻

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