第536章 战车之魂 (2/3)

靠墙是一排排实验台，台上摆着各种仪器设备，示波器、信号源、频谱仪、万用表，整整齐齐。

车间中央，摆着一台墨绿色的机柜，大约双开门冰箱大小，钢板焊接，棱角包铁皮，正面嵌着一块单色显示器，屏幕里显示着几行绿色的字符。

机柜旁边，放着一台火炮伺服机构，银白色的电机和减速器，旁边连着一台示波器和一个稳压电源。

几个穿着白大褂的技术员正在机柜前面忙碌，有的在调试，有的在记录数据。

谢凯引着众人走到机柜前，转过身。

“教授、各位，这就是我们正在研发的车载火控系统原理样机。今天请各位来，不是走过场。是想请各位帮我们看看，方案有没有漏洞，设计有没有缺陷，有没有我们没想到的地方。”

他顿了顿：“惊雷设计室是从集成电路实验室分出来的。不管分多久，根都在红星所。今天各位来了，就是娘家人。有什么说什么，别客气。”

宋颜点了点头，没说话。

谢凯带着大家来到机柜后面的区域，那里已经坐了十几个人，一个个腰背挺直。

排头几个肩上星星杠杠各不相同，李大校、周铁山、陆晓蔓等人赫然在列。

吕辰等人进来，李大校站起身为，啪的一下敬了一个军礼：“欢迎宋教授、集成电路实验室莅临指导！”

宋教授回了一个礼：“李政委，客气了，互相学习！”

李大校点点头，引大家入座。

谢凯走到黑板前，拿起粉笔，开始讲解。

“我先介绍一下总体方案。”

他在黑板上画了一个功能框图，从上到下，从左到右，方方正正。

“车载火控系统的核心任务，是捕捉目标、解算弹道、控制火炮。听起来简单，但要求极高。”

他在框图上画了几个箭头。

“实时性是第一要素，从目标捕捉到火炮击发，整个流程必须在几百毫秒内完成。任何延迟，都可能导致脱靶。”

他在“实时性”三个字下面画了一条横线。

“我们的方案采用硬实时调度机制，目标跟踪、弹道解算、火炮伺服是系统的关键任务，优先级最高，可以抢占非关键任务。中断响应时间控制在微秒级，不依赖通用操作系统。”

“时间敏感的信号处理和解算，用专用硬件加速，不靠运算核心跑微程序。专用芯片只干一件事，干完就交差，不占用cpu时间。”

车载火控系统，强调实时性是基本操作，台下众人认真听着。

谢凯继续往下讲。

“车载环境极其恶劣，振动、温度变化、电磁干扰，任何一种都可能导致系统死机或出错。因此可靠性，是火控系统的第一生命线。”

“因此我们用三冗余架构。电源、主控、传感器接口，关键模块都有热备份。主模块出问题，备份模块在毫秒级内接管，系统不停机。”

他在黑板上画了一个三模块并联的示意图。

“我们设计了看门狗电路和自动复位机制，以确保软件死锁或硬件异常时，系统自动恢复，不需要人工干预。”

“所有接口电路光电隔离，车间里强电串扰烧毁芯片的事，我们见多了，车载环境比车间更恶劣，隔离是必须的。”

“电源模块要扛得住车辆发电机的电压波动，以及电池电压在启动时的掉压问题，因此用宽压输入、过流过压保护。”

台下有人点头，有人飞快地记着，笔尖沙沙作响。

“火控系统不是一次性产品，要随武器平台升级而改进。”谢凯在黑板上画了一个模块化的架构图。“系统按功能拆分为目标探测、火控解算、火炮伺服、人机交互、自检诊断等独立模块。模块间用标准总线连接，方便替换和升级。”

“弹道模型、滤波算法等关键算法做成可配置、可更新的固件，不固化在硬件里。系统设计支持现场自检和故障诊断，能快速定位到板卡级甚至芯片级故障。”

他放下粉笔，转过身。

“装备的服役周期很长。坦克会用三四十年，火控系统要跟着走三四十年。所以我们计划设计一套火控专用微指令集，把滤波、预测、解算等核心算法做成可配置、可更新的微程序。主控芯片预留可编程逻辑单元，能在不改板卡的情况下优化算法。”

专用微指令集+可编程硬件，支撑几十年升级。

这个想法很有超前性，台下安静了一瞬。

“坦克、装甲车内部的电磁环境极其恶劣，还有冲击、振动、高低温、盐雾、霉菌，环境适应性必须强。”

谢凯在黑板上写了几行字。

“屏蔽关键信号线、差分走线、多层板设计、电源滤波，以确保信号完整性和电磁兼容性。”

“整机防震、防尘、防潮、防盐雾要加固设计。所有连接器带锁紧装置，板卡带加固条。”

“宽温工作覆盖-40c到+85c。关键芯片降额使用，留足余量。”

“传感器、通信接口的接口保护，我们加瞬态抑制二极管和滤波电路，防止静电和浪涌。”