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第536章 战车之魂 (3/3)

他放下粉笔,看着台下。

“军工设计遵循务实原则,不迷恋先进技术,能用、耐用是第一考量。”

他掰着手指头数。

“核心芯片采用5微米工艺,良率高,可靠性有保障。”

“元器件选用最成熟、有批产基础的型号,不用实验室里的新东西。”

“微程序功能尽可能简化、聚焦,不堆砌任何与核心任务无关的功能。”

“人机界面绝对简单直观,操作步骤极尽简化,不让炮手在战场上翻手册。”

“系统启动时间不超过30秒,坦克从静止到投入战斗,不能等计算机慢慢启动。”

他讲完了,转过身,看着集成电路实验室的众人。

“总的一句话,这个火控系统,不是最快的计算机,而是最可靠的战场伙伴。要稳、要简、要能扛,更要能持续改进。”

台下安静了几秒。

然后,台下众人开始鼓起掌来。

谢凯讲完五大设计原则,端起搪瓷缸子喝了一口水:“下面,我汇报‘战神-1’火控系统的具体技术方案。”

他展开一张a0幅面的系统架构图,用磁铁吸在黑板上,拉开一根收音机天线,讲解了起来。

“总体架构,采用‘三余度、双总线、一中心’。”

“三余度,火控解算、传感器接口、电源管理三个关键模块三模冗余。三通道同时运行,输出结果三取二表决。任何一通道故障,系统自动隔离、降级运行,不停机。”

“双总线,主总线负责实时数据交换,副总线负责诊断维护。两条总线物理隔离、电气隔离。主总线失效,副总线维持基本通信。”

“一中心,火控计算机集中控制所有传感器和解算,不搞分布式。”

他翻开第二页图纸。

“火控计算机采用‘一主二备三协处理’异构架构。”

“主处理器‘战芯-1’,5微米工艺,4mhz主频,16位定点,64条火控专用指令,单周期执行。负责系统调度、任务管理、人机交互。”

“三个协处理器各司其职,协处理器一负责卡尔曼滤波,处理周期2毫秒;协处理器二负责弹道解算,四阶龙格-库塔法,单次解算不超过10毫秒;协处理器三负责伺服控制,pid算法硬件化,控制周期1毫秒。”

“主处理器调度,三协处理器并行工作。从目标捕获到火炮调转到位,全流程不超过300毫秒。”

“存储系统分三级:寄存器堆零等待;4kb高速缓存,命中率85%;64kb主存由16颗kl-sram组成,带e校验,单比特纠错、双比特报警。主存固化主备双份火控程序。”

他翻开传感器接口图纸。

“所有接口光电隔离,隔离电压2500v。信号线屏蔽、差分传输,抗共模干扰。每路接口独立故障检测,信号丢失检测、数据校验、传感器供电监测。任何一路异常,系统自动报警、切换备用或降级。原则:宁可收不到,不可收错。”

“火炮伺服采用直流力矩电机直驱,无减速器、无传动间隙。光电编码器分辨率0.01度。三个工作模式,跟踪模式:自动调转火炮保持瞄准点;调转模式:操纵杆手动控制,伺服助力;稳定模式:行进间火炮独立稳定。四级路面30km/h时速,稳定精度优于0.3密位,1500米距离散布不超过45厘米。”

“人机交互,7英寸单色crt,512x512分辨率,显示瞄准线、目标距离、射击诸元、系统状态。操纵杆集成激光测距和击发按钮,12键键盘用于参数设置和自检。语音告警关键信息。设计原则:三步操作,一眼看懂。”

他翻开电源管理图纸。

“车载24v电源波动18v-32v,启动瞬间可跌至16v。电源模块三冗余,三个独立dc-dc变换器,任一可独立承担整机供电。专用电源管理芯片实现过压保护、欠压锁定、过流短路保护、温度监控。超级电容组后备,主电源失效后维持运行30秒,足够完成最后一次射击并安全关机。原则:宁可慢,不可死。”

“环境适应性,工作温度-40c至85c,关键芯片降额50%;存储-55c至125c;95%湿度无凝露,三防涂覆。抗5g振动、30g冲击。机柜整体屏蔽60db,信号线屏蔽差分传输,电源线加滤波器和瞬态抑制二极管。关键信号三模冗余三取二表决。”

“可靠性指标mtbf

2000小时,比现役提高一倍。维修性指标mttr

30分钟,连级维修、板卡级更换。元器件降额、冗余设计、硬件看门狗。故障注入测试1000小时。系统模块化为9个独立板卡,外形统一、连接器通用。上电自检10秒覆盖90%故障,在线自检每秒一次,故障自动定位到板卡,显示器提示‘更换xx板’。每块板卡设电源、运行、故障三色指示灯,关键信号设标准测试点,万用表可量。”

最后,他翻开软件架构图纸。

“软件分三层,硬件抽象层封装传感器差异,换装新设备只改驱动;基础服务层为硬实时内核,优先级抢占,关键任务不被阻塞;应用层含滤波算法、弹道模型、伺服控制、人机交互。”

“微程序模块化、参数化、可配置。基础数学库固化在rom;弹道模型库独立加载升级;故障诊断库随使用数据丰富;自检程序覆盖所有硬件。双人复核、交叉验证,仿真通过后实物验证,实物通过后上车实测。”

谢凯放下粉笔:“方案讲完了。请各位提意见。”

台下安静了片刻,然后掌声响起来。

掌声很沉、很稳的,像咬合在一起的齿轮。

日光灯照在那些图纸上。

看着那些密密麻麻的方框和箭头。

所有人都知道,这个方案,立住了。