董曉明 石朝明 黃 坤 王允峰

中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北武漢 430064

0 引 言

全艦計(jì)算環(huán)境（TSCE）是美海軍新型多任務(wù)驅(qū)逐艦DDG-1000的十大關(guān)鍵技術(shù)之一。DDG-1000使用全艦計(jì)算環(huán)境作為艦船各系統(tǒng)（指控情報(bào)、平臺(tái)控制、動(dòng)力系統(tǒng)、武器系統(tǒng)等）的集成系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行信息整合，以發(fā)揮系統(tǒng)整體資源優(yōu)勢(shì)，最終形成一個(gè)統(tǒng)一的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”節(jié)點(diǎn)。TSCE基于開放式體系結(jié)構(gòu)（OA），通過(guò)軟、硬件模塊化以及構(gòu)件化和服務(wù)化，解決了各分系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行、互操作困難、資源無(wú)法共享等問(wèn)題，最終達(dá)到跨平臺(tái)、跨領(lǐng)域的協(xié)同作戰(zhàn)能力。

我國(guó)在艦船信息化和系統(tǒng)集成等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)和研究水平與國(guó)外差距較大，缺少成熟產(chǎn)品。因此，有必要對(duì)TSCE進(jìn)行研究，掌握其關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)計(jì)方法，以滿足我國(guó)海軍裝備研制的需要。

本文根據(jù)目前公開的資料，力圖準(zhǔn)確給出DDG-1000全艦計(jì)算環(huán)境的概貌，并通過(guò)分析其體系結(jié)構(gòu)，達(dá)到借鑒其先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)思想的目的。

1 TSCE項(xiàng)目背景

20世紀(jì)90年代初，美國(guó)海軍啟動(dòng)SC 21項(xiàng)目，計(jì)劃研制面向21世紀(jì)的系列水面作戰(zhàn)艦船。幾經(jīng)周折，該項(xiàng)目于1997年改名為DD 21，核心是發(fā)展21世紀(jì)的驅(qū)逐艦。2000年，其首艦被命名為“朱姆沃爾特”號(hào)。2001年11月，美國(guó)防部宣布停止DD 21計(jì)劃，隨后以DD（X）計(jì)劃取而代之，原因是經(jīng)費(fèi)預(yù)算大幅削減。2002年4月，美國(guó)海軍確定由諾斯羅普·格魯曼公司擔(dān)當(dāng)DD（X）的主承包商。2006年4月，DD（X）的項(xiàng)目代號(hào)改為DDG-1000，標(biāo)志著該級(jí)艦的論證已基本結(jié)束，將轉(zhuǎn)入施工設(shè)計(jì)和建造階段。

威脅的不斷變化和信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新促使美國(guó)海軍轉(zhuǎn)變觀念，開始大量采用商用現(xiàn)貨產(chǎn)品（COTS）、貫徹開放式體系結(jié)構(gòu)及認(rèn)同開源軟件產(chǎn)品。2008年7月，美海軍終止了“朱姆沃爾特”級(jí)的批量建造計(jì)劃（最初預(yù)計(jì)32艘），改為僅建造3艘。接著，于2009年12月又終止了CG（X）的研發(fā)與建造計(jì)劃。之后，公布了再建造“阿利·伯克”級(jí)ⅡA型的計(jì)劃和建造改進(jìn)型Ⅲ型的計(jì)劃意向，由此便發(fā)展出適合于現(xiàn)役艦的“宙斯盾”現(xiàn)代化計(jì)劃。該計(jì)劃對(duì)裝配著“宙斯盾”的艦實(shí)施以武器體系為中心的軟/硬件現(xiàn)代化改裝。這是完全基于美海軍開放式體系結(jié)構(gòu)計(jì)算環(huán)境（OACE），將硬件和軟件分開實(shí)施的結(jié)果。對(duì)于“宙斯盾”艦作戰(zhàn)系統(tǒng)功能/性能的提高，將以外觀上看不到的軟件螺旋式更新來(lái)實(shí)現(xiàn)［1-2］。

美海軍趁著“宙斯盾”的現(xiàn)代化之機(jī)實(shí)現(xiàn)了軟件構(gòu)件化，開始全面轉(zhuǎn)向面向服務(wù)架構(gòu)（SOA），同時(shí)推進(jìn)下一代艦船基礎(chǔ)設(shè)施的確立。這項(xiàng)工程不只是針對(duì)“宙斯盾”艦，而是貫穿于新型核動(dòng)力航母“福特”CVN 78的艦艇自防御系統(tǒng)（SSDS）、新型驅(qū)逐艦“朱姆沃爾特”級(jí)DDG-1000和瀕海戰(zhàn)斗艦等所有水面艦船。

從DDG-1000的曲折歷程中，也折射出美海軍的裝備發(fā)展思路已發(fā)生變化，不再一味追求艦船的高性能，不一定會(huì)選用最先進(jìn)的技術(shù)方案。觀念轉(zhuǎn)變帶來(lái)的直觀效益就是經(jīng)濟(jì)的可承受性和技術(shù)成熟度的提高。

2 TSCE體系結(jié)構(gòu)

2.1 TSCE簡(jiǎn)介

TSCE是DDG-1000任務(wù)系統(tǒng)集成的重要基礎(chǔ)。在DDG-1000艦上，通過(guò)TSCE對(duì)作戰(zhàn)系統(tǒng)和平臺(tái)機(jī)電等系統(tǒng)的軟件開發(fā)進(jìn)行了規(guī)范和統(tǒng)一，采用了大量商用計(jì)算機(jī)、服務(wù)器以及分布式中間件等商用現(xiàn)貨產(chǎn)品來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集成。圖1所示為美國(guó)海軍水面戰(zhàn)中心（NSWC）于1998年在風(fēng)險(xiǎn)分析中給出的基于TSCE的DD（X）配置示意圖［3］，這是目前公開資料中第一次出現(xiàn)“全艦計(jì)算環(huán)境”的概念。

圖1 全艦計(jì)算環(huán)境概念及DD（X）配置Fig.1 Concept of TSCE and configuration of DD（X）

師：剛才我們通過(guò)觀察和推算得到一共是27塊，不過(guò)，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)中心的那一塊被一個(gè)十字支架給替換了。大家都很棒！在只能看到外表時(shí)，我們能有方法推算看不見的地方，很棒！想象之后我們會(huì)質(zhì)疑、會(huì)實(shí)驗(yàn)分析也是棒棒的！

美軍認(rèn)為，采用TSCE后，系統(tǒng)可獲得免維護(hù)部署能力、更強(qiáng)的生命力、更高的自動(dòng)化能力以及更少的人員配置需求，并具備可升級(jí)、可重構(gòu)等特性。

2.2 DD（X）TSCE系統(tǒng)定義

TSCE是一個(gè)包括岸基保障、C4ISR、作戰(zhàn)系統(tǒng)以及船機(jī)電的全艦系統(tǒng)（圖2）。TSCE-I是為全艦任務(wù)應(yīng)用提供服務(wù)的計(jì)算硬件和公共軟件。

圖2 DD（X）全艦計(jì)算環(huán)境系統(tǒng)定義Fig.2 DD（X）TSCE system definitions

如圖3所示，TSCE系統(tǒng)自頂向下劃分為5個(gè)層次，分別為系統(tǒng)（System）、段（Segment）、單元（Element）、組件（Component）和模組（Ensemble）。整個(gè)全艦計(jì)算環(huán)境系統(tǒng)包括6個(gè)段：船舶、基礎(chǔ)設(shè)施、探測(cè)、指控與情報(bào)（C2I）、交戰(zhàn)和保障。

圖3 全艦計(jì)算環(huán)境系統(tǒng)劃分層次Fig.3 Segments of TSCE system

2.3 開放式體系結(jié)構(gòu)

TSCE以O(shè)A為基礎(chǔ)，基于全艦計(jì)算環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施所提供的平臺(tái)化計(jì)算支持，能夠更好地解決各系統(tǒng)集成時(shí)的“煙囪”問(wèn)題，為艦船提供可升級(jí)、自組織、可配置、可高水平完成系統(tǒng)集成和自動(dòng)化操作的平臺(tái)，提升了裝備的快速交付能力。圖4所示為OA的結(jié)構(gòu)層次［4］。

然而，本文秉持的乃是解釋論而非立法論的立場(chǎng)，力圖在行政法理論及現(xiàn)行行政法的框架下對(duì)預(yù)約裁定的法律性質(zhì)及可訴性進(jìn)行分析。當(dāng)前的研究普遍認(rèn)為稅收預(yù)約裁定不具有可訴性，這實(shí)際上是未深入行政法內(nèi)部對(duì)預(yù)約裁定的法律性質(zhì)進(jìn)行挖掘的結(jié)果。財(cái)稅法學(xué)在研究的過(guò)程中，需要更多地和其他部門法相結(jié)合，方能顯示其“領(lǐng)域法學(xué)”的獨(dú)特魅力。

審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)不會(huì)伴隨人的主觀意愿而轉(zhuǎn)化。注冊(cè)會(huì)計(jì)師在實(shí)施工作的經(jīng)過(guò)當(dāng)中，不單單應(yīng)該經(jīng)過(guò)專業(yè)知識(shí)與專業(yè)經(jīng)歷來(lái)對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)狀況進(jìn)行評(píng)判，并且時(shí)常還應(yīng)該經(jīng)過(guò)觀察與直覺來(lái)評(píng)判財(cái)務(wù)方面的狀況。注冊(cè)會(huì)計(jì)師的評(píng)判成果收到其知識(shí)與水平的干擾，每一個(gè)人的知識(shí)與水平都具有一定程度上的不同，注冊(cè)會(huì)計(jì)師避免不了會(huì)發(fā)生判斷上的錯(cuò)誤，繼而出現(xiàn)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的狀況。

皮膚顏色分型由Chardon等于1991年提出，采用國(guó)際照明學(xué)會(huì)CIE規(guī)定的L*a*b*色度空間測(cè)量皮膚顏色。皮膚膚色個(gè)體類型角（individual typological angle，ITA°）是被測(cè)個(gè)體的膚色在L*值和b*值構(gòu)成的幾何平面中所處的位置角度，根據(jù)此角度確定皮膚膚色，角度越大膚色越淺，越小膚色越深。有研究表明，構(gòu)成性膚色（非曝光部位的皮膚顏色）與MED的相關(guān)性很好，用來(lái)評(píng)價(jià)皮膚對(duì)紫外線的敏感性較為理想。同時(shí)，采用膚色I(xiàn)TA°來(lái)確定MED，不僅可以縮短受試者進(jìn)行測(cè)試的時(shí)間，還可以減少因操作人員造成的主觀誤差。

圖4 開放式體系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)層次Fig.4 Layered Open Architecture

根據(jù)美國(guó)防部開放式系統(tǒng)聯(lián)合任務(wù)組（OSJTF）的定義，OA是指采用開放標(biāo)準(zhǔn)，作為一個(gè)系統(tǒng)的重要接口的體系結(jié)構(gòu)。

根據(jù)食品冷藏庫(kù)分類而言，在應(yīng)用低溫冷藏庫(kù)的時(shí)候，需要對(duì)其溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，使其基本處于零下18度，保證溫度誤差在上下兩度，有效避免過(guò)大誤差的出現(xiàn)。

OA首先是一個(gè)技術(shù)架構(gòu)，強(qiáng)調(diào)基于開放的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，采用主流的商用現(xiàn)貨產(chǎn)品建立計(jì)算環(huán)境。OA也是一個(gè)功能架構(gòu)，通過(guò)技術(shù)參考模型明確了軟件功能域的劃分以及接口關(guān)系。OA還提供了標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)指南［5-7］。

OA的原則與模塊化的開放系統(tǒng)方法（MOSA）兼容，包括使用模塊化設(shè)計(jì)、允許漸進(jìn)的設(shè)計(jì)、技術(shù)嵌入及有競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新［8］。

2.4 技術(shù)架構(gòu)

Radstone公司的SBC運(yùn)行的是Lynx操作系統(tǒng)，即UNIX的一種，其采用Java和C++語(yǔ)言編寫的應(yīng)用程序，完成控制并與運(yùn)行于TSCE基礎(chǔ)設(shè)施上的其它應(yīng)用程序交互。通用微系統(tǒng)公司的SBC計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的是具有實(shí)時(shí)內(nèi)核的微軟Windows操作系統(tǒng)和西門子Simatic WinAC RTX軟可編程邏輯控制器（Soft PLC）應(yīng)用程序，以控制和驅(qū)動(dòng)被稱為RTU的遠(yuǎn)程I/O機(jī)柜，RTU提供與機(jī)電設(shè)備交互的接口。ECS共有180個(gè)RTU分布于全艦，靠近與其有接口關(guān)系的硬件設(shè)備。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字和模擬模塊、串行現(xiàn)場(chǎng)總線/通信網(wǎng)關(guān)，各RTU分別連接到船機(jī)電設(shè)備。

在TSCE中，處理機(jī)柜和顯控臺(tái)等設(shè)施根據(jù)作戰(zhàn)系統(tǒng)、機(jī)械、電氣、通信等專業(yè)的不同進(jìn)行了分類標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，硬件主要選用商用現(xiàn)貨產(chǎn)品。全艦計(jì)算環(huán)境的基礎(chǔ)設(shè)施（TSCE-I）形成一個(gè)開放的、虛擬的計(jì)算環(huán)境，所有計(jì)算資源統(tǒng)一調(diào)度管理，可為其他領(lǐng)域的應(yīng)用提供服務(wù)，所有應(yīng)用軟件均分布在這個(gè)虛擬的計(jì)算環(huán)境中。所有傳感器、受動(dòng)器、激勵(lì)器和武器通過(guò)適配器與全艦計(jì)算環(huán)境連接。

圖5 全艦計(jì)算環(huán)境技術(shù)架構(gòu)Fig.5 TSCE technical architecture

TSCE-I包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、顯示設(shè)備和操控設(shè)備等硬件設(shè)備，以及一組核心、通用的基礎(chǔ)軟件。這些軟、硬件采用主流商用現(xiàn)貨產(chǎn)品，構(gòu)建成為一個(gè)開放式體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算環(huán)境，為系統(tǒng)的各種領(lǐng)域應(yīng)用提供服務(wù)。

在文本當(dāng)中，有一些內(nèi)容是不符合常理的，而這些內(nèi)容也正是作者所強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容所在。如果學(xué)生能理解這些內(nèi)容，學(xué)生對(duì)于文本的理解也就更加的深入了。例如教學(xué)《臺(tái)階》時(shí)，文中提到父親花費(fèi)巨大精力把九級(jí)臺(tái)階的房子造好了，但是他卻并沒有高興，反而感到很難過(guò)，按照常理，父親在新房子建好之后應(yīng)當(dāng)感到高興，而在父親臉上流露出來(lái)的只有惆悵。為什么會(huì)這樣呢？因?yàn)楦赣H的腰閃了，對(duì)于一個(gè)勞力來(lái)說(shuō)，腰受傷了，就表示勞動(dòng)能力的下降，這對(duì)于父親來(lái)說(shuō)是致命的打擊。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)關(guān)注文本當(dāng)中的矛盾，加深了對(duì)文本的理解。

1）硬件層

硬件層包括支撐系統(tǒng)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電纜設(shè)備、交換機(jī)和驅(qū)動(dòng)器等硬件設(shè)施，這些硬件設(shè)施均采用商用現(xiàn)貨產(chǎn)品，以IEEE，TIA，IETF標(biāo)準(zhǔn)為主，構(gòu)成了全艦計(jì)算環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算環(huán)境基礎(chǔ)。

2）操作系統(tǒng)層

操作系統(tǒng)包括運(yùn)行于硬件層計(jì)算機(jī)之上的各種符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。例如，電子模塊封裝箱（EME）中的刀片服務(wù)器采用Red Hat Linux操作系統(tǒng)，分布式適配處理器（DAP）中的單板計(jì)算機(jī)（SBC）運(yùn)行Lynx操作系統(tǒng)和具有實(shí)時(shí)內(nèi)核的微軟Windows操作系統(tǒng)。

3）中間件層

中間件是TSCE-I的核心部分，提供分布式、適應(yīng)性的框架。它位于操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序之間，用于實(shí)現(xiàn)各種類型操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序之間的消息通信和資源共享，如對(duì)象管理組織（OMG）的公共對(duì)象請(qǐng)求代理架構(gòu)（CORBA）和數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)（DDS）等。

4）公共服務(wù)層

公共服務(wù)層為上層應(yīng)用提供信息交換、處理和管理等各項(xiàng)軟件服務(wù)，如時(shí)間同步、數(shù)據(jù)記錄、輸入/輸出控制和電源管理等。

TSCE-I作為基本的操作環(huán)境，為DDG-1000提供公共服務(wù)。軟件體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和中間件是計(jì)算環(huán)境的重要部分，必須支持標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)和應(yīng)用編程接口。這些技術(shù)往往比硬件技術(shù)跨越更多的設(shè)計(jì)模式，可能無(wú)法產(chǎn)生滿足所有需求的單個(gè)技術(shù)方案，因此，在TSCE中必然存在著技術(shù)的權(quán)衡和橋接，例如，面向服務(wù)與基于構(gòu)件、實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)等。

應(yīng)用層直接面向用戶，為完成各種作戰(zhàn)任務(wù)提供界面和支持，開發(fā)、部署在TSCE-I之上。DDG-1000艦將領(lǐng)域應(yīng)用軟件分為外部通信、傳感器管理、艦船控制、顯示、無(wú)人平臺(tái)控制、武器管理、航跡管理、作戰(zhàn)控制、基礎(chǔ)設(shè)施及保障等10個(gè)域。

（25）帶葉苔 Pallavicinia lyellii（Hook.）Gray，Nat.趙文浪等（2002）；劉勝祥等（1999）；李粉霞等（2011）

6）資源管理

資源管理負(fù)責(zé)完成對(duì)TSCE所有軟件和硬件設(shè)施的統(tǒng)一分配、管理和部署。

2.5 任務(wù)系統(tǒng)

2005年，在完成 DD（X）項(xiàng)目第3階段（Release 3）的關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審之后，雷聲公司作為系統(tǒng)集成商，獲得了DDG-1000任務(wù)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和集成合同（圖6），其中，黑框之內(nèi)為艦船控制系統(tǒng)（SCS）。其它任務(wù)系統(tǒng)包括探測(cè)、C2I、交戰(zhàn)、通信、保障和航空［9］。

秦剛在《中國(guó)游記》的譯者序中稱該書“堪稱日本大正時(shí)期文學(xué)家寫作的最重要的一部中國(guó)紀(jì)行”（譯者序第3頁(yè)）。大正年代的時(shí)代背景一定程度上影響了芥川游歷中國(guó)的心態(tài)，使其《中國(guó)游記》的書寫帶有明顯的殖民主義者的話語(yǔ)特征；反之，芥川的《中國(guó)游記》話語(yǔ)表現(xiàn)又從某種程度上迎合了大正時(shí)期部分日本人的日益膨脹的殖民者的文化心理，從而在日本產(chǎn)生了巨大的反響，進(jìn)而影響了日本人心目中的中國(guó)江南的形象。

機(jī)電控制系統(tǒng)（ECS）是SCS的一部分，也是一個(gè)相當(dāng)先進(jìn)和高度集成的機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)，本文將以其作為任務(wù)系統(tǒng)的實(shí)例。ECS在層次上支撐SCS為作戰(zhàn)系統(tǒng)提供艦船機(jī)動(dòng)和電力，其主要由3個(gè)部分組成：綜合電力控制系統(tǒng)、自動(dòng)損管和輔機(jī)控制系統(tǒng)。ECS是一個(gè)分布式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，用于自動(dòng)監(jiān)視和控制DDG-1000機(jī)電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化和輔機(jī)控制自動(dòng)化。ECS采用網(wǎng)絡(luò)分布式控制單元（DCU）和遠(yuǎn)程終端單元（RTU）作為與全艦船機(jī)電設(shè)備之間的接口，用于監(jiān)視和控制傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、接觸器和電力設(shè)備等。

3 全艦計(jì)算環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施

3.1 TSCE-I結(jié)構(gòu)和組成

TSCE-I段的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)符合聯(lián)合技術(shù)架構(gòu)、技術(shù)參考模型和海軍OA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括CORBA，GIOP，DDS，NTP，SNMP，IP，光纖通道和 POSIX等。支持的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是C++，Java和Ada95?？梢哉J(rèn)為TSCE-I是OA的第1個(gè)實(shí)例。

如圖7所示，TSCE-I具有3層結(jié)構(gòu)：核心層、適配層和表示層。核心層提供公共環(huán)境，其上運(yùn)行DDG-1000的大多數(shù)應(yīng)用軟件，這些軟件運(yùn)行于冗余的基礎(chǔ)設(shè)施，其目標(biāo)硬件位置獨(dú)立于具體應(yīng)用。其他各種前端設(shè)備通過(guò)DAP與TSCE核心連接，DAP支持多種標(biāo)準(zhǔn)接口的物理和協(xié)議轉(zhuǎn)換，并具有較強(qiáng)的接口擴(kuò)展能力，利用工控機(jī)或單板計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。表示層負(fù)責(zé)將顯示內(nèi)容繪制在顯控臺(tái)上。

圖6 DDG-1000全艦計(jì)算環(huán)境任務(wù)系統(tǒng)Fig.6 DDG-1000 TSCE mission systems

圖7 TSCE基礎(chǔ)設(shè)施的3層結(jié)構(gòu)Fig.7 The 3 levels of TSCE infrastructure

TSCE-I段的組成如圖8，包括人機(jī)接口、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)和適配等基礎(chǔ)設(shè)施（單元）。

3.2 數(shù)據(jù)處理設(shè)備

艦載計(jì)算由于TSCE所處的操作環(huán)境極其惡劣，因此要求使用能夠抵抗更大范圍電力和溫度波動(dòng)的裝備。在作戰(zhàn)系統(tǒng)環(huán)境中，采用商用現(xiàn)貨產(chǎn)品硬件技術(shù)的成功策略是建造堅(jiān)固的箱體，使其隔離苛刻的環(huán)境條件。如圖9所示，DDG-1000全艦計(jì)算環(huán)境的核心硬件由16個(gè)體積巨大的EME組成［10］，有 4種不同的尺寸（最小5.5 m×2.1 m×2.3 m）。在EME中容納有IBM刀片服務(wù)器機(jī)柜及配套設(shè)施，全艦冗余布置。核心層處理設(shè)備是IBM刀片服務(wù)器，操作系統(tǒng)為Red Hat Linux。EME負(fù)責(zé)為商用現(xiàn)貨產(chǎn)品硬件提供合適的振動(dòng)、熱度、電磁等環(huán)境以及電源控制，設(shè)備在工廠安裝調(diào)試后整體上艦布置。

3.3 適配設(shè)備

適配層采用更加緊湊的硬件設(shè)計(jì)以提供一種方式將軟件集成到TSCE，但其處理設(shè)備可位于任何合適的機(jī)柜或其它地方。對(duì)于ECS，適配層包括16個(gè)分布于全艦的DCU，每個(gè)DCU采用成對(duì)的Radstone公司的SBC和通用微系統(tǒng)公司的SBC，并位于同一個(gè)VME機(jī)箱，被稱為DAP。ECS一共使用32個(gè)DAP，ECS控制代碼利用DAP作為與其它TSCE應(yīng)用程序的交互接口，以支持模塊軟件靠近所控制的系統(tǒng)。全艦共有287個(gè)嵌入式DAP和139個(gè)網(wǎng)關(guān)式DAP，如圖10所示，其左側(cè)為嵌入式，右側(cè)為網(wǎng)關(guān)式。

1.3.1 患兒家屬對(duì)哮喘疾病的認(rèn)知水平 由于兒童的年齡及理解力的特殊性，這項(xiàng)調(diào)查是針對(duì)患兒家屬對(duì)哮喘的認(rèn)知水平，主要有以下幾個(gè)方面：哮喘炎癥本質(zhì)的認(rèn)識(shí)；哮喘的危害；哮喘的癥狀和診斷；了解病情的自我監(jiān)測(cè)方法，擁有和使用呼氣峰流速儀監(jiān)測(cè)病情及堅(jiān)持記錄哮喘日記；哮喘治療誤區(qū)；對(duì)腎上腺糖皮質(zhì)激素(簡(jiǎn)稱激素)作用的認(rèn)識(shí)、吸入激素情況；長(zhǎng)期治療的目標(biāo)；是否定期行肺功能檢查；藥物不良反應(yīng)的了解。

圖8 TSCE-I段的組成Fig.8 TSCE-I segment

圖9 DDG-1000的電子模塊封裝箱Fig.9 DDG-1000 electronic modular enclosure

圖10 分布式適配處理器（DAP）Fig.10 Distributed adaptive processors

TSCE由基礎(chǔ)設(shè)施和各種領(lǐng)域應(yīng)用組成，技術(shù)架構(gòu)如圖5所示。其中，基礎(chǔ)設(shè)施部分包括硬件、操作系統(tǒng)、中間件和資源管理；領(lǐng)域應(yīng)用部分包括公共服務(wù)和應(yīng)用。TSCE-I形成一個(gè)開放、虛擬的計(jì)算環(huán)境，所有計(jì)算資源統(tǒng)一調(diào)度管理，為其他應(yīng)用組件和功能領(lǐng)域提供服務(wù)，所有應(yīng)用軟件均分布在這個(gè)虛擬的計(jì)算環(huán)境中。

RTU包含通用的Slice I/O模塊和多種不同的串行網(wǎng)關(guān)，以提供與船機(jī)電設(shè)備的通信接口。串行網(wǎng)關(guān)接口采用有限數(shù)量的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議與船機(jī)電設(shè)備進(jìn)行通信。這樣的一組現(xiàn)場(chǎng)總線接口被稱為區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)總線。為最大程度降低成本，改善配置管理并便于全壽期維護(hù)，DDG-1000選擇了5種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議：Profibus DP（電纜型）、工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議、ControlNet和Modbus及LonWorks。這幾種是工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最為通用的現(xiàn)場(chǎng)總線，應(yīng)能滿足船機(jī)電設(shè)備的需求。

西雙說(shuō)所以，無(wú)論樓蘭治好還是治不好，只要復(fù)了婚，我都不會(huì)有好日子過(guò)。不要以為我在嚇唬你，我這還只是樂(lè)觀的想法。就是說(shuō)，我寧愿相信樓蘭是真的想和我復(fù)婚，而沒有什么別的齷齪。我承認(rèn)這種時(shí)候猜疑她有些陰暗，不過(guò)我總得替自己考慮一下。假如她和她媽還有別的想法呢？比如她真的想利用復(fù)婚黑下那三萬(wàn)塊錢，比如她真的想找個(gè)傻逼替她照顧女兒和母親，再比如，萬(wàn)一她看上我剛剛通過(guò)賃款買下的那套房子呢？那我就倒了八輩子血霉了。當(dāng)然財(cái)產(chǎn)可以公證，可是她那樣的身體能陪我去公證嗎？當(dāng)然可以打官司，可是我敢保證一定能打得贏嗎？別忘了，她去了以后，她的女兒，就順理成章地成為財(cái)產(chǎn)的第二繼承人。第二繼承人??！誰(shuí)心里不哆嗦？

3.4 人機(jī)接口設(shè)備

TSCE-I表示層的功能是在系統(tǒng)任意位置顯示需要的信息而不受顯示設(shè)備的限制，同時(shí)還符合安全約束。實(shí)現(xiàn)顯示與應(yīng)用的分離，可以靈活分配操作員或戰(zhàn)位的功能和任務(wù)。除戰(zhàn)術(shù)顯控臺(tái)、大屏幕顯示器等之外，還有培訓(xùn)計(jì)算機(jī)、PDA和便攜式計(jì)算機(jī)等非戰(zhàn)術(shù)設(shè)備。

DDG-1000艦船任務(wù)中心和船橋使用的戰(zhàn)術(shù)顯控臺(tái)有3個(gè)顯示屏和1個(gè)觸摸屏，如圖 11所示。顯控臺(tái)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是模塊化，充分考慮了人體工程學(xué)等技術(shù)。

3.5 網(wǎng) 絡(luò)

TSCE-I網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻通信以及內(nèi)部監(jiān)控等功能提供支撐，以實(shí)現(xiàn)全艦戰(zhàn)術(shù)和非戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)一體化。采用“核心+接入”兩層光纖以太網(wǎng)，包括3臺(tái)核心交換機(jī)（30 Gb）和20多臺(tái)接入交換機(jī)（10 Gb），每臺(tái)接入交換機(jī)都分別與3臺(tái)核心交換機(jī)連接，具有低延遲、高帶寬和快速故障恢復(fù)能力，以提供可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。內(nèi)部通信可以采用網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音電話和視頻會(huì)議。同時(shí)，TSCE-I在網(wǎng)絡(luò)安全、服務(wù)質(zhì)量（QoS）和網(wǎng)絡(luò)管理等方面也進(jìn)行了充分設(shè)計(jì)。

圖11 DDG-1000的3屏顯控臺(tái)Fig.11 Display console of DDG-1000

TSCE與ECS的兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)如圖12所示。DCU與TSCE網(wǎng)絡(luò)的接口是1000 Mb/s光纖以太網(wǎng)。同時(shí)，基于西門子公司的Profinet體系結(jié)構(gòu)的DCU和RTU網(wǎng)絡(luò)組合在一起構(gòu)成ECS網(wǎng)絡(luò)，滿足DCU與DCU之間以及DCU與RTU之間的通信需求，包括主/備處理設(shè)備故障切換、機(jī)電設(shè)備和系統(tǒng)的監(jiān)控。西門子公司的Scalence X408-2交換機(jī)支持1000 Mb/s光纖Profinet“可管理環(huán)網(wǎng)”，該環(huán)形網(wǎng)絡(luò)將所有的DCU連接在一起，并接入Scalence X202-2IRT交換機(jī)提供的100 Mb/s冗余光纖RTU網(wǎng)絡(luò)。X408-2交換機(jī)還為Soft PLC提供網(wǎng)絡(luò)接口。

圖12 TSCE網(wǎng)絡(luò)與ECS網(wǎng)絡(luò)Fig.12 TSCE network and ECS network

4 技術(shù)方案權(quán)衡分析

5）應(yīng)用層

全艦計(jì)算環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施由IBM公司、美國(guó)海軍和主要系統(tǒng)集成商實(shí)現(xiàn)。TSCE-I包括IBM的刀片服務(wù)器系統(tǒng)、IBM的實(shí)時(shí)應(yīng)用服務(wù)器（Web-Sphere Real Time，WRT）、對(duì)象管理組織的相關(guān)規(guī)范、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)以及各種任務(wù)應(yīng)用程序［11-12］。

新生入學(xué)教育既是大學(xué)教育的一個(gè)重要環(huán)節(jié), 也是高校思想政治教育工作的一個(gè)重要內(nèi)容。抓住新生入學(xué)教育的有利時(shí)機(jī),對(duì)新生在學(xué)習(xí)生活、理想信念、道德誠(chéng)信、身心健康等方面有針對(duì)性地給予及時(shí)的、必要的、科學(xué)的指導(dǎo)和幫助, 使他們盡快適應(yīng)大學(xué)生活和角色轉(zhuǎn)變, 這對(duì)營(yíng)造良好的校風(fēng)、班風(fēng)、學(xué)風(fēng)和為以后的學(xué)生管理工作都打下良好的基礎(chǔ)。這也是高校在以人為本的辦學(xué)理念指導(dǎo)下，對(duì)入學(xué)新生所進(jìn)行的有重要意義的教育和培養(yǎng)，也是新時(shí)代大學(xué)新生在人生中不可或缺的重要一課。

TSCE-I采用OMG的DDS標(biāo)準(zhǔn)，以滿足低延遲應(yīng)用的消息傳輸需要。一方面是TSCE中基于CORBA的實(shí)時(shí)性的作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)用；另一方面是基于網(wǎng)絡(luò)中心企業(yè)服務(wù)（NCES）的J2EE應(yīng)用程序。NCES以J2EE為基礎(chǔ)，其中的消息傳輸采用JMS標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，全球信息網(wǎng)格（GIG）也使用Web Services標(biāo)準(zhǔn)。

DDS與JMS的橋接提供兩種應(yīng)用的無(wú)縫集成（圖13），并通過(guò)橋接進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，TSCE應(yīng)用可以很容易地在兩個(gè)具有不同時(shí)間特質(zhì)的域中發(fā)布/訂閱數(shù)據(jù)［13］。

圖13 DDS與JMS的橋接Fig.13 Bridge between DDS and JMS

使用標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)級(jí)Java編程模型和面向服務(wù)架構(gòu)是降低企業(yè)應(yīng)用程序生命周期成本的關(guān)鍵。然而，Java在處理過(guò)程中由于垃圾回收或動(dòng)態(tài)加載類庫(kù)造成延遲不可預(yù)測(cè)，目前，大多數(shù)嵌入式和實(shí)時(shí)系統(tǒng)都是用諸如C/C++等低層語(yǔ)言開發(fā)，有時(shí)通過(guò)CORBA提供分布式實(shí)時(shí)服務(wù)。但為了提高應(yīng)用程序的質(zhì)量并減少開發(fā)成本，國(guó)防部門從C，C++，Ada向Java轉(zhuǎn)換的想法已存在了好幾年。

WRT包括Java和Linux的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。IBM TSCE-I的硬實(shí)時(shí)環(huán)境對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的Java（有垃圾收集機(jī)制）來(lái)說(shuō)，可使節(jié)點(diǎn)內(nèi)的延遲降低到1 ms；對(duì)于Java的實(shí)時(shí)規(guī)范來(lái)說(shuō)，避免了使用垃圾回收帶來(lái)的影響，延遲可降低至70 μs。在實(shí)時(shí)Linux環(huán)境中，Java應(yīng)用程序（以及遺留的C，C++，Ada應(yīng)用程序）可以通過(guò)DDS進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。

許多TSCE-I活動(dòng)不需要達(dá)到系統(tǒng)中的最高響應(yīng)水平。重要的是，雖然能夠用硬實(shí)時(shí)的方式來(lái)構(gòu)建整個(gè)應(yīng)用程序，但是把實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)限制在應(yīng)用程序各部分所要求的實(shí)時(shí)響應(yīng)范圍內(nèi)往往更容易并且代價(jià)更低，因此，應(yīng)該建立多個(gè)服務(wù)質(zhì)量域（表 1）。

表1 多個(gè)服務(wù)質(zhì)量域Tab.1 Application with multiple QoS domains

從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，更有可能的是仍然使用多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的SOA和數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)。一些橋接機(jī)制雖然出現(xiàn)了，但是必須要解決數(shù)據(jù)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)處理開銷、傳輸開銷、吞吐量和延遲等問(wèn)題。這些問(wèn)題都屬于接口描述語(yǔ)言（IDL）和可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言（XML）的模式一致性、運(yùn)行時(shí)解析、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)組織等領(lǐng)域。同時(shí)，也促使了二進(jìn)制XML等標(biāo)準(zhǔn)的成熟［14］。

5 結(jié) 論

未來(lái)水面艦船需要擔(dān)負(fù)多項(xiàng)使命，必須具備較高的信息化水平和較全面的綜合作戰(zhàn)能力。同時(shí)，在艦船長(zhǎng)達(dá)幾十年的服役期間，信息技術(shù)飛速發(fā)展，海軍的作戰(zhàn)理念不斷變革，因而任務(wù)系統(tǒng)的研制應(yīng)該是漸進(jìn)的和螺旋式上升的，以支持新技術(shù)、新裝備的快速引入。因此，為了適應(yīng)威脅的變化和技術(shù)的發(fā)展，要求任務(wù)系統(tǒng)必須具有良好的靈活性和可擴(kuò)展能力。

TSCE為全艦“即插即用”地集成各設(shè)備功能提供了一個(gè)開放、通用、標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行集成環(huán)境，有利于系統(tǒng)靈活地組織運(yùn)行，可為艦船減員增效提供技術(shù)支撐，更好地支持后續(xù)保障和改裝升級(jí)，支持裝備“通用化、系列化、模塊化”的發(fā)展。因此，TSCE將發(fā)展成為艦船裝備信息化和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)DDG-1000全艦計(jì)算環(huán)境系統(tǒng)的借鑒分析，可以得到如下技術(shù)特征和趨勢(shì)：

1）基礎(chǔ)設(shè)施的COTS化和OA化，即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件采用商用現(xiàn)貨產(chǎn)品，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開放式體系結(jié)構(gòu)，從而可以制定統(tǒng)一的基準(zhǔn)，根據(jù)型號(hào)項(xiàng)目的需要實(shí)施階段性配備。

2）各種領(lǐng)域應(yīng)用與基礎(chǔ)設(shè)施相分離，進(jìn)行軟件的構(gòu)件化和復(fù)用，采用面向服務(wù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的集成，應(yīng)用和服務(wù)的位置透明，可擴(kuò)展性好。

3）系統(tǒng)資源統(tǒng)一管理，應(yīng)用動(dòng)態(tài)部署，具有變化和改進(jìn)的靈活性，能夠適應(yīng)多樣化的任務(wù)。同時(shí)，支持裝備的模塊化和插件化，使任務(wù)系統(tǒng)具有更好的自適應(yīng)性和高可用性。

NF-κB信號(hào)通路在腎間質(zhì)纖維化發(fā)展的作用研究……………………… 李 瑞，郭玉娟，范晴晴，等（1·43）

第六，中小型企業(yè)缺乏信用觀念。目前，伴隨中小型企業(yè)數(shù)量的增多，不同中小型企業(yè)的信用觀念也各不相同。有的中小型企業(yè)誠(chéng)信度高，而有的中小型企業(yè)則信用觀念淡薄。對(duì)于誠(chéng)信度高的中小型企業(yè)而言，擔(dān)保機(jī)構(gòu)為了獲得經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展以及獲得良好的名譽(yù)，往往愿意主動(dòng)承擔(dān)資金損失風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，當(dāng)發(fā)生信貸關(guān)系，達(dá)到合約期后，能夠主動(dòng)承擔(dān)起還款責(zé)任的中小型企業(yè)很少，欠息、欠款現(xiàn)象屢見不鮮。這大大降低了中小型企業(yè)在擔(dān)保機(jī)構(gòu)的可信度，產(chǎn)生十分嚴(yán)重的負(fù)面影響。

TSCE的研制需要突破一系列的關(guān)鍵技術(shù)，例如，系統(tǒng)功能分析與需求建模；面向任務(wù)的領(lǐng)域應(yīng)用功能模塊分解技術(shù)；基于中間件的全艦應(yīng)用軟件集成技術(shù)；面向服務(wù)的數(shù)據(jù)建模技術(shù)及全艦信息集成；計(jì)算及存儲(chǔ)服務(wù)器硬件資源統(tǒng)一管理技術(shù)；TSCE多層QoS技術(shù)；全艦分布式軟件資源部署及配置管理技術(shù)；TSCE安全機(jī)制及統(tǒng)一身份認(rèn)證技術(shù)；人機(jī)界面建模及顯示框架技術(shù)；TSCE集成測(cè)試技術(shù)等。

當(dāng)然，TSCE的成功實(shí)施除了依賴技術(shù)上的突破之外，也離不開工程研制、組織管理方面的創(chuàng)新和支持。

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