Windows Embedded为航天圆梦

网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、带宽的提高日益提高，使得航天时代不仅促进了运载火箭技术，应用卫星技术与深空探测技术的迅猛发展，而且也使因特网发展成了太空网，延伸到了1亿2000万公里的火星，促进了嵌入式技术在航天应用的迅猛发展。

 

在航空系统中，从第二代飞机开始到现在第三代、第四代飞机的研制，大量的嵌入式计算机应用到机载电子系统和地面测控系统以及生产加工系统中，特别是从第三代飞机开始，几乎所有的机载子系统都是由单个或多个嵌入式计算机构成，而所有的子系统又综合在一起构成了由几十台、甚至上百台单机或多机组成了综合系统。而这些计算机又通过命令发送、数据传递、结果判定、信息共享从而形成空中一体化、空地一体化的综合控制系统。

 

为什么会在航空中采用Windows Embedded嵌入式系统呢？

因为在Windows Embedded嵌入式平台上运行的操作系统，一方面会根据嵌入式平台所执行的功能对内核组件进行裁剪，在满足系统的应用功能的基础上去除不必要的部分；另一方面，Windows Embedded嵌入式平台对操作系统的可靠性、实时性和安全性都有很高的要求。

随着嵌入式系统越来越多得与外部连接，甚至是通过互联网连接，其安全性也越来越受到关注。比如：用掌上电脑进行网上购物的时候，用户的银行帐号信息必须得到严格的保护。


 



核心模块软件结构

在航空领域中，安全性具体是指要求嵌入式设备在与外部连接的过程中，其内部的数据不会偶然或被恶意地破坏、更改或者泄露，维持嵌入式系统中信息的保密性和完整性。

 

当然首要的是，绝对不能忘了安全性，毕竟一旦发生故障，将会产生难以估量的结果，甚至是灾难性的结果。Windows Embedded设计安全系统的准则是最小权限准则，也即所有的部件都只拥有执行相关功能所必须的权限，而没有额外的权限。因为操作系统内核是可信计算基础中最重要的一部分，微内核操作系统内核较小的特点使之在安全性应用方面很有优势。

 

然后是实时性。

实时性是指操作系统对响应时间有严格的要求，不仅要求成功执行还要求在规定的时间内完成所有操作。一般会要求操作系统内核是抢占式的，并且内核的代码是可重入的。

Windows Embedded微内核操作系统内核较小，也意味着需要实时化的部分较少，而且，微内核之上也可以很方便同时运行实时的程序和一般的非实时的程序呐。

 

在航空中的Windows Embedded应用有很多哦，比如：航空的图像处理技术，它具有很多特点：

 





    首先是嵌入性，也就是体积、重量与功耗的要求很高；

    其次是复杂性，要处理G级的像素帧；

    第三是可靠性，要求适应恶劣的工作环境，寿命长；

    当然还有实时性，一般要求秒级的计算时间；

 

又或者智能风速报警仪器，可以有效地预防和减少因大风引起的自然灾害所带来的损失，而采用Windows Embedded的优势是：

 





    内部采用了先进的微处理器作为控制核心，外围采用了先进的数字通讯技术；

    系统稳定性高、抗干扰能力强，检测精度高，机械强度高、抗风能力强；

    显示器机箱设计新颖独特，坚固耐用，安装使用方便；

    传感器与显示器之间采用数字通信方式，并利用CRC数据通信校验、数据冗余校验；

    迷你型显示器机箱设计，四位显示精度，可任意切换风速显示与风级显示；

    独立的手掌式仪表可对报警器进行参数设置、参数读取校正，防止了报警参数的误改；

    免调试；

 

另外，还有如影像和雷达处理之类的应用，需要密集计算的应用，使用Windows Embedded的同时，可以解决体积、重量和功耗限制。而且很多A&D应用都涉及新技术引入和升级，比如：先进硬件替代老旧系统时要保持原设计的机箱等等，这些问题都可以通过Windows Embedded技术得以解决。


 




随着航空交通业的繁荣、伴随着机场数字化管理的实现，建立有效的机场动态信息显示系统将大大提升机场的运作及管理效率。比如，使用Windows Embedded技术的航班信息显示系统：能够以全方位、多角度的方式实现航班动态信息的显示以及文艺娱乐节目和商业广告的播放等，是提供进、离港旅客服务的重要信息源。强大的处理能力，满足数字化机场的多媒体显示、维护以及控制等等。

Windows Embedded让我们飞天的梦想变成现实。