加固計算機規(guī)范簡介

加固計算機規(guī)范簡介

概況

1.什么是計算機加固

所謂加固，就是為適應(yīng)某種惡劣環(huán)境，在計算機設(shè)計時對影響機器性能的各

種因素，諸如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電氣特性、機械結(jié)構(gòu)等所采取的相應(yīng)保證措施。也就是

說，計算機要在各種惡劣環(huán)境下使用，都應(yīng)采取相應(yīng)措施，否則，機器難于正常

運轉(zhuǎn)，所采取的措施就是對機器進行加固。

本文中所說的計算機主要包括小型計算機和微型計算機，也包括相應(yīng)的外圍

設(shè)備。其中，計算機包括服務(wù)器、工作站、個人計算機、嵌入式計算機。

2.我國的特點

世界情況各不相同，就地理、政治情況來講，我國有以下特點：

①地域、領(lǐng)空遼闊；

②有眾多的江河、湖泊；

③有大片的沙漠：

④有數(shù)萬公里長的海岸線；

⑤有遼闊的海域；

⑥有其他特殊的使用環(huán)境；

⑦我國的軍事行動重點是保衛(wèi)本國，而不是針對全球。

由于使用環(huán)境各不相同，因此，對機器的加固要求就各不一樣。

—.機器的加固標(biāo)準(zhǔn)

目前尚未發(fā)現(xiàn)國外有國家一級的計算機加固標(biāo)準(zhǔn)。如上面所說，由于國外的

地理位置、環(huán)境狀況、軍事目的與我國大不一樣，即使別國有加固標(biāo)準(zhǔn)，也難適

合于我國的要求。

我國有國家標(biāo)準(zhǔn)（民標(biāo)）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（民標(biāo)）、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)（國軍標(biāo)）、

行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)（國軍標(biāo)）。計算機沒有地方標(biāo)準(zhǔn)。到目前為止，我國的國家標(biāo)準(zhǔn)

雖有計算機規(guī)范，但它只是針對室內(nèi)使用的普通計算機制定的標(biāo)準(zhǔn)；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和

行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)都沒有制定專門的加固機標(biāo)準(zhǔn)：惟獨國家軍用標(biāo)準(zhǔn)針對加固需求制

定了標(biāo)準(zhǔn)。在國家軍用標(biāo)準(zhǔn)中，不僅有計算機標(biāo)準(zhǔn)，而且還有配套的外圍設(shè)備標(biāo)

準(zhǔn)。這些國家軍用標(biāo)準(zhǔn)都含有加固的要求。

具有加固要求的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)如下：

GJB322A-1998《軍用計算機通用規(guī)范》；

GJB925-1990《串行擊打式軍用打印機通用規(guī)范》；

GJB926A-1999《軍用計算機用陰極射線管顯視設(shè)備通用規(guī)范》；

GJB928-1990《軍用軟磁盤機通用規(guī)范》；

GJB1316-1991《軍用溫式磁盤機通用規(guī)范》；

GJB1901A-2003《軍用巨型計算機通用規(guī)范》；

GJB1945-1994《軍用計算機鍵盤通用規(guī)范》；

GJB2023-94《飛控計算機通用規(guī)范》；

GJB3221-98《機載大氣數(shù)據(jù)計算機通用規(guī)范》。

與計算機有關(guān)的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)還有一些，但不是專門針對“加固”制定的，

所以沒有在此列出。

三.加固機的分類

加固機可以用各種方法進行分類。在標(biāo)準(zhǔn)（主要是GJB322A軍用計算機通

用規(guī)范）中有兩種分類方法，即按使用環(huán)境和加固方式進行分類。兩種情況的分

類如下：

1.按使用環(huán)境分類

按使用環(huán)境分為以下六類：

①地面環(huán)境

a）有空調(diào)機房環(huán)境；

b）無空調(diào)機房環(huán)境；

s）野外環(huán)境。

②車載環(huán)境

a）有空調(diào)，載體靜止環(huán)境；

b）無空調(diào)，載體靜止環(huán)境；

c）無空調(diào)，載體挪移環(huán)境。

③艦載環(huán)境

a）有空調(diào)，艙室環(huán)境；

b）無空調(diào)，艙室環(huán)境；

c）有掩蔽的艙外環(huán)境；

d）無掩蔽的艙外環(huán)境；

e）潛艇（水下）環(huán)境。

④機載環(huán)境

a）可控環(huán)境；

b）不可控環(huán)境。

⑤發(fā)射式環(huán)境

a）陸基發(fā)射式環(huán)境；

b）水下發(fā)射式環(huán)境；

c）空中（飛機、衛(wèi)星、飛船等飛行器）發(fā)射式環(huán)境。

⑥其他使用環(huán)境。

2.按加固形式分類

按加固形式分為以下I四類：

①普通型（共2類）；

②初級加固型（共2類）；

③加固型（共5類）；

④全加固型（共7類）。

各種加固型的類別名稱詳見下面第四大條的第2小條“各類加固的環(huán)境要求

及部份參數(shù)”。

四.加固機的技術(shù)要求

對于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來說，某種機器是不是加固機，是屬于哪一類加固機，都要反

映在標(biāo)準(zhǔn)中，要在標(biāo)準(zhǔn)中的“技術(shù)要求”條款中用一些必要的數(shù)據(jù)表示出來。在

現(xiàn)有國家軍用標(biāo)準(zhǔn)中，針對每種加固類別，都給出了相應(yīng)環(huán)境要求的各種必要參

數(shù)。

另一方面，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)都是產(chǎn)品的通用標(biāo)準(zhǔn)，而不是專門針對環(huán)境要求制定

的標(biāo)準(zhǔn)。為了一項標(biāo)準(zhǔn)的完整性，因此，在標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求中，不僅有與環(huán)境相

關(guān)的技術(shù)內(nèi)容，而且有與環(huán)境關(guān)系不大的內(nèi)容，例如機器的功能、軟硬件要求、

安全等。為便于對加固性能集中敘述，故在本文中將機器的性能分為兩類，一類

是與加固類型關(guān)系不大的技術(shù)要求歸為“通用要求”，另一類是與加固類型密切

相關(guān)的技術(shù)要求。以下簡單介紹這兩種要求，這些要求以GJB322A為例。

1.產(chǎn)品的通用要求

主要的要求如下：

①外觀結(jié)構(gòu)：各類的要求一致。

②硬件、軟件、結(jié)構(gòu)設(shè)計：各類的要求一致。

③機器性能：由于產(chǎn)晶更新?lián)Q代非?？?，而且各用戶對產(chǎn)品的性能要求不

一樣，因此只給出了參考值。

④安全性：各類的要求一致。

⑤電磁兼容：各類的要求一致。

⑥可靠性：可靠性雖然與環(huán)境條件有關(guān)，但主要是根據(jù)用要求提出來的。

在標(biāo)準(zhǔn)中給出了MTBF的系列值，這個系列中的任何一個值都不是針對某個具體

環(huán)境。

⑦維修性：各類的要求一致。

2.各類加固的環(huán)境要求及部份參數(shù)

加固機與環(huán)境有關(guān)的內(nèi)容包括工作溫度、濕然、振動、沖擊、自由跌落、加

速度、壓力（氣壓）、噪聲、日光輻射、外殼防水、易爆性大氣、吵塵、霉菌、

鹽霧、運輸、抗核加固。

上述加固要求并非各種類型的加固機都要采用，而是根據(jù)各類加固要求適

當(dāng)選用，例如，地面固定有空調(diào)機房環(huán)境的機器就沒有必要對日光輻射、防水、

吵塵、霉菌、鹽霧等提出要求。

下面給出計算機標(biāo)準(zhǔn)中各類加固的具體環(huán)境要求，凡沒有提到的環(huán)境即是沒

有要求，某些要求也給出了具體參數(shù)。計算機和各種外設(shè)的加固類型和相應(yīng)指標(biāo)

詳見相應(yīng)的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。

①普通型

a）適合于地面固定有空調(diào)機房環(huán)境：

規(guī)定了，作溫度（15℃飛5℃）和濕熱要求，振動（20Hz~60Hz）和沖擊是

可選項。

b）適合于地面固定無空調(diào)機房環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（0C~40℃）和濕熱要求。振動（20Hz?60Hz）和沖擊是

可選項。

②初級加固型

a）適合于車載有空調(diào)載體靜止環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（5℃~40℃）、濕熱、振動（5Hz~200Hz）、沖擊、自由

跌落和運輸要求。壓力、霉菌和鹽霧是可選項。

b）適合于艦載有空調(diào)艙室環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（5℃~40℃）、濕熱、振動（5Hz~80Hz）、沖擊、自由跌

落和運輸要求。外殼防水、霉菌和鹽霧是可選項。

③加固型

a）適合于車載無空調(diào)載體靜止環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（-15℃~50℃）、濕熱、振動（5Hz~500Hz）、沖擊、自

由跌落和運輸要求。壓力、吵塵、霉菌和鹽霧是可選項。

b）適合于艦載無空調(diào)艙室環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（-15℃~50℃）、濕熱、振動（5Hz~80Hz）、沖擊、自由

跌落、外殼防水、霉菌和鹽霧要求。運輸是可選項。

c）適合于艦載有掩蔽的艙外環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（-15℃~55℃）、濕熱、振動（5Hz、80Hz）、沖擊、自由

跌落、外殼防水、霉菌和鹽霧要求。易爆性大氣和運輸是可選項。

d）適合于潛艇環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（0℃~40℃）、濕熱、振動（5Hz~80Hz）、沖擊、自由跌

落、外殼防水、霉菌和鹽霧要求。易爆性大氣和運輸是可選項。

e）適合于機載可控環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度1-20℃~40℃）、濕熱、振動（10Hz~2000Hz）、沖擊、

自由跌落、加速度、壓力和噪聲要求。外殼防水、易爆性大氣和運輸是可選項。

④全加固型

a）適合于野外環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（-40℃~50℃）、濕熱、振動（5Hz~200Hz）、沖擊、

自由跌落、日光輻射和外殼防水要求。壓力、易爆性大氣、吵塵、霉菌、鹽霧和

運輸是可選項。

b）適合于車載無空調(diào)的載體挪移環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度40℃~50℃）、濕熱、振動（50Hz“500Hz）、沖擊、自

由跌落和運輸要求。壓力、日光輻射、外殼防水、霉菌和鹽霧是可選項。

c）適合于艦載無掩蔽的艙外環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（-40℃~65℃）、濕熱、振動（15Hz~80Hz）、沖擊、自

由跌落、日光輻射，外殼防水、霉菌和鹽霧要求。易爆性大氣和運輸是可選項。

d）適合于機載不可控環(huán)境

規(guī)定了工作溫度-50℃~70℃）、濕熱、振動（10Hz~2000Hz）、沖擊、

自由跌落、加速度和壓力要求。噪聲、日光輻射、外殼防水、易爆性大氣、吵塵、

霉菌、鹽霧和運輸是可選項。

e）適合于陸基發(fā)射式環(huán)境

規(guī)定了工作溫度「50℃飛5℃）、濕熱、振動（10Hz“50Hz）、沖擊、自

由跌落、加速度和壓力要求。噪聲、口光輻射、外殼防水、易爆性大氣、吵塵、

霉菌、鹽霧和運輸是可選項。

f）適合于水下發(fā)射式環(huán)境：

規(guī)定了工作溫度（-30℃飛0℃）、濕熱、振動（50Hz~300Hz）、沖擊、自

由跌落、加速度、壓力、霉菌和鹽霧要求。噪聲、日光輻射、外殼防水、易爆性

大氣和運輸是可選項。

g）適合于空中（飛機、衛(wèi)星、飛船等飛行器）發(fā)射式環(huán)境。

規(guī)定了工作溫度（-50℃~60℃）、濕熱、振動（300Hz~2000Hz）、沖擊、

自由跌落、加速度、壓力、霉菌、鹽霧和運輸要求。噪聲、日光輻射、外殼防水

和易爆性大氣是可選項。

在上述要求中，貯存運輸溫度、恒定濕熱、沖擊、加速度、噪聲是按普通型、

初級加固型、加固型、全加固型分別給出參數(shù)，而不是環(huán)境類別給出參數(shù)。也就

是說，同一加固型的這幾項要求是一樣的。

此外，對于某些應(yīng)用情況，還應(yīng)有其他特殊要求，如在核和空間環(huán)境下工作

的計算機還應(yīng)具有抗輻射的能力。這些都要具體產(chǎn)品具體規(guī)定。

在標(biāo)準(zhǔn)中，還對各項技術(shù)要求給出了試驗方法，以及判定產(chǎn)品是否合格的質(zhì)

量保證規(guī)定等。

五.計算機加固標(biāo)準(zhǔn)未來情況和建議

1.從計算機的應(yīng)用環(huán)境來看，其他新的應(yīng)用環(huán)境條件可能有一些，但大多

數(shù)可以參照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中的類似環(huán)境選擇加固等級，所以，現(xiàn)有的計算機軍用通用

規(guī)范GJB322AT的8暫時還沒育修訂的必要，而且尚無修訂的打算。所以，現(xiàn)后

的GJB322A-1998目前是合用的。

2.我國的計算機國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9813-2000《微型計算機通用規(guī)范》正在修

訂。據(jù)現(xiàn)在修訂的情況來看，它的環(huán)境要求的指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了惡劣環(huán)境條件下

的使用要求，例如，標(biāo)準(zhǔn)修改稿（草案）中的溫度只適合于地面固定的室內(nèi)較舒

適的環(huán)境。因此，該項國家標(biāo)準(zhǔn)即使完成定稿，但也不適合于民用或者軍用加固

計算機使用。

3.我國的海、陸、空幅員泛博，環(huán)境復(fù)雜。在這些復(fù)雜環(huán)境條件下，不僅

在軍事設(shè)施中運行著大量的計算機，而且在民用設(shè)施中也運行著大量的計算機，

某些民用環(huán)境的惡劣程度不一定比軍用環(huán)境好。為了使計算機能在惡劣環(huán)境條件

下使用，在我國尚未制定民用加固計算機標(biāo)準(zhǔn)的情況下，建議民用加固計算機及

其外圍設(shè)備使用軍用計算機和外圍設(shè)備規(guī)范的相應(yīng)國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。

說明：若要“摘要、主題辭”，就用下面的內(nèi)容，并將其移到前面去，若不要就

將其刪去。

摘要：本文介紹了什么是計算機加固，我國的計算機及外圍設(shè)備加固方面的標(biāo)準(zhǔn)，

標(biāo)準(zhǔn)中加固的分類情況，計算機加固標(biāo)準(zhǔn)的各種技術(shù)要求，計算機加固標(biāo)準(zhǔn)未來

的可能情況，并提出了使用計算機加固標(biāo)準(zhǔn)的建議。

主題辭：計算機加固標(biāo)準(zhǔn)

車載加固機技術(shù)特點與應(yīng)用

發(fā)布時間：2022TT8來源：

1綜述

電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，不僅使計算機內(nèi)在的數(shù)據(jù)處理能力日新月異，同時

也使計算機的外部形式與應(yīng)用形態(tài)產(chǎn)生了極大改變。計算機的應(yīng)用需求,根據(jù)不同的應(yīng)

用環(huán)境，逐漸從靜態(tài)的家庭與辦公領(lǐng)域，拓展到動態(tài)的有多種結(jié)構(gòu)形式的機動環(huán)境中，

從而產(chǎn)生了能夠抵御惡劣環(huán)境的新的計算機門類。加固型計算機一一從應(yīng)用形態(tài)匕

有一體式、嵌入式、便攜式、手持式等；從使用功能上，可以是臺式、機架、平板、

挪移等；從加固的深度上，有初級加固型、加固型、全加固型等結(jié)構(gòu)形式；從應(yīng)用功

能上，可以是個人機動背負(fù)、車載、機載、艦載等。其中尤以車載加固機的應(yīng)用，無

論在品種、數(shù)量與使用的技術(shù)上更為普及。

1.1應(yīng)用

車載加固機目前廣泛應(yīng)用于國防、交通、新聞、地質(zhì)、醫(yī)療、采礦、消防、救援等領(lǐng)

域。車載加固機應(yīng)該是諸多特殊用途的特種計算機的一個獨立門類，隨著計算機應(yīng)用需求

的不斷普及，車載加固機勢必會有更加廣闊的應(yīng)用市場。在醫(yī)療與救援中，急救處理車、

緊急救援車，消防指揮車；在傳媒與新聞行業(yè)，采訪車、轉(zhuǎn)播車、信號發(fā)射車；在地勘與

采礦領(lǐng)域，勘測車、采集車等等；在國防與軍事領(lǐng)域中車載加固機應(yīng)用更為普及，無論是

指揮、通信、監(jiān)控、導(dǎo)航、火控、勤務(wù)等等，無論何種車載系統(tǒng)都要以車載加固機為核心。

車載加固機不同于在一部挪移車輛中通過一部便攜計算機外加一部手機所實現(xiàn)的

簡單的通信連接，車載加固機的功能是作為一套完整的車載系統(tǒng)的核心，是車內(nèi)的一

切電子設(shè)備的中樞平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)監(jiān)控、導(dǎo)航定位、

過程控制、故障診斷等復(fù)雜操作。

作為信息鏈中居于中樞地位的計算機系統(tǒng)，在迸入二十世紀(jì)九十年代后，伴有著

電子和信息技術(shù)的進步得到了長足的發(fā)展和運用。歐美技術(shù)發(fā)達(dá)國家的一些廠商無論

在加固計算機的技術(shù)理念還是在產(chǎn)品的架構(gòu)體系、質(zhì)量保證體系都有了比較清晰的技

術(shù)規(guī)范和專業(yè)化的研發(fā)規(guī)模，并源源不斷的運用到機動裝備中去。在車載、艦載、機

載領(lǐng)域，諸如美國的SBS公司、ZMicrosystems公司、SECS公司，德國的Kontron

公司；在挪移加固領(lǐng)域，如Fieldworks公司、ACME、GETAC等。這些公司針對不同的

應(yīng)用場合，大都形成為了獨具特色的產(chǎn)品體系和質(zhì)量體系，諸如常態(tài)加固級、歐標(biāo)加

固級、美軍標(biāo)加固級等，用來滿足不同場合和環(huán)境條件的軍事應(yīng)用需求。

我國臺灣地區(qū)，以研華、艾訊、凌華、威達(dá)等廠商為代表，在工業(yè)級計算機領(lǐng)域，

特殊是工業(yè)級CPCI總線技術(shù)、ETX總線技術(shù)和STX總線技術(shù)方面的研發(fā)能力和產(chǎn)品規(guī)

模都達(dá)到了相當(dāng)?shù)某潭?，并進入高速發(fā)展的階段。這些高新技術(shù)性能與傳統(tǒng)工控機產(chǎn)

品和技術(shù)的結(jié)合，也為車載加固計算機提供了良好的產(chǎn)品和技術(shù)基礎(chǔ)。

國內(nèi)車載加固機技術(shù)應(yīng)用較之于國外水平相對滯后，無論是技術(shù)和工藝水平以及

產(chǎn)品化程度，還是規(guī)范化和研發(fā)的能力和規(guī)模，都還存在較大的差距。隨著國家對國

防工業(yè)重視程度的提高和資金投入支持的加大，新的技術(shù)成就的日新月異，以及企業(yè)

對新技術(shù)和新工藝積極的跟蹤、吸收、消化，這種差距正在呈現(xiàn)逐步縮小的趨勢。一

些軍工企業(yè)和民營高科技企業(yè)加大投入，運用最新的電子和信息技術(shù)成就，基于各自

的目標(biāo)市場，研發(fā)和生產(chǎn)不同層次和不同目標(biāo)需求的加固型計算機產(chǎn)品、周邊設(shè)名和

系統(tǒng)。軍工企業(yè)由于其先天的資源優(yōu)勢，在車載加固計算機的研發(fā)和生產(chǎn)上捷足先登，

已形成一定的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，諸如中國電子科技集團公司15所，中船舶重工集團707、70

9、719所，中國航天科工集團8357所,湘計海盾，浪潮超越、以及其它軍工院所等，

都針對各自的對口市場和應(yīng)用目標(biāo)形成為了相關(guān)的加固計算機部件、產(chǎn)品和系統(tǒng)。民

營高科技企業(yè)也涌現(xiàn)出艾雷斯科技、盛博科技、新松佳和、同普中視等，借鑒和吸

收國外的先進技術(shù)成就，投入有效資源從事車載加固計算機的研發(fā)和生產(chǎn)。在可■以

預(yù)見的將來，國內(nèi)車載加固計算機定會形成產(chǎn)業(yè)化的垂直市場并進一步縮短與歐美

發(fā)達(dá)國家的差距。

1.2概念

對于車載加固機而言，雖然看上去只是應(yīng)用場所的改變，但對于計算機的要求卻

有了本質(zhì)的變化，在家庭與辦公中，使用環(huán)境應(yīng)滿足計算機的要求，而在野外機動使

用中，計算機要滿足使用環(huán)境的要求。

為實現(xiàn)這種變化，車載加固機采取了各種相應(yīng)的技術(shù)處理措施，提出了更高的技術(shù)要

求。一方面是車載加固機的外部，體現(xiàn)出比普通計算機要高得多的結(jié)構(gòu)的密封性和堅固性，

使其具有防塵、防潮、防鹽霧和抗振動、抗沖擊、抗電磁干擾等特性，另一方面是對內(nèi)在

部件魯棒性提出的更高要求，如部件的耐熱、抗疲勞，抗電磁浪涌沖擊以及電源波動適應(yīng)

性等。

1.3規(guī)范

軍事電子和信息技術(shù)應(yīng)用的快速變革，極大的提高了武器平臺、戰(zhàn)地指揮平臺和

中央指揮平臺的效能，特殊是基于數(shù)據(jù)鏈交互的信息指揮平臺，更加體現(xiàn)了現(xiàn)代戰(zhàn)爭

的高技術(shù)特色。從某種意義上講，數(shù)字化信息技術(shù)的運用已把傳統(tǒng)意義上的戰(zhàn)爭疆域

概念限定在極度狹窄的時域空間，導(dǎo)致了現(xiàn)代軍事學(xué)說的劃時代變革一一從基于武器

平臺的兵種機動合成作戰(zhàn)到基于信息平臺的快速、精確打擊，使機動化戰(zhàn)術(shù)失去了戰(zhàn)

術(shù)存在的基礎(chǔ)。通過伊拉克戰(zhàn)爭中美軍陸軍悖于常規(guī)的大縱深快速挺進更加左證了數(shù)

字化信息指揮平臺的特殊重要性。信息化數(shù)據(jù)平臺的無縫鏈接，已把現(xiàn)代軍事學(xué)說提

高到一個跨時代的斬新階段。

車載加固機在軍事與國防中應(yīng)用最為廣泛，軍事電子和信息技術(shù)由于其特殊的應(yīng)用屬

性，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭的武器控制平臺、戰(zhàn)地指揮平臺和中央指揮信息鏈交互平臺中處于愈發(fā)重

耍的地位。軍事用途的i-算機系統(tǒng)由于其中樞神經(jīng)地位，必須保障其更可靠、更安全的運

行機制，才干保證計算機的各種敏感部件在惡劣環(huán)境下正常工作而不受影響。因此，軍事

用途的計算機系統(tǒng)必須按照徹底能夠經(jīng)受苛刻環(huán)境考驗的要求進行設(shè)計、創(chuàng)造，或者基于

最優(yōu)化的計算平臺選擇實施可靠性、安全性為目的的加固技術(shù)措施。由于前種方式的時

效性和成本性等要素的先天缺陷，采用優(yōu)選計算機平臺進行加固的計算機是當(dāng)前世界軍

事用途計算機的主流形式。

正是因為軍用計算機的重要性，國家為此制定了國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB322A-98《軍用計算

機通用規(guī)范》。從而擺脫了早期生產(chǎn)的車載加固機并沒有統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)的無序狀態(tài)?！盾?/p>

用計算機通用規(guī)范》頒布之后，車載加固機有了明確隹分類、具體的要求和可評價體系。

在CJB322A-98中，軍用計算機從性能上分為：服務(wù)器、工作站、個人計算機、嵌

入式計算機和其他。而從類型上分為：普通型、初級加固型、加固型、全加固型.車

載加固機在應(yīng)用時即可單機獨立，亦可以多級級聯(lián)或者并行使用。

GJB322A-98對車載環(huán)境規(guī)定：

1.3.1.2：車載環(huán)境

a.有空調(diào)，載體靜止環(huán)境；

b.無空調(diào)，載體靜止環(huán)境；

c.無空調(diào)，載體挪移環(huán)境。

GJB322A-98對軍用計算機類型規(guī)定：

1.3.2.2a.a類：初級加固型適合于車載有空調(diào)。

1.3.2.3a.a類：加固型適合于車載無空調(diào)。

1.3.2.4b.b類:全加固型適合于車載無空調(diào)挪移環(huán)境。

GJB322A-98中，軍用計算機從性能特性上分為

a.服務(wù)器：包括中心級服務(wù)器、部門級服務(wù)器、工作組級服務(wù)器；

b.工作站；

c.個人計算機；

d.嵌入式計算機；

e.其他。

在GJB322A-98中，通過一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的引用對車載加固機在技術(shù)特點、環(huán)境要

求、質(zhì)量保證、檢驗方法、交裝貯運等方面做出了詳盡的規(guī)定。

GJB322A-98《軍用計算機通用規(guī)范》不僅作為軍用計算機的通用規(guī)范，同時亦應(yīng)

成為車載加固機業(yè)界的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2技術(shù)特征

2.1性能特性

乍載加固機通常是由處理系統(tǒng)、顯示器、電源、機箱等部件組成，與通用計算機

大體相同，但是部件的具體形態(tài)與結(jié)構(gòu)有較大差異。。

車載加固機的實現(xiàn)目前主要有如下幾種方式：

1、把優(yōu)選的計算組合平臺封裝到特制的加固機箱內(nèi)；

2、基于優(yōu)化平臺內(nèi)核的自定義擴展功能重設(shè)計的單板計算機加固；

3、基于板級和部件級加固的系統(tǒng)級加固。

2.1.1需求特點

車載加固型計算機普通工作在沙塵飛揚、顛簸振動、高溫寒冷、強電磁干擾等惡劣的

野外環(huán)境，而且使用頻繁，甚至全天運行，通過油機或者電池供電。因此較之于通用計算

機有下述區(qū)別。

2.1.2內(nèi)部配置

車載加固計算機在配置上的第一要務(wù)是核心處理系統(tǒng)的選擇。區(qū)別于通用計算機，其

最大的特點是首先要在保證可靠性和安全性的前提下對計算性能進行選擇。因此，不同于

通用計算機和傳統(tǒng)工控機對CPU速度性能的刻意追求，而是在著意于滿足計算性能的基礎(chǔ)

上對計算平臺的電氣和物理性能的穩(wěn)固性的要求，同時兼顧對其它系統(tǒng)部件（諸如載板、

存儲、顯示及其它I/O部件等）的性能時常性特殊的要求。

2.1.3結(jié)構(gòu)形式

車載加固機機型分類：臺式、機柜式、獨立一體式、便攜式。

機型圖片見附錄。

結(jié)構(gòu)形式的重要性在于根據(jù)使用環(huán)境決定裝載空間、安裝方式和電纜連接要求?，F(xiàn)在

越來越多的車載加固機采用開放的體系結(jié)構(gòu)，使之能夠在配件的性能和加固特性上具有更

多的選擇，順應(yīng)主流的通用的計算平臺。

2.1.4外部連接

車載加固機需要通過連接器接駁外部裝置，越來越多樣化的外部裝置需要通過接口適

配器連接，而每增加一個接口連接器就是對車載加固機在可靠性與電磁兼容能力的一項考

驗。有些專用車輛或者平臺可為車載加固機提供獨特接口，但普通平臺沒有這種能力，因

此要求車載加固機增強和擴充配接連接器的能力，從而通過標(biāo)準(zhǔn)總線接口交換數(shù)據(jù)。

2.2技術(shù)特點

2.2.1核心技術(shù)

以往車載加固機，通常選用傳統(tǒng)商用或者傳統(tǒng)工控機CPU板卡和其它組件封裝在

加固機箱中，構(gòu)成車載加固機系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)商用或者傳統(tǒng)工控機CPU卡無論在電

氣性能和機械性能的穩(wěn)固性方面，都存在先天性的不足，使得基于此類平臺的車載

加固計算機的可靠性和可用性難盡人意。進入2000年后，一些基于標(biāo)準(zhǔn)的高性能工

業(yè)級計算機總線技術(shù)開始應(yīng)用于車載加固計算機領(lǐng)域，使其可靠性和可用性大幅度

提高。這些新的高性能的核心技術(shù)包括：CPCI總線技術(shù)、嵌入式計算機ETX總線技

術(shù)和STX總線技術(shù)等，為車載加固機提供了更加穩(wěn)固的計算平臺選擇。

目前最普遍使用的車載加固計算機技術(shù)平臺為：CPCI、VME、ETX、STX.PC104等。

以下?lián)褚榻B三種應(yīng)用較為普及且具有良好技術(shù)前景的技術(shù)平臺。

2.2.2CPCI計算技術(shù)平臺

CPCI是CompactPCI的簡稱，是一種基于標(biāo)準(zhǔn)PCI總

線的小巧緊湊而又堅固可靠的高性能總線技術(shù)。它將VME

密集堅固的封裝和極佳的冷卻效能與通用便宜、技術(shù)發(fā)展

迅速的PC資源高度融合，定義了更加堅固耐用的PCI版

本。在電氣、邏輯和軟件方面，它與PCI標(biāo)準(zhǔn)徹底兼容。

使用標(biāo)準(zhǔn)的Eurocard外型插卡，安裝于固定支架上。

2.2.2.1CPCI規(guī)格

?業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)PCI芯片組，以低價格提供高性能

?單總線8個槽，可通過PCI橋擴展

?歐式插卡結(jié)構(gòu)

?高密度氣密2mm針孔接頭

?前面板安裝和拆卸

?板卡垂直安裝利于冷卻

.強抗沖擊和振動特性

2.2.2.2CPCI的結(jié)構(gòu)

CPCI板遵從Eurocard工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),定義了3U(100mmX160mm)6U(233.35mmX160

mm)兩種板尺寸，其具體形狀如圖所示。3U高度是滿足64位CPCI總線要求的最小尺寸；

61的尺寸是為了滿足信號線外擴的需要以及板上器件空間外擴的需要。CPCI背板連接器

共有5個插座，JCJ5O規(guī)范只定義了J1和J2的信號線管腳，3U的CPCI板包括了J1

和J2的插座，J3~J5插座包含在6U的CompactPCI板上，J3~J5的信號定義保留。

CPCI系統(tǒng)由一個或者一個以上的CPCI段組成，每一個

段包括1塊系統(tǒng)板(SystemSlot)和7塊外圍板(Peri

pheralSlot),板與板中心的間距為20.32mm。系統(tǒng)收

為所有在段內(nèi)的板提供仲裁、時鐘分配和復(fù)位功能。系

統(tǒng)板負(fù)責(zé)執(zhí)行系統(tǒng)的初始化，管理每一個本地板的IDSE

L信號。在物理上，系統(tǒng)板可以插在背板上的任何位置

為了簡化問題，規(guī)范規(guī)定最左邊的槽位為系統(tǒng)板的插槽

(從背板前面看)。

2.2.2.3CPCI的三大關(guān)鍵技術(shù)

PCT局部總線

標(biāo)準(zhǔn)的Eurocard尺寸(根據(jù)IEEE1101.1機械標(biāo)準(zhǔn))

HD(高密度)2mm引腳與插座連接器(IEC認(rèn)可，Bellcore)

PCI是一種獨立于處理器的數(shù)據(jù)總線，非但性能良好而且價格便宜。PCI局部總線定

義兩種數(shù)據(jù)寬度：32位和64位，總線速度可達(dá)66MHZ,理論數(shù)據(jù)處理能力：32位為264M

B/S,64位為528MB/S。大多數(shù)計算機和操作系統(tǒng)都支持PCI。因為有大量支持PCI的產(chǎn)品，

使得PCI產(chǎn)品既便宜又容易買到。擁有這些優(yōu)勢，PCI總線非常適合在高速計算和高速數(shù)

據(jù)通訊領(lǐng)域中應(yīng)用。

?歐式插卡機械結(jié)構(gòu)

歐式插卡機械結(jié)構(gòu)是一種由VMEbus推廣的工業(yè)級封裝標(biāo)準(zhǔn)。有兩種歐式插卡規(guī)格：3

U和6Uo3UCPCI卡尺寸為160mmxlOOmm,6U卡為16cmmx233.35mm.。CPCI卡的前面板符

合IEEE1101.1和IEEE1101.10標(biāo)準(zhǔn)，并且可以包含可選的EMC密封圈以降低電磁干擾。

典型情況下前面板包含I/O接口，LED指示燈和開關(guān)。CPCI也支持IEEE1101.11的后面

板I/O。由于其易于維護的特性，后面板"0在電信設(shè)備上用的非常普遍。由于所有的連

線都連接在后部轉(zhuǎn)接板上，前面的CPCI插卡沒有任何連線，因此可以在更換板卡時無需

重新連線。

?針孔連接器

CPC1使用符合1EC-1076國際標(biāo)準(zhǔn)高密度氣密式針孔連接器，其2mm的金屬針腳具有

低感抗和阻抗，從而減少了高速PCI總線引起的信號反射，使CPCI系統(tǒng)在單總線段即可

達(dá)到8個槽，CPCI定義了5種接口：J1到J5。3UCPCI板卡惟獨J1和J2兩個接口，6U

板J1到J5都包括。J1和J2在3U和6UCPCI板卡上的定義是一樣的，因此3U和61CPC

I板卡在電氣上是可以互換的。

2.2.2.4CPCI與傳統(tǒng)商用/工業(yè)PC的比較優(yōu)勢

采用CPCI架構(gòu)的計算平臺，相對于商業(yè)PC和傳統(tǒng)的工業(yè)PC架構(gòu)來講，更能適應(yīng)

相對作業(yè)環(huán)境較為惡劣的環(huán)境（諸如溫度、沖擊、振動、灰塵、電磁干擾、射頻干擾

等），從而保證系統(tǒng)在惡劣條件下的穩(wěn)定運行。

CPCI基于PICMG2.0規(guī)范。CPCI的電氣特性與PCI總線相同，因此用戶的軟件和

普通PC兼容，現(xiàn)有的PCI外圍卡也可以很容易移植到CPCI平臺。PCI使用2nm高密

度針孔總線連接器，和使用金手指連接器的PCI卡相比，具有連接可靠、徹底氣密的

特點，板卡的抗振性和抗腐蝕性大大提高。此外，CPCI板卡采用經(jīng)過20余年現(xiàn)場使

用考驗的歐規(guī)卡結(jié)構(gòu)。歐規(guī)卡采用垂直安裝、前抽取結(jié)構(gòu)，提高了板卡的散熱性、抗

振性和易維護性。

CPCI雖然與標(biāo)準(zhǔn)FCI屬同一標(biāo)準(zhǔn)，二者還是有很大的不同。與傳統(tǒng)商用PC和工

控機相比，CPCI具有如下優(yōu)點：

1、系統(tǒng)抗振性強

□

CPCT板卡上下有導(dǎo)軌固定，板卡的前端通過氣密性的針孔連接器和背板相連，每

個接頭具有10kg的結(jié)合力。板卡可以通過面板螺絲固定在機箱上。CPCI板卡的先后

上下都被固定，因此系統(tǒng)抗振性大大提高

2、支持帶電拔插

a

CPCT的背板使用長中短插針結(jié)構(gòu)，其中Power和Ground針腳最長，可以保證板

卡安全的帶電插入拔出。此外板選信號IDSEL,BDSEL#針腳最短，系統(tǒng)借由此信號可

以得知板卡是在插入過程或者是拔出過程。此外，CPCI制定了熱插拔的硬件過程和軟

件

管理接口，保證了板卡熱插拔過程的有效性。

3、支持后走線，便于方便配線

a

CPCT的板卡的信號線不用從板卡前面板引出，可以通過背板將信號線用轉(zhuǎn)接或從

后端引出。當(dāng)更換板卡時，不需要更換信號線，這樣減少了更換板卡的工作量并減少

因更換信號線而引起的出錯概率。此外信號線從后端引出，設(shè)備前端也會比較美觀。

4、板卡垂直安裝，有利于散熱

a

CPCT板卡采用歐規(guī)卡結(jié)構(gòu)，板卡垂直安裝，系統(tǒng)的散熱氣流從下而上吹，符合空

氣對■流原理,散熱效果好。

5、CPCI板卡具有更好的電氣特性

臼CTO苜板插針和接頭全部鍍金，并嚴(yán)格定義了信號蘆的最長長度,PCB板的住抗、

以禺電容、PCI上拉電阻阻值等電氣參數(shù)，因此CPCI的

電氣特性要優(yōu)于普通ICI工控

機。

6、防腐和電磁屏蔽性好

CPCI使用2mm氣密性針孔總線連接器，鹽霧、酸諄和帶電粉塵不能腐蝕總線。同

時，CPCI的全鋁合金機箱外殼和板卡的U型彈簧片能給系統(tǒng)提供良好的電磁屏蔽保護。

7、抗靜電好

CPCI板卡下端具有3段靜也導(dǎo)出條，可以靜電導(dǎo)出到大地。此外CPCI規(guī)定系統(tǒng)

的邏輯地和機箱地隔離，保持系統(tǒng)不受外界干擾。基于P1CMG1.0的工控機無法做到機

箱地和邏輯地隔離。

8、機箱深度淺，便于機柜安裝

CPC1的機箱深度惟獨258mm,大大短于普通工控機的機箱深度400~450nini,給機

柜安裝留下了更大空間，便于用戶安裝其它配線設(shè)備。

2.2.2.5CPCI面臨的挑戰(zhàn)和未來技術(shù)選擇的遷移

目前，CPCI產(chǎn)品設(shè)計者總能在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義的規(guī)范下所提供的功率與空間范疇內(nèi)，實

現(xiàn)產(chǎn)品使用者對效能表現(xiàn)的期望以及滿足周邊裝置的需求。隨著整個產(chǎn)業(yè)界開始準(zhǔn)備下一

代的X86處理器與技術(shù)，這些挑戰(zhàn)也變得更加難以克服。這些挑戰(zhàn)包括卡板的大小、可供

應(yīng)的功率，以及散熱問題等。目前的單槽CPCI處理器卡板采用1.7GHz的MobilePentiu

m4微處理器，最典型的是產(chǎn)生30Watts的功率消耗，這些卡板在大部份的CPCI系統(tǒng)中所

能提供的每槽50Watss功率的條件下是沒有問題的，當(dāng)設(shè)計者開始將目標(biāo)放在3GHzPent

ium4微處理器，消耗SOWatts的功率時，在散熱的處理上和空間限制上的挑戰(zhàn)就變得比

較嚴(yán)重了。要解決這些挑戰(zhàn)，設(shè)計者所要了解的不僅是在PICMG2.0中所定義的CPCI詳細(xì)

規(guī)范，還包括了內(nèi)存空間限制、板卡尺寸大小限制、散熱技術(shù)設(shè)計等的種種假設(shè).XfCPC

I卡板的產(chǎn)品使用者而言，也必須對下一代x86處理器會對平臺的使用帶來何種關(guān)連性的

影響要有一個系統(tǒng)性的概念?；诖?，在當(dāng)前x86處理器技術(shù)不斷高速發(fā)展的情況下，用

戶對抗惡劣工作環(huán)境的高性能計算平臺的選擇，特殊是期望產(chǎn)品有相對穩(wěn)定的生命周期的

情況下，傾向從嵌入式及其相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品一一諸如ETX(STX)或者有長周期支持的產(chǎn)品線

進行選擇。這些產(chǎn)品并不像桌上型計算機或者服務(wù)器的處理器那樣前端，生命周期是用

年而不是用月來計算。此外，該類產(chǎn)業(yè)也藉由mobileprocessor的使用而取得一些優(yōu)

勢，其處理器在電源供應(yīng)的需求上和嵌入式以及電信領(lǐng)域的應(yīng)用非常類似，同時，產(chǎn)品

功能的定義

和集成度具有更高的靈便性。

2.2.3ETX計算技術(shù)平臺

ETX(EmbededTechnologyextended),是嵌入式工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線技術(shù)。基于ETX技術(shù)

的核心模塊，涵蓋了高性能x86系列的CPU、芯片組、南北橋、顯示芯片、網(wǎng)絡(luò)芯片、音

頻控制器、SuperI/O控制器等,是高度集成化的All-in-onePC基核。背面的4X100p

in總線引腳定義了PC的標(biāo)準(zhǔn)接口信號以及PCI和ISA信號等。應(yīng)用時在基板上設(shè)計對應(yīng)

的4XlOOpin插座，擴展的I/O功能可通過總線上的PCI或者ISA實現(xiàn)。ETX產(chǎn)品具有較

長的生命周期。

不同檔次的CPU提供不同的性能。只需使用4個100-Pin的高密度的連接器就可以把

集成在ETX模塊上的所有PC功能引到定制的包含用戶額外功能的Baseboard(背板)上，

ETX模塊與Baseboard合二為一，共同構(gòu)成所需功能的板卡?；贓TX模塊的產(chǎn)品很容易

升級，在Baseboard不變的前提下，只需插上新一代ETX模塊即可。

ETX可安裝在以下規(guī)范的板子上：

ATX、PICMG、CPCI、ISA、PCI、PC-104.PISA、VME與其它。

2.2.3.1ETX目標(biāo)應(yīng)用

當(dāng)通用CPU板卡的功能、I/O接口、尺寸大小、連接器位置等不能滿足應(yīng)用需求時，

或者期望產(chǎn)品自身保持相當(dāng)?shù)纳芷冢_放式標(biāo)準(zhǔn)的ETX是最佳選擇。ETX是針對各類

專業(yè)應(yīng)用的嵌入式PC主板，主要面向?qū)Ｓ糜嬎銠C系統(tǒng)的設(shè)計者和使用者?；贓TX設(shè)計，

可根據(jù)實際需要自定義板卡的形狀、功能、尺寸、接插件位置和類型等，并能直接集成擴

展的"0功能。從而增加了主板的集成度，同時也縮短了開辟周期并簡化了整個生產(chǎn)過程。

ETX應(yīng)用系統(tǒng)都需要用戶自己設(shè)計底板，在底板上設(shè)計四個ETX插座(X1-X4),以ETX

為核心，在周邊設(shè)計I/O和PCI/ISA相關(guān)接口電路，PCB設(shè)計4層或者4層以上，電源最

好設(shè)計為單獨的內(nèi)電層。

2.2.3.2ETX總線接口

ETX接口由PCI、ISA總線及許多I/O口組成,它是通過四個lOOpin的連接器來實現(xiàn)

的

ETX連接器XI：PCI總線、USB、聲卡

ETX連接器X2：ISA總線

ETX連接器X3：VGA、LCD(LVDS)、COM1/2、IrDA,鍵盤/鼠標(biāo)

ETX連接器X4：EIDE(X2)、以太網(wǎng)、特性信號

2.2.3.3ETX模塊包含的芯片和信號

表貼CPU

系統(tǒng)邏輯/套片

系統(tǒng)存儲器

PCI&ISABUS

圖形適配器

?VGA圖形接口

LCD接口

USBmasters

2個E-IDE通道1個用于板內(nèi)FlashDisk,另1個由ETX接口引出

?SUPERI/O控制器：串行接口(TTL電平)，IR通訊口，雙向并行口，鍵盤/PS-2鼠標(biāo)

口，軟盤控制器

?1O/1OOMBLAN通過ETX接口引到Baseboard上的隔離變壓器上

?IDEFlashDisk

其他附加信號

2.2.3.4ETXBaseboard

Baseboard也稱為載板或者背板，是ETX模塊的I/O出口（通過ETX接口）。

Baseboard可以提供標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換并輸出PCI/O信號，如COM口TTL電平至RS-

232/422/485轉(zhuǎn)換，AC-link至AC'97語音轉(zhuǎn)換（經(jīng)過AC'97CODEC）,Ethernet信號數(shù)

字至摹擬轉(zhuǎn)換，輸出并I」信號，IrDA、Floppy.ISB、IDE、LCD、CRT信號等等，ETX還

提供數(shù)個PCImaster和完整的ISA信號，這使得未來的設(shè)計者能夠通過標(biāo)準(zhǔn)的PC總

線接口配備特殊的功能。另外，還可輸出第二個IDE,以及其它的TTLLCD信號，可以向

Baseboard引出2組FPC接口，以更好地滿足應(yīng)用需要。

Baseboard的設(shè)計成本相對不高，Baseboard上可提供額外的功能并可把連接器準(zhǔn)確

地安放在所需的位置。

2.2.3.5ETX插頭高度配置

為了將ETX模塊恰當(dāng)?shù)匕惭b在Baseboard上，要給兩塊板子之間的元器件留有足夠的

空間，ETX模塊有兩種不同的配置：TypeI/TypeII：

TypeI.

ETX模塊使用4.6mm高的插頭，為兩板之間的元器件留出4.5m空間。

?TypeII.

ETX模塊使用6.6mm高的插頭，這種配置為Baseboard板上的元器件到ETX板之間留

有2mm以上的空間。

ETX接口由2對200-Pin連接器組成：ETX模塊一側(cè)有2個插頭，分別命名為P1和P

2,Baseboard一側(cè)有2個插座，分別命名為J1和J2。

2.2.3.6ETX基本開辟步驟

I、確認(rèn)系統(tǒng)的主要功能和達(dá)到的性能，初步選擇配置一種ETX

2、選擇外圍設(shè)備和接口芯片；

3、在臺式機上開辟應(yīng)用；

4、評估系統(tǒng)的能力和達(dá)到的指標(biāo)；

5、反復(fù)修改配置和程序；

6、確認(rèn)ETX配置和外圍電路：

7、進行步驟3、4、5、6的同時進行PCB的設(shè)計、加工；

8、安裝ETX,程序下載到ETX系統(tǒng)；

9、現(xiàn)場調(diào)試，修改程序。

2.2.4STX計算技術(shù)平臺

STX（SmcirtTechnologyextended）在電氣性能方面與ETX處于同一檔次,但有

較之于更好的機械特性，更小的結(jié)構(gòu)尺寸，更多的附加信號，支持PC104+,是快速開

發(fā)高集成度、高性能All-in-one單板專用計算機系統(tǒng)的理想選擇。

STX允許獨立于頻繁更換部件的PC機的特殊應(yīng)用并保證用戶解決方案的長期性。

在持久的解決方案中由于使用最合適的SoM's模塊，STX通常承諾最好的CPU和圖形

性能而不改變用戶的基板設(shè)計。

a

a

SoM6丫51?111-0口-2-\10€111105）是一個高度集成為了PC系統(tǒng)的Al1-in-One模塊，

以STX為基礎(chǔ)的STX模塊，其集成為了所有通用PC的功能。是用戶快速、高性價比

的單板機設(shè)計的高階基礎(chǔ)。所有System-on-a-Modules包含：

皿貼PIII級以上處理器

薪統(tǒng)邏輯/芯片組□

［系統(tǒng)內(nèi)存

*C1&ISA總線

Zftll形適配器

3GA圖形接口

邦字平臺圖形接口

鄧個USB控制器

四個E-IDE通道□

一個用于板內(nèi)Flash盤

另一個引到STX接口

“uperI/O控制器帶有

2個串行UARTs作為TTL信號

引到STX接口

1個紅外端口

1個雙向并行端口

鍵盤&PS/2鼠標(biāo)控制器

軟驅(qū)控制器

*成AC'97聲音系統(tǒng)的數(shù)字接口

衛(wèi)0/100Mbit快速以態(tài)網(wǎng)控制器，引到STX接口

衛(wèi)DEFlash盤

STX接口將內(nèi)嵌式PC的傳統(tǒng)PCB技術(shù)從保守的應(yīng)用（如工業(yè)控制或者多媒體系統(tǒng)）

中分離出來。

以下是基于低功耗PI11400-850STX模塊的相關(guān)特性描述

特性：

Intel低功耗PentiumIII850/700,6□

50/500,400處理器

4roSavageTwister和SuperSout

h芯片組

聊有4M共享顯存的AGP4XSavage4

圖形加速器

Z^O-DIMM插槽的PC133內(nèi)存最高可達(dá)

1.5GB

皿成為了8-128MFlash盤

［柒成為了SoundBlasterPro硬件

物子尺寸：96X90mn

引到STX接口的SoM接口:

鼻FT顯示和CRT監(jiān)控器

袤頻輸入，音頻輸出

鄧個USB

小個串口

心個并口

和E和FDC

甲盤利鼠標(biāo)

^10/100MbitLAN

MCI&ISA

2.2.5.1電路設(shè)計步驟

1、基于應(yīng)用確認(rèn)系統(tǒng)主要功能和要達(dá)到的性能，并選擇相應(yīng)的STX模塊；

2、基于系統(tǒng)要求確認(rèn)開辟電路的主要功能、電氣性能、接口數(shù)量和形式、結(jié)構(gòu)形式、

機械尺寸等參數(shù)；

3、提出和論證解決方案；

4、硬件設(shè)計和開辟，同時在臺式機上進行相應(yīng)程序開辟和測試；

5、評估系統(tǒng)的能力和達(dá)到的指標(biāo)；

6、PCB設(shè)計、審核、加工；

7、樣板生產(chǎn)。安裝STX模塊，并將程序下載到STX系統(tǒng)；

8、EMI,溫度實驗,，振動測試;

9、樣板處理及穩(wěn)定度測試；

10、印刷電路修正及正式樣板生產(chǎn)。

2.2.5.2電路功能、接口及機械結(jié)構(gòu)說明

1、電路功能；

2、接口數(shù)量和形式；

3、電氣性能；

4、機械結(jié)構(gòu)。

2.3關(guān)鍵技術(shù)

為適應(yīng)在惡劣環(huán)境中工作，車載加固機必須在設(shè)計與創(chuàng)造過程中采用許多特殊的

技術(shù)措施，以此保證使用要求。最為常用的技術(shù)措施有以下三項：

1、抗強電磁干擾設(shè)計；

2、抗惡劣環(huán)境能力設(shè)計；

3、可靠性設(shè)計。

2.3.1電磁兼容性

在GJB322A-98中規(guī)定了車載加固機的電磁兼容性要求，普通應(yīng)符合GJB151A-97

《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》相應(yīng)類別的有關(guān)規(guī)定。這表明車載加固

機應(yīng)在以下方面達(dá)到GJBlblA-97的相關(guān)要求，并且按照GJB152A-97《軍用設(shè)備和分

系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測量》所規(guī)定的測量方法通過測試。

1、RE102電場輻射發(fā)射試驗；

2、CE102電源線傳導(dǎo)發(fā)射試驗；

3、RS103電場輻射敏感度試驗；

4.CS101電源線傳導(dǎo)發(fā)射敏感度試驗；

5、CSU4電纜束注入傳導(dǎo)敏感度試驗；

6、CS115電纜束注入脈沖激勵傳導(dǎo)敏感度試驗；

7、CS116電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度試驗；

8、ESD靜電放電試驗。

為達(dá)到GJB151A-97的相關(guān)要求，通常車載加固機必須采取多種技術(shù)措施。

2.3.1.1屏蔽措施

不同類型的車載加固機所采用的屏蔽措施各不相同，當(dāng)采用全封閉整體焊接.熱

傳導(dǎo)設(shè)計的機箱時，屏蔽措施僅僅限于機箱結(jié)合部位，而對于采用風(fēng)冷的非封閉機箱，

電磁屏蔽的處理就將復(fù)雜不少。

通常電磁屏蔽的基本措施為：

1、機箱結(jié)合縫隙：選用鍍銅合金簧片或者導(dǎo)電泡棉；

2、風(fēng)冷通道：選用蜂巢式屏蔽通風(fēng)波導(dǎo)網(wǎng)；

3、顯示屏正面：選用高目防數(shù)信息泄漏電磁屏蔽玻璃（兩層干法玻璃夾層中鑲嵌250

目金屬電磁屏蔽網(wǎng)）;

4、連接端口：選用軍用航空插座，帶屏蔽層導(dǎo)線并在導(dǎo)線兩端增加磁環(huán)；

5、電源：引線輸入端增加低通濾波器，盡可能縮短入線長度并接地；

6、對非金屬外殼應(yīng)在內(nèi)壁涂覆性能良好的導(dǎo)電涂層,

2.3.1.2屏蔽方法

1、電磁屏蔽的方法較為復(fù)雜，往往會因為部件變化、結(jié)構(gòu)外形與材料變化或者電磁材

料的變化使整機的電磁兼容性能產(chǎn)生波動，因此穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝與質(zhì)量檢驗決定

了整機的電磁兼容指標(biāo)。

2、對測試的頻段進行具有針對性的有效屏蔽是提高整機電磁兼容指標(biāo)的良好方法°對

于頻段的高低兩端的屏蔽可以適當(dāng)放松，而針對含有有效信息的頻段采用卓有功效

的屏蔽。

2.3.2環(huán)境適應(yīng)性

2.3.2.1部件處理

直接選擇電磁兼容性符合要求的顯示器、硬盤、光驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)等產(chǎn)品是最理

想的方法，但是由于此類產(chǎn)品價格甚高，普通價格是同類商用產(chǎn)品的十?dāng)?shù)倍或者數(shù)十倍,

不少時候出于產(chǎn)品成本的考慮，往往需要創(chuàng)造者自己完成部件的抗惡劣環(huán)境加工，使

部件達(dá)到預(yù)期要求。

通常的抗惡劣環(huán)境加工包括：提高環(huán)境適應(yīng)能力，提高抗沖擊振動能力，提高電

磁屏蔽能力。

抗惡劣環(huán)境加工的方法普通為：

1、選擇經(jīng)過質(zhì)量認(rèn)證的部件產(chǎn)品；

2、進行測試、篩選與老化；

3、進行多方面抗惡劣環(huán)境處理。

2.3.2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.3.2.2.1機箱

車載加固機要承受載體行進帶來的振動和顛簸所造成的扭力與沖擊，而保證整機

的正常完好，同時應(yīng)能畛滿足GJB322A-98規(guī)定的相應(yīng)要求。通常全加固型車載加固機

采用導(dǎo)冷技術(shù)與全封閉機箱，而初級加固型車載加值機多采用風(fēng)冷機箱。

整體焊接或者鑄造的封閉機箱堅固、密封性好；普通無風(fēng)道設(shè)計，通過箱體放熱,

箱體材料多為鋁或者其它質(zhì)量較輕合金材料，使用時可安裝于19〃標(biāo)準(zhǔn)機柜或者直接

固定于車壁，合用于履帶式或者重型車輛。

非封閉型機箱通過風(fēng)機冷卻，由此帶來了電磁屏蔽與三防處理問題，且因風(fēng)機為

機械部件，需要維護保養(yǎng)。但由于造價較低，應(yīng)用廣泛，普通普通車輛裝載的車載加

固機多為此類機箱。

在非封閉型機箱類型中的雙層機箱是一種有創(chuàng)意的設(shè)計，該機箱分為內(nèi)外兩層，

外機箱箱壁上安裝航空連接器、電源與顯示器等外部設(shè)備并通過減振器支撐內(nèi)機箱，

而內(nèi)機箱中安裝CPU、便盤等核心部件。內(nèi)外機箱的結(jié)合，既提高了電磁屏蔽的性能，

又起到了與外界隔離的作用；既降低了外部環(huán)境對加固機的影響，又保持較低的機箱

造價。

2.3.2.2.2減振

車載加固機為滿足GJB322A-98中3.9.4?3.9.8規(guī)定的要求必須采取減振措施緩

沖。常用的減振的方式為：

材質(zhì)減震器作用部位

拉簧

金屬簧三維減振彈簧機箱

無諧振峰避振器

膠圈

機箱

橡膠膠柱

部件

膠球

襯墊

工程塑料部件

墊圈

一些車載加固機使用多重減振技術(shù)，如控制臺式車載加固機構(gòu)架底部與腰部使用

減振器減振，內(nèi)層機箱與控制臺結(jié)構(gòu)使用橡膠圈減振，而對硬盤使用空心橡膠柱減振。

2.3.3穩(wěn)定性

為使車載加固機能夠穩(wěn)定工作，除J'在可靠性與安全性應(yīng)滿足GJB3