（二）C3I 的核心设备

电子计算机是自动化指挥系统最根本的硬件设备，它可以综合处理各种信息，准确和迅速地向各级指挥官提供所需情报。不仅上级指挥官能经常获取准确的情报，下级指挥官及其部属都分别可以及时获得有关战斗行动的准确情报。例如：计算机收到从雷达送来的敌机情报的各种数据后，就可以知道敌机的航向，方位、速度、高度、离哪个机场最近，起飞什么样的战斗机截击最合适，使用什么样的导弹攻击效果最佳等等。计算机可以综合处理这些信息，为指挥员正确掌握战场情况，组织适应情况变化的作战行动提供最可靠的依据。从计算机准确、迅速地综合处理各种战场信息，控制运用各种武器系统这一点可以看出，它在自动化指挥系统中占据非常重要的地位，是C3I 系统的心脏。任何国家的自动化指挥系统的主要技术设备离不开电子计算机。

所以，许多国家在研制 C3I 系统时，都在选用最佳型号的电子计算机，以满足军队建设和作战指挥的需求。一般说来，C3I 系统中使用的电子计算机，主要的应当具备如下特性：

——实时响应好；

——中断处理能力强；

——输入/输出能力强；

——有位处理能力；

——可用性好；

——可靠性高，适应环境的能力较强；

——应急能力强；

——具备多种高级语言。

在 C3I 系统中，电子计算机的某些部分，可以代替人的部分脑力劳动，几乎有关作战指挥的情报、通信、计划、方案和情况处理等一系列工作，都离不开计算机。由于作战指挥中，需要完成多种多样的工作，处理各种复杂的情报，保持同各个方面的协调。为此，对 C3I 系统用电子计算机必须具有“三个要求”和“三个特性”。

C3I 用计算机的三个要求是：大容量，多功能，高速度。

大容量就是要求计算机能够存贮来自多渠道、多方向、大数量和内容广泛的信息。对这些信息要进行分类，有的要长期储存，以备随时调用，有的

则要随时更新。如果计算机没有足够的容量是不行的。据有关资料介绍，美国战略空军司令部用作收集，积累，处理与显示作战双方情报，计算兵力、兵器使用，指挥作战的数台计算机，平均每月需要处理的情报达 85 万多份，

每天要处理 27000 多份。海湾战争中美空军每天要为第二天制定一个 300 多页的空中任务指令，要运用极大数量的信息情报资料。这就需要一个相当大的数据库。所以，C3I 用计算机就必须具备大容量的要求。

多功能，主要是要求计算机能够完成作战指挥中的多项工作。例如，迅速收集、传递、处理、显示情报，到帮助指挥员判断情况、定下决心、拟定作战方案、下达作战命令和实施作战指挥，进行精确制导武器控制以及其他辅助性作业，要求计算机性能具备完成这些工作的多功能的条件。

高速度，指计算机在单位时间（秒）内，进行运算，处理情况或根据要求作出反应的能力。由于作战指挥的各种情报资料、作战方案等，都是以数字编码的形式贮存在计算机内的，所以凡是由计算机控制的内容，都是通过计算机运算来实现的。因此，计算机的运算速度越高，作出反应的时间也就越短。据介绍，美国全国作战指挥系统装备的计算机，每秒运算能力为 150 万次，它能很快更新全球各个区域的政治、军事情报，指挥人员如要了解某一地区的材料，从提出问题到显示内容的时间只需 15 秒钟。

在自动化指挥系统中，根据各个系统的不同任务，不同要求，可选用大型、中型、小型机和微机，当前，许多国家都十分重视发展微型机。海湾战争中，美军使用最多的是各种微型机，除了指挥、通信中心外，几乎全部使用的微型机。微型机价格便宜、体积小、通用性好、可靠性高、功耗小。十多年来，微型机获得了惊人的发展，根据我国内使用的情况看，微型机不仅能取代小型机和各种逻辑装置。而在大型机领域内，在多处理机系统，分布式系统，并行处理系统，流水线处理系统中，也是大有作为的。目前，32 位微型机逐渐广泛应用于军事领域。微型机还可作为通信处理机来使用，同时，为了改善系统的互通性，还可把它作为接口装置。总之，微型机对进一步改进 C3I 系统是大有作为的。

C3I 系统用计算机，还应当具有“三个特性”，即互通性，兼容性，可靠性。

C3I 系统中，计算机互通性是一项很重要的使用要求。如果在 C3I 系统中因采用不同型号的计算机而不能互通，就难以实现统一的指挥，难以达到战略上的作战要求。所以，无论哪个国家都要求使用的计算机能达到互通性。

要解决互通性，首先要求实行计算机标准化。50、60 年代，美国国防部使用的电子计算机有 50 多个型号，因而给工作带来很大不便，增加了使用上

的困难，难以形成统一的网络。到了 70 年代，美国防部要求计算机使用要标准化，通用化。尽管到现在还没有完全统一起来，但也收到了很好的效果。所以说，、要解决计算机互通性，首要的是使军用计算机系统实现标准化。规定使用计算机的型号，同时，在使用程序，编码和通信信道等方面逐步实现通用化。

计算机问的互连，技术上也涉及很多问题。从计算机设计最初阶段，就要考虑到今后可能出现的各种连接的问题。对于大型机来讲，这种连接应使两种计算机间的结构相吻合。只要符合这两点要求的两种计算机才能顺利地相连接。这样，为了互连互通，在中型机中约需增加 150 种基本指令，在大

型机中约需增加 500 种基本指令。这就需要互连的计算机应有这些基本指令相符的专门的逻辑电路，美国、英国的导弹搭载舰等控制系统采用的就是备有 500 条基本指令的大型电子计算机。

这种计算机互连的方法，不仅使硬设备变得难以维护管理，而且使包括程序、语言、编译程序，与其他系统连接的规程及接口在内的整个软件费用上升。然而随着大规模集成电路的出现，计算机的处理速度急剧上升，可以通过以多个仅有简单基本指令的小型机组合在一起，形成大型机处理功能的做法来减少费用。但是，这种办法也不如单纯简化软件的办法更为经济。为此，要首先实现中、小型系列机结构和基本指令的标准化，以标准语言按每种硬件配备编译程序，以便更经济地实现 C3I 系统计算机之间的互通。

对于 C3I 系统来说，为了实现不同类型计算机之间的互通，必须制定编写大量的程序，应该使这些程序具有通用性。适用于不同的人，不同的地方和不同的范围。为此，要求程序面向系统设计和采用面向过程的高级语言进行操作。

C3I 系统的兼容性也是一个极为主要的使用要求。计算机系统的兼容包括同种系列机和不同种系列机之间的兼容。什么叫兼容。日本富士通公司对兼容性有个解释：“一个计算机系统即使分为两部分，也可以各自作为一个独立的计算机系统来运行；而两个独立的计算机系统组合在一起构成一个系统时，又可以作为一个整体来运行。”计算机的兼容性，对于同种系列机来说意味各档之间的软件可以通用，对于不同种系列机来说，是将一个系列机的软件移植到另一个系列机上也可以运行。

一般来说，从硬件上实现不同种系列的兼容往往比较困难。因而多半通过软件来达到兼容。海湾战争中，美军十分强调军用和商用机兼容的重要性，特别是软件的兼容性。所以能够使大量的商用机补足军用机之困乏，其功劳应归于军用软件可在商用机上运行。

对于军事用户来说，C3I 系统应具有及时扩充和改变功能的能力，应能及时随着战场战术的快速变化而改变或扩充系统容量，或者健全整个系统的功能，以便迅速适应战场形势的变化。具有各种兼容性的计算机系列可以及时地很容易地在原有基础上达到这种要求。

C3I 系统的硬件要比民用系统的硬件具有更高的可靠性，而且要求整个计算机系统不能出现系统性的故障。尤其在战时，整个系统绝大部分时间都要能够使用。即使是瞬时故障也可能给战争带来严重后果。

为了保证可靠性，通常在每种设备内安装几个相同的单元，每个单元都可以执行不同的程序，当某个单元或某些单元发生故障时，便可以撤换，而其它单元便可以快速重组，这叫做功能动态再分配。还可以采用两台或多台计算机对同样的问题和数据并行操作，美国早期的“赛其”防空系统就是采用的这种方式。目前，美国正在研究更有效的提高可靠性的各种办法。已经出现了多种处理机式的计算机系统。例如，美国防空防天司令部的空间监视系统，每天通过遍布全球的探测器对空间进行两万多次观察，还要跟踪空间现有的 5600 多个物体，所获数据都要由空间监视中心计算机进行处理。所以，这就要求，C3I 用计算机必须准确、可靠，并且有纠错能力。否则就会带来十分严重的后果。

为了提高计算机的可靠性，许多国家还研制了联机实时的方式，该方式具有重新构成系统的高级结构，这种系统的计算机可以监视本身的故障，并

自动地将故障加以分隔，以保障系统进行运转。

另外还可以从软件上提高计算机的可靠性。在使用 C3I 的过程中，往往需要根据敌人威胁情况的变化，采用新型武器，传感器或通信设备，用以代替；日的设备。同时，往往需要改变系统中的某些操作功能，或用新的功能代替旧的操作功能。所有这些问题都需要靠软件的办法来解决。这种软件的程序量是相当庞大的，因为这将要求计算机能够模仿人的思维，定量地正确地预测出只有人类思维才能解决的某些复杂问题。在这种情况下，硬件结构应能适应功能上的变化，采用模块化设计方式一般可以满足这种要求。

军用计算机对环境条件的要求，要比民用计算机严格的多。C3I 系统使用的电子计算机必须在环境条件许可的情况下工作。例如：计算机工作的温度一般为—50C～＋125C，空间武器中计算机的环境更为特殊，假如环境温度为＋125℃时，当计算机里的 LSI 温度上升 45C 时，LSI 的结温度将达到十 170

℃，这种温度将破坏集成电路的线宽和密度等指标，甚至达到不可使用的地步。对计算机的环境要求，除温度之外，还要考虑到湿度、震动、强辐射等条件。如果是机载系统，还要适应于高空、高“磁力”等环境；舰载系统的硬件必须能够在强烈滚动、俯仰和流动条件下工作，还要经得起腐蚀性盐水环境的考验。

总之，为了保障计算机的可靠性和稳定性，必须从设备性能、软件、环境等条件综合地全面地考虑怎样提高 C3I 系统的可靠性问题。