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      戰(zhàn)斗機(jī)源代碼是什么東西?

      2020-10-08 20:34閱讀(61)

      戰(zhàn)斗機(jī)源代碼是什么東西?:說起來忒簡單,戰(zhàn)斗機(jī)電腦的核心操作系統(tǒng)嘛,使用的編程語言,即源代碼,這臺(tái)電腦能干什么,不能干什么,都由其控制,比如加裝新:-源

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      說起來忒簡單,戰(zhàn)斗機(jī)電腦的核心操作系統(tǒng)嘛,使用的編程語言,即源代碼,這臺(tái)電腦能干什么,不能干什么,都由其控制,比如加裝新型導(dǎo)彈,即要更改發(fā)射程序設(shè)計(jì),不然的話,戰(zhàn)機(jī)電腦就會(huì)告訴你不受支持。沒有加裝計(jì)算機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī),走進(jìn)座艙,令人眼花繚亂,各種密密碼的按鈕和開關(guān),真是讓人頭大,現(xiàn)在走進(jìn)去,一塊玻璃屏,非常爽心悅目,好了還想好,全部顯示在戰(zhàn)斗頭盔上,隨飛行員的眼睛,可以實(shí)現(xiàn)各種操作,甚至語音控制都可以,說聲發(fā)射,導(dǎo)彈就飛出去,可以說最大程度地減少了飛行員的疲勞,也最大程度地把握住戰(zhàn)斗和生存機(jī)會(huì),好是好,所謂有一利必有一弊,不得不面臨升級(jí)極其復(fù)雜的技術(shù)問題,硬件損壞顯示數(shù)據(jù)不準(zhǔn),給戰(zhàn)機(jī)操縱帶來極大危險(xiǎn),充滿了不確定性。也可以說,源代碼也是致命性的。

      ▲致命源代碼。2018年,一架F-35B失事,原因就在于,顯示錯(cuò)誤,而顯示錯(cuò)誤,是由于大氣傳感器在空中結(jié)冰造成的,結(jié)了冰,顯示屏中沒顯示,加之起飛迎角過大,可不就出了事唄。這么棒的戰(zhàn)斗機(jī),出現(xiàn)這樣低劣的錯(cuò)誤,為什么?不是戰(zhàn)機(jī)源代碼設(shè)計(jì)不成,而是太多太復(fù)雜,800多萬程序,更改哪項(xiàng)都費(fèi)勁。戰(zhàn)機(jī)傳感器太多,飛機(jī)設(shè)計(jì)得太復(fù)雜,什么都想要,整合到一起,引起了極大的麻煩。F-35C起落架設(shè)計(jì)有點(diǎn)問題,有人說,改過來就是,其實(shí)并不簡單,交付二年來,仍然不能改正,改一項(xiàng)而動(dòng)全身,這就是戰(zhàn)機(jī)的源代碼。再比如F-35高空缺氧的問題,F(xiàn)-22到現(xiàn)在也存在是一問題,洛馬公司搞不清究竟是戰(zhàn)機(jī)計(jì)算機(jī)源程序不對(duì),還是生命保障系統(tǒng)不對(duì),拆下來測(cè)試好好的,生生裝上去就有問題。所謂動(dòng)一動(dòng),要你的命,源代碼問題著實(shí)復(fù)雜。

      ▲開放的“梟龍”。2015年,巴基斯坦空軍一中將,對(duì)媒體說,已經(jīng)獲得了“梟龍”全部源代碼,這就意味著,想怎么用就怎么用,想加裝什么系統(tǒng)都可以,多配備一點(diǎn)外部武器,哪里想整合一個(gè)傳感器,都可以自己搞了,不必再飛到中國成都來完成,開放源代碼,充分顯示了中巴軍事合作的高水平,巴方高興,中國也高興,兄弟嘛,對(duì)不對(duì)?開放的“梟龍”,自當(dāng)有開放的心胸。多少配件做到了即插即拔,中西兼容,巴方說,人機(jī)界面非常友好,幾可隨心所欲,支持各種西方硬件、軟件,這使得我們自家兄弟非常happy。與此相反,我們來看印度的例子,俄印合作“布拉莫斯”,被印度倚為神器與寶器,一天到晚嚷嚷著說要賣,賣給越南賣給誰誰,賣就賣吧,不必這么大聲音的,問題被視為利器,自不一般,俄羅斯輕咳一聲后,印度就不吱聲了,問題正出在導(dǎo)彈的源代碼不在印度之手,嘿嘿,什么武器都有源代碼,從而使得武器外銷變得非常復(fù)雜。

      ▲卡脖子的源代碼,F(xiàn)在所有武器系統(tǒng),只有事涉電子設(shè)備,即可成為卡脖子裝備,印度一款導(dǎo)彈,即為卡得這般嗷嗷叫,有了這東西,俄羅斯即把技術(shù)核心掌握在手里,印度外銷多少,俄羅斯即可得到多少合作專利。當(dāng)然也看合作水平,美國視以色列為己出,一切裝備源代碼即可對(duì)其開放,比如正在進(jìn)行的美以F-35交易,以色列自己想改則改,維護(hù)和加裝設(shè)備,就變得非常順手。之對(duì)他國則不可能這樣便利,包括日本,雖說也架設(shè)了一條生產(chǎn)線,但飛機(jī)出點(diǎn)事即不得不請(qǐng)來美國專家,現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),不知叫不叫日本技師在不在現(xiàn)場(chǎng),看來是費(fèi)勁,源代碼成為不傳之密。挪威和英國,興沖沖賣回去一些,都存在著不同程度的技術(shù)問題,也只能坐等美國老師上門服務(wù)。一切都是加密的,自己破譯,根本就是一項(xiàng)完成不了的任務(wù)。

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      你所說的源代碼應(yīng)該是操作系統(tǒng)吧,或者是各種戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)載控制程序。戰(zhàn)斗機(jī)作為現(xiàn)代科技的結(jié)晶,是一臺(tái)十分復(fù)雜的機(jī)器,為了完成各種任務(wù),戰(zhàn)斗機(jī)上都安裝數(shù)臺(tái)了不同功能的計(jì)算機(jī)。

      老式戰(zhàn)斗機(jī)是沒有計(jì)算機(jī)的,操縱控制完全由人來手動(dòng)完成,飛行員直接控制油門和舵面,手上還有機(jī)炮的扳機(jī)。隨著戰(zhàn)斗機(jī)越來越復(fù)雜,功能越來越多,機(jī)載設(shè)備也也越來越多,一個(gè)飛行員已經(jīng)顧不過來了,所以要將大部分任務(wù)都交給計(jì)算機(jī)去完成,飛行員就發(fā)號(hào)施令就行了。




      戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)載計(jì)算機(jī)分為好多種,比如飛控計(jì)算機(jī)、火控計(jì)算機(jī)、大氣計(jì)算機(jī)、飛行管理計(jì)算機(jī)。每一種計(jì)算機(jī)都要按照一定的規(guī)律完成專門的任務(wù),并且根據(jù)飛行的實(shí)時(shí)情況完成飛行員的指令,這都需要編制相應(yīng)的程序。

      源代碼就是一個(gè)翻譯,負(fù)責(zé)把飛行員的指令翻譯成計(jì)算機(jī)能懂的格式,然后讓計(jì)算機(jī)去操縱戰(zhàn)斗機(jī)的各種設(shè)備,并且把飛行員想要的信息顯示出來。


      F35的顯示組件和操作界面

      編制戰(zhàn)斗機(jī)所有需要的代碼可不是一件容易的事情,各種系統(tǒng)互相關(guān)聯(lián),要考慮的情況非常復(fù)雜,洛克希德F35的代碼量超過800萬行

      這些源代碼也是由計(jì)算機(jī)語言編寫的,F(xiàn)35源代碼中53%是C語言編寫,35%是c++語言編寫,另外有7%是匯編語言。

      戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)一般是用vxworks操作系統(tǒng),這個(gè)操作系統(tǒng)也廣泛應(yīng)用在的衛(wèi)星和各類航天器,反應(yīng)迅速,實(shí)時(shí)性能強(qiáng),工作穩(wěn)定,可以嵌入到各類系統(tǒng)中。

      戰(zhàn)斗機(jī)源代碼要求高可靠性和高效率,基本沒有一句廢話,至于windows和安卓系統(tǒng),還是算了吧,看個(gè)小電影還可以,用來控制戰(zhàn)斗機(jī),實(shí)在是太不靠譜了。

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      說下F-35的OS吧,要不然很多人還有很多的疑問。

      F-35的核心操作系統(tǒng)是Green Hills Software公司的產(chǎn)品,叫做INTEGRITY。這個(gè)操作系統(tǒng)被用在B-2、F-16、F-22、F-35上面。是一個(gè)實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng),算是F-35的軟件核心部分了。

      但是操作系統(tǒng),顧名思義的就是一個(gè)底層的OS,起到應(yīng)用級(jí)別的程序到硬件固件之間的橋梁作用。

      就類似于,家里的電腦雖然安裝了Windows系統(tǒng),也帶有聲卡,但如果想讓喇叭發(fā)出聲音的話,那么一定還得有音頻的應(yīng)用程序,類似于錄音機(jī)、千千靜聽、酷狗、網(wǎng)易云音樂什么的。也只有安裝了特定應(yīng)用程序后INTEGRITY才能起到自己的作用控制飛機(jī)的飛行。

      INTEGRITY呢本身就是一個(gè)開放式系統(tǒng),不僅僅在戰(zhàn)斗機(jī)上應(yīng)用,一些類似于空客的民用飛機(jī)也會(huì)使用這些系統(tǒng)。

      這里呢就會(huì)看到一些類似于下面的部件:

      戰(zhàn)機(jī)上很常見的多功能顯示屏拆下來就是這個(gè)樣子的。

      在這個(gè)顯示屏(MFD)后面的接口大致是這樣的(當(dāng)然也有其他形式)

      這很像我們的顯示器的接口類型了,只不過這種接口是雙向通訊的,接口引出的信號(hào)線被接入系統(tǒng)總線。

      這樣就會(huì)完成了一個(gè)INTEGRITY到硬件的物理連接,同樣我們從系統(tǒng)圖上可以看出,INTEGRITY支持了三種語言ADA、C、C++,這三種語言最重要的是ADA,這是一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的語言,用來連通設(shè)備并做出相應(yīng)響應(yīng)的。例如下面的十四行程序:

      是將雷達(dá)告警信號(hào)和機(jī)上的一個(gè)閃燈進(jìn)行連接的。由于是在Runtime下工作,因此只要雷達(dá)告警器接收到雷達(dá)信號(hào),那么機(jī)上的閃燈就開始不停的閃爍。

      同樣下面的23行程序:

      是戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)據(jù)鏈的程序,當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)從序列端口取得數(shù)據(jù)鏈信息后,就會(huì)直接投射到多功能顯示器上。


      這樣我們能看到ADA程序其實(shí)特別簡單了吧。就是這樣的程序被戰(zhàn)斗機(jī)廣泛應(yīng)用。當(dāng)然了咱們剛剛說的都是一小點(diǎn)的功能,一架戰(zhàn)機(jī)的功能高達(dá)上萬項(xiàng),因此往往一架戰(zhàn)機(jī)的源碼也得寫個(gè)幾百萬行。


      但整體上都大同小異如果有興趣的話,可以安裝一個(gè)INTEGRITY模擬程序在家里的計(jì)算機(jī)給戰(zhàn)斗機(jī)編個(gè)程什么的,都未嘗不可。


      所以說啊,戰(zhàn)斗機(jī)源代碼,也并不是什么神秘的東西。只不過,你想真正的給一個(gè)聲卡編程那么你至少得有一個(gè)聲卡,同理,你想給一個(gè)戰(zhàn)斗機(jī)編程,除了時(shí)間之外還真得有一架戰(zhàn)斗機(jī)。

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      為什么源代碼這么神秘?又為什么很多企業(yè)或者作者都不會(huì)公布源代碼?就拿前幾年中國從俄羅斯購買蘇35來說,俄羅斯不光不提供源代碼,就連漢化上也想坑中國一點(diǎn)錢。最后導(dǎo)致中國一氣之下用俄語版本的戰(zhàn)斗機(jī)。為什么俄方這么摳門不提供源代碼?源代碼這種東西很神秘嗎?掌握源代碼又意味著能干什么?

      源代碼是什么?很多人對(duì)這個(gè)東西一知半解,多數(shù)人了解到它也僅僅只是從電影書籍中知道只言片語,其實(shí)就是電子設(shè)備通用的數(shù)據(jù)格式和編碼方式,跟戰(zhàn)斗機(jī)本身是沒有關(guān)系的。而使用不同源代碼的機(jī)器裝到一起就不能正常工作。

      源代碼是程序在創(chuàng)造時(shí)必須的一段文本文件,是整個(gè)程序最重要的部分。不同編程語言的源代碼長的也不一樣,源代碼決定程序的所有功能和性能。而現(xiàn)在戰(zhàn)斗機(jī)因?yàn)槎际请姎饣,因此都采用?jì)算機(jī)控制技術(shù),都要編制很多程序。

      程序生成的源代碼是很復(fù)雜的,根本沒有人可以通過逆向反編譯的方法得到。美國的F—35戰(zhàn)機(jī)就有大約800萬行機(jī)載軟件源代碼,這是控制系統(tǒng)關(guān)鍵所在,為戰(zhàn)機(jī)核心技術(shù)。機(jī)載軟件源代碼控制著從武器、雷達(dá)到引擎在內(nèi)的所有關(guān)鍵系統(tǒng),是戰(zhàn)斗機(jī)飛行及作戰(zhàn)系統(tǒng)核心技術(shù)。

      不光如此軍用電子設(shè)備的數(shù)據(jù)格式和民用的完全不一樣,所使用的也不是任何一種常用語言。舉個(gè)例子說,家用電腦的數(shù)據(jù)格式是8位一個(gè)字節(jié),所以電腦有16位、32位的。但俄式軍用數(shù)據(jù)格式是18位一個(gè)字節(jié)。

      總之這源代碼就像電腦操作系統(tǒng)一樣,只給你幾個(gè)幾口調(diào)用的地址、格式,讓你可以編寫應(yīng)用軟件,但是你不能更改操作系統(tǒng)。一旦操作系統(tǒng)升級(jí),你不得不去買。而且一旦源代碼是通過加密運(yùn)行的,更是無法破譯的。保住源代碼就是保住了核心機(jī)密。這一點(diǎn)對(duì)歐洲人更重要。因?yàn)闅W洲有很高的技術(shù),擁有了代碼,就可以進(jìn)行修改、仿制出性能更好的飛機(jī)。

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      所謂的源代碼實(shí)際上機(jī)載系統(tǒng)的軟件統(tǒng)。戰(zhàn)斗機(jī)在早期沒有什么航電系統(tǒng),伴隨著技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的航電系統(tǒng)越來越復(fù)雜,為了提高其性能安裝了計(jì)算機(jī),功能也越來越強(qiáng)大,這樣就出現(xiàn)了軟件系統(tǒng),這樣只需要對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí),那么可以擴(kuò)充戰(zhàn)機(jī)的功能。

      與人們使用的個(gè)人電腦不同,軍用戰(zhàn)機(jī)的軟件系統(tǒng)非常特別,無論是硬件,還是軟件都屬于獨(dú)立的東西,我們?cè)趥(gè)人電腦使用的程序壓根沒法在其上運(yùn)行,軍用系統(tǒng)的軟硬件升級(jí)與更新也不是隨意的,不是發(fā)個(gè)升級(jí)包就可以升級(jí)了。

      戰(zhàn)機(jī)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)的話,自然涉及編寫新的軟件代碼。但是其使用軍用軟件,與人們使用的各種電腦軟件不一樣的,別說編程語言,連輸入輸出設(shè)備都不一樣,有很大的區(qū)別,也就是說。

      實(shí)際上,軍用系統(tǒng)的軟件是真正意義上的加密,沒有公開的編程工程,至于軟件源代碼更不會(huì)有介紹。實(shí)際上涉及的是高度的軍事機(jī)密,不公開的東西,為了保密,軟件系統(tǒng)經(jīng)過大量的技術(shù)處理,安插了大量的假代碼等加以偽裝,甚至加入了病毒來防破解,讓人們無法認(rèn)清它的源代碼到底什么樣子。

      由于屬于高度機(jī)密的東西,客戶拿不到這個(gè)軟件源代碼,只能依賴供應(yīng)商的合作,破解的難度極高。

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      老值錢??的東西,先科普一下。只要是軟件都有源代碼,源代碼就是指編寫的最原始程序的代碼。運(yùn)行的軟件是要經(jīng)過編寫的,程序員編寫程序的過程中需要他們的“語言”。音樂家用五線譜和音符,建筑師用圖紙和筆,那程序員的工作的語言就是“源碼”了。

      人們平時(shí)使用軟件時(shí)就是程序把“源碼”翻譯成我們可直觀的形式表現(xiàn)出來供我們使用的。

      比如一個(gè)word文件用記事本強(qiáng)行打開就是亂碼。就是因?yàn)樵创a不對(duì)。

      戰(zhàn)斗機(jī)上也有計(jì)算機(jī),有計(jì)算機(jī)就有軟件和系統(tǒng)。有軟件和系統(tǒng)就需要源代碼。

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      現(xiàn)在的飛機(jī)是復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備,僅靠人力是無法很好地控制并發(fā)揮其性能,因此需要有自控系統(tǒng)輔助。目前的自控系統(tǒng)都是數(shù)字化的,而源代碼就是數(shù)字化的軟件基礎(chǔ)。

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      就是火控計(jì)算機(jī)的程序代碼,現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)掛載的都是精確制導(dǎo)武器,這些武器上也都有計(jì)算機(jī)芯片和程序,與戰(zhàn)機(jī)之間通過數(shù)據(jù)總線也有數(shù)據(jù)交換,因此都有程序代碼,而編寫這些的程序代碼就是源代碼。

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      這個(gè)你要是理解了電子計(jì)算機(jī)軟件的源代碼,戰(zhàn)斗機(jī)源代碼也就好理解了?梢园褢(zhàn)斗機(jī)看成一臺(tái)可以飛行的大型計(jì)算機(jī),手柄、按鍵,腳踏、麥克就是輸入設(shè)備,各個(gè)屏顯、語音等就是輸出設(shè)備,通信就是網(wǎng)絡(luò)傳輸、武器就是打“印”設(shè)備哈??,計(jì)算機(jī)內(nèi)包含的源代碼就是用編程語言編寫的操作系統(tǒng)軟件和各類應(yīng)用軟件。這么一對(duì)比看,好多問題是不是就變得簡單了。

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      飛控系統(tǒng)、火控系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)的控制軟件

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