【导读】印象中，蒙着一层神秘面纱的军事装备必定是使用安全性保密性极高的专用操作系统。然而，事实上很多非核心装备为了降低开发成本和周期，大量使用民用系统。只要不是极端恶劣和必须严格保密的环境，这些民用系统表现还不错！
法国空军2021年接收了经过现代化升级的幻影2000D型战斗机，这架战机接下来将在位于法国西南部的第118军事基地进行进一步测试。
幻影2000D战斗机的现代化升级主要是更新其航电设备，让该战机能够配备“米卡”空空导弹，用于取代老旧的“魔术”空空导弹。法国空军解释说：“此番升级将为幻影2000D战斗机提供先进的空对地和空对空打击能力，同时换装一套触屏式集中控制导航、攻击系统，这将有利于促进人机对话。”
法国幻影2000D战斗机后座武器员座舱升级前后对比，可以看到升级后的屏幕中显示了Windows 7系统界面。
幻影2000系列战斗机是法国达索航空在1970年代开发的一款多用途战斗机，C型为单座型、D型为双座型，另外还有由幻影2000D改装而成核打击任务机，被称为幻影2000N。幻影-2000D目前仍是法国空军远程精确打击的主力机型，至于核打击任务，已经该由“阵风”战斗机执行。（台湾伪军装备的幻影2000-5比D型先进，但也服役20年，到了中期升级窗口。）
法国空军装备的幻影2000战斗机
Win7垃圾桶清晰可见
有人嘲讽win7已经落伍，现在大家都用win10的；也有“合理党”说军用系统哪有那么先进的；更有好事者发出了灵魂提问“会被强制升级然后死机吗？”。
从外观，我们还是应该能看出来一些。首先该显示屏并未有明显的边框按钮，这至少说明了该显示屏并非是传统的交互逻辑，因此极大可能是触控操作。另一方面，在关于该机的介绍中，法国人使用了“tactile”（触觉）一词，这也与其取消了框边按键使用触控操作的推测相互对应。从这个角度上我们也就不难理解法国人为什么要用WIN7了——WIN7是一款原生支持触控屏的操作系统。
倘若法国人真的使用WIN7为基础的系统作为其战斗机武器操作，也体现了当前武器发展的一个大趋势：军用武器系统的软件现代化。另一方面，武器系统使用WIN7已经堪称“拉风”了，在众多武器装备中绝对是时髦货（毕竟某些国家还在一直山寨XP）。我们很多人觉得武器系统用“win7而非win10”是落伍的感觉，其实是因为我们看武器时都会忽视掉一个事实，绝大部分军事装备，都是定型在十几年前的“老东西”。
2018年，尼日利亚空军展示了其研发工作取得的新突破，包括进一步提升了歼-7战机的维护能力。
在歼教-7NI维护方面，维修通信控制单元(CCU)原来需耗时10个月费用约4万美元，现自行维修仅需800美元；仅花270美元自行以液晶显示屏换装后座CRT平显，从国外采购相同平显需20万美元。
在歼教-7NI维护方面，维修通信控制单元(CCU)原来需耗时10个月费用约4万美元，现自行维修仅需800美元；仅花270美元自行以液晶显示屏换装后座CRT平显，从国外采购相同平显需20万美元。
还在当地采购电池替换进口航空电瓶车电池，从而大幅降低成本和停用时间
还在当地采购电池替换进口航空电瓶车电池，从而大幅降低成本和停用时间。
军事装备是一个很宽泛的概念，这些东西不一定比我们用的东西高大上。工业和军事系统为小批量生产花费大量金钱，又要求产品具有非常严格的可靠性和资格要求，因此往往需要花费5年的讨论时间，再用上十年的研发试验定型，并计划这些产品可以用上至少20年。这就使得即使研发时科研人员使用了“先进”的电子设备，现在的我们仍然觉得落伍，毕竟电子设备可是一年一代。
美军核武部队终于换掉软盘啦！
70年代生产完毕的“民兵-3”洲际弹道导弹和配套的“战略自动指挥与控制系统”（SACCS），这种上世纪70年代的“计算机”与今天的计算机差距巨大。IBM16位计算机和使用8英寸软盘（可能很多人没见过8寸软盘）运行的玩意足以让任何现在的程序员精神崩溃，我们与其猜测这是什么操作系统，不如说他们用的是什么汇编语言。
2019年，美国空军终于更换了其古老的8英寸软盘驱动器系统，这种系统自从上世纪70年代开始就一直在美国最重要的战略系统中扮演着至关重要的角色，这个系统就是——美国空军核指挥系统。在杰拉尔德·R·福特总统任职期间，这种在当时颇为“先进”的驱动技术被用来向部署在全球各地的美国核力量发冬紧急行动指令。而如今，这些像打印纸一般宽的软盘最终被现代化的固态硬盘系统（SSD；Solid State Drive）所取代。
▲IBM的穿孔卡制表机，该机器在纳粹迫害犹太人的行动中发挥了巨大的作用（图源：德意志博物馆）
上世纪60年代末，IBM公司发明了8英寸软盘驱动器，作为其穿孔卡系统（这一系统因为帮助纳粹分子识别和分辨犹太人而臭名昭著）的代替品。在当时，这些软盘驱动系统被誉为存储技术的突破，一张小小的8英寸软盘在当时能够存储3000张穿孔卡的信息，在当时已经算是很了不起的技术了。从本质上来说，8英寸软盘只是一些塑料磁盘，其盘面覆盖着磁性材料，然后被永久性地密封在一个塑料保护套内。软盘介入驱动器之后，就起到了相当现在的硬盘的作用。最初的8英寸软盘可以容纳80Kb的信息，如果你想对比一下的话，那么一首MP3格式的歌曲大概会占据3000Kb的磁盘空间，也就是说，大概需要37张半8英寸软盘才能存放一首MP3，而现在电脑中最常见的1Tb硬盘其存储空间大概是1,073,741,824Kb。
美国空军知道这个系统已经很落后了吗？
▲每次美国联邦政府问责局吐槽军队机构设施落后的时候，8英寸软盘都会被拉出来走两步
答案当然是肯定的。美国空军早就认为这个系统很陈旧了，但是维护人员却发现该系统始终运行得相当好，并且集成该软盘驱动器的核战略系统也经过了漫长的时间考验并表现出色，正所谓“牵一发而动全身”，一个系统的改动必将引发整个系统的革新，这是这种软盘系统没有升级的重要原因之一。
此外，随着冷战的结束以及核大国之间紧张关系的缓和，美国在过去三十年来在核力量方面投入的资金在国防预算中也一直处于次要地位，所以，这也是该系统没有得到升级的另一方面原因。
这些软盘服务于美国战略自动化指挥和控制系统（SACCS；Strategic Automated Command and Control System）紧急行动信息系统（EAMS；Emergency Action Message System）。EAM，也就是紧急行动信息，是一种以明确的编码信息发送给美国全球战略核力量网络的语音通信。这些信息由美国国家指挥当局和美国主要军事指挥部发出，并通过E-6空基指挥站转发，并传递给美国遍及全球的核战略网络。
附录：关于软盘（Floppy Disk）的小历史
▲一张用于Fortran编程的穿孔卡（图源：维基）
在1967年，IBM公司的穿孔卡仍然被广泛用于数据输入和软件编程。大卫·L·诺布尔被指派领导IBM的一个项目，该项目旨在开发一个全新的系统，用于加载指令并将软件更新安装到大型计算机或其他系统上。在尝试了多种选择之后，研发小组提出了一种“涂有磁性材料的塑料盘”系统，这就是第一种软盘，能够容纳3000张穿孔卡的信息。
在软盘诞生的早期，它们很容易被弄脏。赫伯·汤普森和拉尔夫·弗洛雷斯想出一个主意，他们把这个圆盘装载一个特殊的封皮内，封皮里装有一个新颖的擦灰元件。从此，这些磁盘处理信息的效率大幅提升，并且能够更安全地储存起来，而不必担心它们暴露在灰尘或者其他有害的元素之下。
▲8英寸软盘和磁盘驱动器（图源：维基）
考虑到当时仍然有很多公司依赖穿孔卡系统进行数据录入，IBM公司又开始着手改造其穿孔卡数据录入机，以使得操作员可以轻松地将数据从纸质卡片上转移到软盘上。之后不久，个人计算机开始风靡全球，软盘的价值立刻体现出来，很快就成为了小规模系统数据存储和转移的主要形式。
软盘的技术是随着时间的推移而不断发展的。第一张8英寸软盘的存储容量只有80Kb。而到了1986年，IBM则推出了容量达1.44Mb的3-1/2英寸软盘。这点容量对于咱们现在的电脑来说实在微不足道，但是对当时的人们来说，他们已经很难想象要用“多少数据”才能塞满这张软盘了。
F22战斗机大约在1990年代中期技术定型，2003年左右装备美军，所以机上的主机使用了“研制时最先进”的CPU，大约相当于486的水平。
随着计算机的发展，计算机从软硬件深度绑定开始向着通用发展，操作系统也随之诞生——方便用户调动芯片能力的中间商，这其中也有不少分类，比如说通用的桌面操作系统和嵌入式系统（RTOS）。在以往，由于大部分武器设备的操作系统首要目的是为了实现各类设备的整合与使用，属于RTOS范围，我们可以把他们理解为功能机时代，这时候不仅各型号飞机使用的不是同一个系统，甚至可能一架飞机上的不同设备都是由不同系统运转的。
随着计算机的发展，飞机上开始出现了战术计算机系统与BISA-ISA-1553B数据总线，可以将各类设备的数据全部汇总在多功能显示器上，并且可以由显示器边框上的按钮进行操作。而在这之后，GREEN Hills软件公司发明了Integrity-178操作系统，与其配套的是美国专门设计的ADA编程语言，这套组合基本统治了美国的天空。
除了ADA和Integrity-178，也有不少的其他操作系统被广泛使用，例如基于VxWorks的嵌入式实时操作系统，VxWorks 操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。在美国的 F-16、FA-18战斗机、B-2 隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器、2008年5月登陆的凤凰号，和2012年8月登陆的好奇号也都使用到了VxWorks。
好奇号的 Rover Compute Element 包含两套相同的计算机系统，一个发生故障后另一个会自动配置接管，它包含 256K EEPROM，256MB 内存，2GB 闪存，抗辐射处理器是 BAE RAD750（1040 万晶体管，核心频率 110 到 200 MHz），基于 IBM 的 PowerPC 750 设计，速度 400MIPS。
为什么用这么低的配置：主要因为信号频率越高，越容易被干扰。太空中有各种高能射线、带电粒子，这些东西能穿透芯片，对芯片内的晶体管和电容产生干扰，后果就是原来的高电位变成了低电位，低电位变成了高电位，也就是计算机里1/0之间互换了，这有个专用的名词叫位翻转，其实在家用计算机里也会出现，但概率很低，但在太空中就很容易遇到。为了防止干扰，就使用低频信号，这样，微小的干扰不会产生翻转。
另外一个原因是极端温度，家用CPU不用风扇已经很难工作了，超过100度肯定就完蛋了，但太空中需要面对的是低温零下100多度，高温零上100多度的环境，并且因为没空气（或者空气密度太低），无法有效散热，所以功耗太高的也不能考虑。
最终的结果就是低频低配置。
这种配置对于航天器来说，足够了，阿波罗登月那会，主机频率才几MHz，相当于现在家用计算器的水平。航天器要求的是高可靠性，不是高性能。航天器计算机里运行的是实时操作系统，系统规模很小，不是一般的Linux或者Windows，最常见的是VxWorks，一个VxWorks最小内核可以只有100KB，好奇号的配置算是土豪配置了。
另外，设计周期长是一个因素，航天人也希望计算机能快一点。至于有人说配置低够用了，不能这么说，谁都希望用好一点的配置，可是高配置的适合航天器极端环境的设备还没有造出来。
除此之外Solaris和程序员喜闻乐见的linux，也都是美军武器装备上常见的操作系统。如果说VxWorks作为实时操作系统有着高可靠性，Linux有着高度的自由定制性，ADA语言有着非常简洁的代码和运行，windows也有着不错的优点——人员操作简单，维护便宜，方便找到程序员。例如英国BAE公司为皇家海军开发的SMCS NG（下一代潜艇指挥系统）就是基于XP系统，理由也很简单，在商用操作系统的基础上二次开发可以节约成本与时间，用英国人的话来说“可以在未来10年节约2200万英镑”。不过这倒也不是大问题，毕竟美国海军此前也有不少设备使用的是XP。
上：F16显示屏，下：F22显示屏
F35座舱，有两块触摸屏
J20的超大显示屏
造成这种大家喜欢用老操作系统现象不仅仅是稳定性，有时也有研发的时间点上只有这些东西可选的无奈。这种无奈在硬件接口上也有直观的体现：美国的F-35使用的显示器是VGA传输接口而不是更先进的DVI、HDMI，一方面是避免数模信号转换（飞机系统显示图像是模拟信号），另一方面也和其设计时间有关系——HDMI接口虽然是2002就开始研究，但直到2004年5月才正式推出1.1协议，而F-35的全景座舱显示器可是2005年就确定的。
定型后，对设计师来说，这种无关紧要的东西自然是改动的越少越好（慎之又慎），计算机故障往往充满了玄学，今天的游戏厂商投资数亿全球众多工作室进行打磨后的3A大作尚且会给人“买BUG送游戏”的印象，更何况是系统生态比苹果还封闭的军用系统呢？没有哪个设计师会为了“追赶潮流”而将代码迁徙到新系统上，况且迁徙成新版本往往也不会带来性能上的提升——F-35不会因为更换了独立显卡，把图像用DP接口数字传输给165Hz屏幕就能暴打苏-57，但是可能在换用DP接口与4K IPS屏幕后遇上低温或者高过载导致的黑屏。
不过说设计师没有必要盲目的更新系统，不代表这些系统就不需要更新了。老掉牙的古董自然有其好处，比如说不用担心黑客入侵（因为他们不懂这些特殊的语言）。然而对于一个与外网隔绝的军事设备来说，这个好处基本可以忽视。而冷门编程语言有效的劝退了一大批行业新人，这对于军队来说才是难以忍受的事情，毕竟天下未有不出BUG的系统，总是需要人去维护和DEBUG的。况且随着硬件的更新换代（有的是寿命到期了），这些基于古老硬件的操作系统也有必要进行更新换代。
这种更新换代是有正面意义的，首先，使用主流操作系统（LINUX或者基于WIN）的开发风险和成本较低，有着极强的通用性，并且使用诸如C/C++等语言时也有助于吸纳高质量有开发经验的程序员进行程序编写，而不是研究所里那些固步自封的老人或者刚刚上班才勉强看懂老编程语言的新人。F-35的设计过程中，不但大胆的采用了大量的商业电子元器件，也广泛使用了C和C++编写程序。不仅美国，包括我国在内的众多国家也在新一代武器的设计中广泛使用了与商业语言或操作系统类似的开发环境，这是在广泛的实践中认识到计算机程序这玩意，还是大家都在用的好，方便找人编写，方便找大牛来写，更方便及时解决BUG。而这些广泛使用C++和商业系统的软件也继承了商业软件便于更新的优点，可以做到定型不定程序，通过程序上的升级来为武器装备的性能深度挖掘潜力。比如F-35就一直在通过程序上的优化来解锁作战性能。
除了人才培养和成本上的考虑，使用较为开放式的操作系统也是时代的需求。如果说早期用各类嵌入式系统和精炼的ADA代码有着节约处理器和存储器性能的原因，随着硬件的发展，这个硬件上的限制可以说基本被解除了。我们不妨展望未来，那些传统的武器也有着智能化的需求，例如传统的反坦克导弹无论是HJ-73还是标枪，都是需要人事先选择并锁定好目标，这是由于目前的技术还无法让导弹根据光学或者红外特征自己去找坦克进行攻击，必须由操作者指定攻击目标。因此有些学者提出了将机器学习应用到类似的武器上，在极远距离上投放反坦克导弹或者反舰导弹，自己通过AI识别找出伪装好的敌方坦克。或者通过机器学习，让红外弹能准确的分辨出诱饵与目标本身，让导弹智能化是目前的研究热点。
Ada，可以看作是完善加强的Pascal，源于美国军方的一个计划，旨在整合美军事系统中运行着上百种不同的程序设计语言。其命名是为了纪念世界上第一位程序员阿达·洛芙莱斯。Ada不仅体现了许多现代软件的开发原理，而且将这些原理付诸实现。同时，Ada语言的使用可大大改善软件系统的清晰性、可靠性、有效性、可维护性。Ada是现有的语言中无与伦比的一种大型通用程序设计语言，它是现代计算机语言的成功代表，集中反映了程序语言研究的成果。如，
Ada的出现，标志着软件工程成功地进入了国家和国际的规模。在一定意义上说，Ada打破了约翰·冯·诺依曼思维模式的桎梏，连同Ada的支持环境（APSE）一起，形成了新一派的Ada文化。它是迄今为止最复杂、最完备的软件工具。Ada曾是美国国防部指定唯一可用于军用系统开发的语言。比如ATF——YF-22——F-22A的飞控，就是用ADA写的。我国有些军事项目软件也是用ADA编程。
与其它古老语言不同，Ada并非不完善，也并没有被其它语言替代而消失，而是没有普及，跟其背景有关。它是美国国防部系统开发的标准语言。因为它的标准化和官方指定的背景，不需要市场销售，所以不需要普及——它已经占领了它的市场。与使用广泛的C++/Java相比，Ada缺乏文档，尤其是描述标准库的文档，缺乏第三方库等，决定了学习和使用它的人都只能局限在某些领域内。
现在大多数军队项目也会采用C++、Java等主流编程语言，最大优势是程序员资源多（便宜），开发和维护成本都可以大大降低。不必担心是否会导致武器性能不达标，通用语言有足够能力实现武器系统逻辑，底层再编写相应的接口协议即可。
在新时代下，信息化和合成化是作战能力的倍增器，这种全新的作战需求，不仅要将每台车辆火炮加入指挥网络，同时，也要让每一个士兵融入到战斗网中，每个人既是作战单元，也是信息节点。这就使得武器装备的操作系统必须是基于一个通用、开放的架构，能随时根据作战需求开发新软件并加以整合，也能将各类传感器融合到一起，建成一个“局域网”。在电视都智能化的今天，我们的装甲车辆、飞机、甚至单兵系统，也应当智能化。
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