浅谈车辆综合电子系统1、绪论装甲车辆综合电子系统是当今武器装甲车辆的重要技术，是把电子信息技术融合到传统的装甲车辆中形成装甲车辆综合电子系统，是当前世界各国竞相开展的一项重要工作，是未来装甲车辆提高综合效能，实现数字化战场的基础战场数字化的未来将取决于军用车辆电子的功能，更为重要的是取决于车辆电子学的发展潜力电子化综合技术是建立以计算机为核心，以数据总线为纽带，把乘员、车辆各子系统及整个战场指挥控制系统有机联系在一起的综合体系车辆综合电子系统把自动目标探测和目标跟踪火控系统、炮控系统、车辆辅助防御系统、通信和定位导航系统、车辆状况(油料、弹药储备、故障、火灾等) 监测、故障诊断系统、人机接口装置、自动化管理模块等系统综合成有机的整体这一技术的应用使装甲车辆的作战能力有了大幅度提高，提高了装甲车辆操作自动化的程度和指挥控制能力装甲车辆综合电子系统是应用现代计算机数字集散控制、分布式系统控制和管理、系统优化设计、总线通信控制等高新技术，对现代装甲车辆中的信息采集、处理、传输与显示系统、目标探测与跟踪系统、稳定瞄准系统、操瞄系统、炮控系统、火控解算系统及车辆行驶控制系统(传行操系统)、定位与导航系统、防护系统、电源分配与管理系统等，实施集中管理，分散控制，分配与协调各分系统的功能，进行全系统工况监控及故障定位，故障隔离，保证车辆电子、电气系统始终处于最佳的工作状态，提高战车的总体作战效能，并通过车际指控系统提高装甲车辆在集成作战环境中的协同作战能力。
装甲车辆电子综合系统是通过信息共享，达到功能综合，使车内的子系统性能提高，从而使坦克的总体性能和作战效能倍增除了提高传统的火力，防护和机动性能外，它还加强了车内的指挥控制能力这是未来武器系统的重要性能，是今后战争中体系对抗的基础，是用高新技术改造和发展武器的主要技术途径从国外的情况看，各装甲车辆生产国家从20世纪70年代开始投入大量人力、物力进行装甲车辆综合电子系统的研制，经过20多年的努力，美国的M1A2装甲车辆、法国的勒克莱尔装甲车辆、英国的挑战者装甲车辆、德国的豹2装甲车辆及日本的90式装甲车辆已开始装备部队2、综电系统的发展与关键技术综电系统的发展充分利用了20世纪70年代以来的微电子技术、计算机技术、数字通信技术、图像处理技术、传感器技术等新技术成果，形成了以车辆电子学为理论基础，多路总线传输为核心，强调车内、车际信息传输的新型装甲车辆，使得这些装甲车辆的综合作战效能取得根本性飞跃从坦克电子系统的发展过程来看，经历了以下阶段，形成了不同阶段的电子系统概念走过了分离设备电子系统、局部综合电子系统、综合电子系统三个阶段过程1） 分离设备电子系统分离设备电子系统是第一代坦克采用的电子系统。
当时，数字计算机技术尚未用于坦克电子系统，电子设备是为完成某一功能而独立设置的因此，各电子设备是分离存在的大多数设备或子系统完成单项功能，独立运行工作，少数设备或子系统通过电缆相互连接后，进行信号交连在设计时，按专业化的功能进行系统设计子系统的信息获取、传输、处理、使用等环节，均围绕着某一功能自成体系，这种专业化的功能子系统采用独立分散结构而后，采用自下而上的组合方法，将各个自成体系的功能子系统以电缆相互连接，完成全系统所需的全部功能由于它按专业化功能设计子系统，其追求的目标是某一子功能具有高性能和高精度传统的坦克电子系统因缺乏全系统效能的统一考虑，所以难以兼顾体积、重量、成本、性能、价格、功能等约束条件，难以实现全系统的优化具有代表性的产品是20世纪60至70年代生产的T59、T60、T72、M48、M60等坦克所装备的电子系统传统的坦克电子系统的基本特征是：由专业化的功能子系统组成，采用独立分散式结构； 资源大多不能共享，不可相互调配使用；采用自下而上的装配式设计方法2） 局部综合电子系统它是第二代坦克电子系统当时，数字计算机技术已用于坦克电子系统特别是以大规模集成电路为基础的微型计算机的出现，使坦克电子系统的技术水平得到大幅度地提高，不少数字式电子子系统应运而生。
但是由于当时的微型计算机集成度低并且成本高，不可能在坦克中大量使用因此，出现了单项复杂功能一体化的子系统其设计思想是充分发挥计算机的作用，将单项的复杂功能看成一个整体，进行功能一体化设计、资源统一配置，实现了子系统的功能综合化这种坦克电子系统的特点是实现了局部综合化，各子系统可以独立工作，但子系统内部的设备却难以独立工作，数字计算机技术、信号处理技术、半导体集成电路技术已用于子系统具有代表性的子系统有: M60A3坦克、豹1A4坦克装备的电子系统综合火力控制系统: 它实现坦克的多种武器、多种战斗工作方式的综合火力控制将目标搜索、跟踪、火力控制解算、作战操作控制综合在一起综合导航系统: 利用惯性导航和GPS导航功能，由计算机将两个导航系统综合为一个导航系统典型的坦克电子系统有: 美国M1A2、德国豹2、俄罗斯T80、英国挑战者、意大利 公羊1、以色列 梅卡瓦等坦克所装备的电子系统3）综合电子系统它是第三代坦克电子系统随着微型计算机技术、数据通信技术的高度发展，特别是超大规模集成电路和超高速集成电路的出现，使坦克电子系统的功能，都能用计算机实现数字化这种数字化发展趋势为以多路传输总线技术为基础的综合电子系统的出现创造了条件。
多路传输总线技术的发展和微型计算机价格的降低为坦克综合电子系统奠定了基础在这种情况下，使得将坦克作战任务所需的全部功能作为一个整体来设计坦克电子系统成为可能可以从统一实现全部功能的角度，进行资源的统一配置、统一调用，资源共享系统可以进行重构大量使用计算机和计算机网络技术，使全系统充分实现数字化这时，全系统的功能相互融合，难以分离就实现单项功能的子系统而言，如坦克火力控制系统和导航系统等，其概念发生了深刻的变化从硬件上讲，它们原来所具有的独立实体设备，现在变成了在计算机网络上运行的应用软件； 这些软件可能存贮于若干块插件内而附于某些计算机中也就是说，火力控制和导航等系统将从硬件上失去独立性，不再是独立完整的硬件系统为了满足坦克日益增加的作战功能，仅用增加单元电子设备数量和提高其性能的办法是不行的因为电子设备数量受坦克内空间、系统可靠性和效费比的制约为了保证单元电子设备的多功能性、通用化及信息的综合利用，则必须寻求既满足功能要求，又减少单元设备数量，并降低价格、降低功耗、减小体积的方法随着微电子技术、多路传输总线技术、软件技术的发展，使坦克电子设备动态重构成为可能，从而形成了坦克综合电子系统，坦克综合电子系统与传统的坦克电子系统有很大区别。
坦克电子系统的基本特征是:全部功能一体化；资源共享(包括:软件、硬件、信息等)，统一配置和调配使用；%采用自顶而下设计方法；采用数字技术和多路传输总线技术它统筹安排系统的全部任务，进行系统的任务划分和功能分解，追求的目标是坦克的综合作战效能最优化现代坦克的作战能力取决于坦克的车辆系统、火力系统和电子系统的综合性能而未来坦克的作战能力将更多地取决于坦克电子系统对坦克作战行动、火力控制、通讯指挥和主动防御等方面的保障能力坦克综合电子系统往往要一体化地考虑以下主要功能: 雷达数据处理与传输、目标探测/瞄准稳定跟踪、微光夜视/红外热像、GPS综合导航定位、多武器管理及火力控制解算、短波和超短波通信、敌我识别、威胁告警、综合电子显示、自动装填控制、电源系统管理/控制和分配、发动机系统控制、电液自动操纵、全系统管理及系统余度/重构管理、车辆状态参数记录、系统自检测、维修自检测等综合电子系统的相关技术有: 综合电子系统的关键技术、综合电子系统的支持技术和综合电子系统的管理与开发技术1）综合电子系统的关键技术这里所述的综合电子系统的关键技术，主要讲系统综合技术，不包括子系统方面的技术归纳起来分为五方面，具体是: 综合电子系统的计算机管理技术；综合显示和综合控制技术；多路传输总线技术；传感器与执行/控制机构的数字化(系统自检测(BIT) 和内在自动测试设备(ATE) 支持技术。
2）开发综合电子系统的支持技术开发综合电子系统的支持技术，是有关综合电子系统研制手段和支持设施的相关技术归纳起来分为五方面，具体是：动态模拟设施；总线实验室和总线通信软件包；综合显示与综合控制仿真评价系统；子系统模拟器和激励器；(ATE设备(自动检测设备)3）综合电子系统的管理与开发技术车辆综合电子系统的开发与管理集理论、方法、技术、管理于一体，工程设计时应采用科学的设计方法和进行系统地管理，设计和管理应考虑以下各个因素：自顶向下的设计方法； ∃乘员操作程序设计；ICD接口控制技术； MECA+BIT+ATE的设计方法；(工程化的软件开发和管理办法； )各级AIS和ATP质量控制方法装甲车辆综合电子系统应用现代高新技术对战斗车辆的各分系统实施集中管理、分散控制，协调各分系统功能，进行全车的工况监控及故障定位、故障隔离，提高武器平台的作战效能通过车际信息系统，提高武器平台在数字信息化战场中的适应能力陆军数字化是信息时代陆军现代化的发展方向，在现代的装甲部队中，信息化和机械化在装备中得到高度统一一方面，信息化必须以机械化装备为载体、为平台； 另一方面，机械化装备，如坦克、步战车、自行火炮、侦察车、指挥车、通信车以及数字式指挥自动化系统等，要在信息化的带动下，通过建设数字化装备，为合成作战、体系对抗的建设要求提供装备基础。
军事技术的创新，推动了武器装备跨越式地向前发展3、关于信息的理解和消息传输技术分析3.1 信息要理解信息，首先需要搞清楚什么是数据数据，是指有意义的实体，涉及事物的形式而信息则包括这些数据的内容和解释我们可以从以下几个方面来加深对信息的理解：1）信源数字模型信源的几种可能的状态及这些状态的出现概率组成了信源数学模型2）自信息(信源)状态Ui发生后所含有的信息量称为自信息它反映了状态Ui发生前的不确定性完全消除不确定性所需的信息3）信息熵自信息的数学期望称为信息熵即信源发生后，每个状态所提供的信息量它反映了信源输出前平均不确定性，也称为先验熵4）后验熵信宿在接收到输出状态后，关于信源的平均不确定性称为后验熵5）条件熵后验熵在输出状态集中求期望，得到条件熵这个条件熵表示在输出端(信宿)收到全部输出状态集合后，对于输入端(信源)的状态集尚存在的不确定性(疑义度)它是由于干扰(噪声)引起的6）信道模型信道的数字模型的三元组为信源输入状态集，信宿输出状态集、信道的传输概率反映信道的输入与输出的关系7）信道容量对于给定信道的互信息，一定存在一种概率分布，使得互信息达到最大这个最大的互信息称为信道容量。
关于信息，我们更多地是关注于信息量信息量是个很抽象的概念我们常常说信息很多，或者信息较少，但却很难说清楚信息到底有多少比如一本五十万字的中文书到底有多少信息量直到 1948 年，香农提出了“信息熵”的概念，才解决了对信息的量化度量问题一条信息的信息量大小和它的不确定性有直接的关系比如说，我们要搞清楚一件非常非常不确定的事，或是我们一无所知的事情，就需要了解大量的信息相反，如果我们对某件事已经有了较多的了解，我们不需要太多的信息就能把它搞清楚所以，从这个角度，我们可以认为，信息量的度量就等于不确定性的多少那么我们如何量化的度量信息量呢？我们来看一个例子，马上要举行世界杯赛了大家都很关心谁会是冠军假如我错过了看世界杯，赛后我问一个知道比赛结果的观众“哪支球队是冠军”？他不愿意直接告诉我，而要让我猜，并且我每猜一次，他要收一元钱才肯告诉我是否猜对了，那么我需要付给他多少钱才能知道谁是冠军呢? 我可以把球队编上号，从 1 到 32， 然后提问： “冠军的球队在 1-16 号中吗?” 假。