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最近一段时间以来，关于第五代战机计算机的新闻不少。俄罗斯第五代战斗机从去年底开始，启用新的新计算机BTVM IMA BK进行测试，替换原本与苏-35一样的计算机。
美国的F-35一直以来都存在软件问题不断的尴尬，最近升级计算机软件后，终于解决了具备完全作战能力的最后一个门槛——打击移动目标。
相比于战机的外形、机动、武器即其它机载设备，计算机虽是战机的“电脑”，但受到的关注并不多。今天，北国防务（微信ID：sinorusdef）特约撰稿人杨政卫就用F-22和苏-35的例子说说现代战机的“大脑”。
△俄罗斯测试T-50的新计算机系统
关于战机的计算机系统，很多人拘泥在“有几个机壳”，认为有很多个机壳的就是上一代的多计算机式，只有一个机壳就包办全部当然最好。
其实所谓的先进与否，是在能不能把运算整合在一个单一的运算环境，至于机壳只是个保护。把F-22的计算机内的模块拆开，分别装在不同机壳，看起来就有很多台，但仍然是单一的运算环境。反之，把苏-27的一堆计算机的模块集中起来装在一个机壳里，看起来是一台，实际上却是分散的运算环境。所以整合不整合，不是看有几个可以看得到摸得到的箱子。
像苏-27这样的分散是航电，意思是说，它的子系统都有自己的计算机，每个都只会做自己的事，最后把它们串起来，形成完整的功能。例如雷达计算机只会解算雷达的功能，光电计算机只解决光电探测，电子战计算机只管电子战、任务计算机只管任务，然后飞控方面就有电传飞控、自动控制、极限限制、矢量喷嘴控制等好几个计算机。这种架构中，计算机用途彼此不互通，每一个都是必须的，那么当有一个坏掉，整体的功能就会失去很多，甚至万一这个坏掉的计算机底下管很多传感器，那么飞机就可能失去这大量传感器的信息。
△苏-35的计算机系统仍属于分散式航电
例如，如果矢量喷嘴计算机坏了，就失去矢量控制能力，无法用飞控计算机去接管喷嘴的控制。为了解决这种问题，很多计算机就要多重备份。这就要付出体积、重量、成本。而且这些多重备份的运算资源平常等于是用不到的。
F-22的架构则是，把全部的东西丢给一个中央计算机。这个中央计算机内由很多几乎一样的模块构成，然后用高速通信接口串在一起。能这么做是因为大部分的运算用到的硬件与算法则是一样的。用了中央计算机架构，等于是用程序分配资源给子系统，那每个子系统分到的资源就可以是优化的。
例如，在复杂电磁环境下电子战系统会分到较多资源，目标很多、很杂时雷达分到较多资源等等。然后由于运算资源是共通的，因此等于没有“子系统”故障的问题。如本来拿去算雷达功能的模块的芯片或内存坏了，那就挪用别的模块来用。
△F-22的计算机架构无疑是先进的
这种架构很先进，但难度却很高。我们的个人计算机其实就是一种整合式运算，里面不同的应用软件可以帮我们实现各种用途，然后应用软件分到的资源也是视需要分配的。它的优点就是只要有兼容的软件，就可以灌进计算机发挥作用，于是有了我们现在形形色色的多媒体生活。但是缺点想必每个人都有经验：有时防病毒软件开始扫毒，或是系统突然哪里出错，就会几乎所有资源拿去，然后就陷入死胡同，计算机越来越慢甚至宕机。这问题应当也可以在资源分配时去解决，但总之就是没处理好就会出遗憾的事情。
除此之外，要用完全一样的硬件去解算所有功能还有一个问题是，有的功能的运算需求有点不一样。例如雷达、无线电信号处理会特别强调高速，控制、通信、导航这类攸关安全的功能会希望更可靠。如果要用一样的硬件去解算全部，应该也是可以，只是会增加难度。例如个人计算机的显示可以用中央处理器与内存分配一点资源出来处理，也可以用专用的显示适配器，用上面的图像处理器与影像内存来处理。一般显示都没啥差别，但当要做复杂3D处理、完高速游戏时，就需要专门的影像芯片了。飞机也是一样的道理。
△后发优势让F-35的航电系统更加先进，但“过于先进”，也带了更多的各种小麻烦，问题虽然不大，但解决起来却也不容易
如果问题解决的好，那么F-22的“大脑结构”当然是最好。可解决的门槛实在太高，加上2004年俄罗斯才开始展开类似架构的IMA的研发，因此在2003年开始研发的苏-35就采用过渡式方案。依运算需求特性研制不同的计算机，这概分为信号处理与数据处理。其中数据处理就用来进行信号以外的所有功能的运算。例如“雪豹”-E的计算机就只有Solo-01信号计算机与Solo-02数据计算机，除了信号处理以外，所有雷达的功能（那些以前可能要好几台计算机才能达到的功能），都是用Solo-02去处理。由于硬件资源是一样的，因此Solo-01与Solo-02内就可以进行资源分配优化，有点类似把F-22中央计算机的概念用在子系统上。
除了雷达以外，飞控也有专用计算机，而且也是用类中央计算机的架构。一台计算机就可以包办所有的飞行控制任务，并且有4台。像惯性导航系统、大气数据系统等，也都有自己的简易计算机，实现最基本功能。
△T-50最新的计算机（右）相比以往和苏-35一样的计算机无论功能和体积都优势明显
至于它的中央计算机就用来进行复合处理。例如复合目标指示、复合敌我识别、人工智能等。这里看起来很像以往的任务计算机，但差别在于苏-35的底层计算机功能比较单调，完整功能是在中央计算机实现，而中央计算机可以进行灵活的资源分配所以可靠度高。例如大气数据传感器的感测数据应该经过多重校正才会成为最终可用的数据，在传统的分散计算机架构中，大气数据系统自己会做这些校正，然后输出校正后的数据给任务计算机，然而苏-35的简易计算机只是在将传感器的压电讯号解算后，得到粗浅的高度、速度，校正工作则是交给中央计算机。因此苏-35的底层计算机比较像是“翻译官”的角色，功能主要是由中央计算机实现。
而且苏-35的飞控、惯导、通信系统有备份线与座舱链接，就算中央计算机坏了，也可以用显示器的内置计算机当临时的中央计算机，可以让飞机保持飞行功能然后回到基地。这等于是在硬件上就确保有一个保证安全的网络可以操纵飞机。
△T-50座舱的显示器，T-50的计算机架构
这样的架构看起来比F-22的生硬，但有类似的功能，而且可以较快实现。要比起变化性，F-22的中央计算机从最底层信息就整合了，变化性当然会比苏-35高。而另一方面，苏-35晚了F-22十几二十年，计算机硬件更轻且效能更好，因此例如说中央计算机无法解算雷达功能也没事，雷达计算机运算量多用一点让它故障时还可以在分配资源就好了，总运算能力与抗故障能力就不下于F-22。当然，总体而言，苏-35比起F-35/F-22这种硬件等级和先进架构还是逊色不少。
如今T-50使用的新计算机BTVM IMA BK与F-35架构更加类似，可以取代更多子系统的功能。其中可能取代一些底层系统的通用运算部分及影像部分。这会越来越像F-35。但由于T-50是先在稳的架构研发好以后再去解除硬件的界线，不是直接一步登天（例如把中央计算机换成更强的，然后把底层系统的通用计算机取消，软件灌在中央计算机上），应该不会重蹈F-22、F-35航电整合的覆辙。（作者署名：北国防务）
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