加固计算机规范简介

一．概况

1．什么是计算机加固

所谓加固， 就是为适应某种恶劣环境， 在计算机设计时对影响机器性能的各 种因素，诸如系统结构、电气特性、机械结构等所采取的相应保证措施。也就是 说，计算机要在各种恶劣环境下使用，都应采取相应措施，否则，机器难于正常 运转，所采取的措施就是对机器进行加固。

本文中所说的计算机主要包括小型计算机和微型计算机， 也包括相应的外围 设备。其中，计算机包括服务器、工作站、个人计算机、 嵌入式计算机。

2．我国的特点

世界情况各不相同，就地理、政治情况来讲，我国有以下特点： ① 地域、领空辽阔； ② 有众多的江河、湖泊； ③ 有大片的沙漠； ④ 有数万公里长的海岸线； ⑤ 有辽阔的海域； ⑥ 有其他特殊的使用环境；

⑦ 我国的军事行动重点是保卫本国，而不是针对全球。 由于使用环境各不相同，因此，对机器的加固要求就各不一样。 二．机器的加固标准

目前尚未发现国外有国家一级的计算机加固标准。 如上面所说， 由于国外的 地理位置、环境状况、军事目的与我国大不一样，即使别国有加固标准，也难适 合于我国的要求。

我国有国家标准(民标)、行业标准(民标)、国家军用标准(标)、 行业军用标准(标)。计算机没有地方标准。到目前为止，我国的国家标准 虽有计算机规范， 但它只是针对室内使用的普通计算机制定的标准； 行业标准和 行业军用标准都没有制定专门的加固机标准； 惟独国家军用标准针对加固需求制 定了标准。 在国家军用标准中， 不仅有计算机标准， 而且还有配套的外围设备标 准。这些国家军用标准都含有加固的要求。

具有加固要求的国家军用标准如下： GJB 322A-1998 《军用计算机通用规范》；

GJB 925-1990 《串行击打式军用打印机通用规范》；

GJB 926A-1999 《军用计算机用阴极射线管显视设备通用规范》；

GJB 928-1990 《军用软磁盘机通用规范》；

GJB 1316-1991 《军用温式磁盘机通用规范》； GJB 1901A-2003 《军用巨型计算机通用规范》； GJB 1945-1994 《军用计算机键盘通用规范》； GJB 2023-94 《飞控计算机通用规范》；

GJB 3221-98 《机载大气数据计算机通用规范》。

与计算机有关的国家军用标准还有一些，但不是专门针对“加固”制定的， 所以没有在此列出。

三．加固机的分类

加固机可以用各种方法进行分类。在标准(主要是 GJB 322A 用规范) 中有两种分类方法， 即按使用环境和加固方式进行分类。类如下：

1．按使用环境分类 按使用环境分为以下六类:

① 地面环境

a) 有空调机房环境； b) 无空调机房环境；

s) 野外环境。 ② 车载环境

a) 有空调,载体静止环境；

b) 无空调,载体静止环境； c) 无空调,载体挪移环境。 ③ 舰载环境

a) 有空调,舱室环境； b) 无空调,舱室环境； c) 有掩蔽的舱外环境； d) 无掩蔽的舱外环境； e) 潜艇(水下)环境。 ④ 机载环境 a) 可控环境； b) 不可控环境。 ⑤ 发射式环境 a) 陆基发射式环境；

军用计算机通 两种情况的分 b) 水下发射式环境；

c) 空中(飞机、卫星、飞船等飞行器)发射式环境。 ⑥ 其他使用环境。 2．按加固形式分类 按加固形式分为以下四类: ① 普通型 (共 2 类)； ② 初级加固型(共 2 类)； ③ 加固型(共 5 类)； ④ 全加固型(共 7 类)。

各种加固型的类别名称详见下面第四大条的第 2 小条“各类加固的环境要求 及部份参数”。

四．加固机的技术要求

对于技术标准来说，某种机器是不是加固机，是属于哪一类加固机，都要反 映在标准中，要在标准中的“技术要求”条款中用一些必要的数据表示出来。在 现有国家军用标准中， 针对每种加固类别， 都给出了相应环境要求的各种必要参 数。

另一方面，现有的标准都是产品的通用标准，而不是专门针对环境要求制定 的标准。为了一项标准的完整性，因此，在标准的技术要求中，不仅有与环境相 关的技术内容，而且有与环境关系不大的内容，例如机器的功能、软硬件要求、 安全等。 为便于对加固性能集中叙述， 故在本文中将机器的性能分为两类， 一类 是与加固类型关系不大的技术要求归为 “通用要求”，另一类是与加固类型密切 相关的技术要求。以下简单介绍这两种要求，这些要求以 GJB 322A 为例。

1．产品的通用要求 主要的要求如下：

① 外观结构：各类的要求一致。

② 硬件、软件、结构设计：各类的要求一致。

③ 机器性能：由于产品更新换代非常快，而且各用户对产品的性能要求不 一样，因此只给出了参考值。

④ 安全性：各类的要求一致。 ⑤ 电磁兼容：各类的要求一致。

⑥ 可靠性：可靠性虽然与环境条件有关，但主要是根据用要求提出来的。 在标准中给出了 MTBF 的系列值，这个系列中的任何一个值都不是针对某个具体 环境。

⑦ 维修性：各类的要求一致。 2．各类加固的环境要求及部份参数

加固机与环境有关的内容包括工作温度、湿热、振动、冲击、自由跌落、加 速度、压力(气压)、噪声、日光辐射、外壳防水、易爆性大气、吵尘、霉菌、 盐雾、运输、抗核加固。

上述加固要求并非各种类型的加固机都要采用， 而是根据各类加固要求适 当选用，例如，地面固定有空调机房环境的机器就没有必要对日光辐射、防水、 吵尘、霉菌、盐雾等提出要求。

下面给出计算机标准中各类加固的具体环境要求， 凡没有提到的环境即是没 有要求， 某些要求也给出了具体参数。 计算机和各种外设的加固类型和相应指标 详见相应的国家军用标准。

① 普通型

a) 适合于地面固定有空调机房环境：

规定了工作温度(15℃~35℃)和湿热要求。振动(20Hz~60Hz)和冲击是 可选项。

b)适合于地面固定无空调机房环境：

规定了工作温度(0℃~40℃)和湿热要求。振动(20Hz~60Hz)和冲击是 可选项。

② 初级加固型

a) 适合于车载有空调载体静止环境：

规定了工作温度(5℃~40℃)、湿热、振动(5Hz~200Hz)、冲击、自由 跌落和运输要求。压力、霉菌和盐雾是可选项。

b) 适合于舰载有空调舱室环境：

规定了工作温度(5℃~40℃)、湿热、振动(5Hz~80Hz)、冲击、自由跌 落和运输要求。外壳防水、霉菌和盐雾是可选项。

③ 加固型

a) 适合于车载无空调载体静止环境：

规定了工作温度(-15℃~50℃)、湿热、振动(5Hz~500Hz)、冲击、自 由跌落和运输要求。压力、吵尘、霉菌和盐雾是可选项。

b) 适合于舰载无空调舱室环境：

规定了工作温度(-15℃~50℃)、湿热、振动(5Hz~80Hz)、冲击、自由 跌落、外壳防水、霉菌和盐雾要求。运输是可选项。

c) 适合于舰载有掩蔽的舱外环境：

规定了工作温度(-15℃~55℃)、湿热、振动(5Hz~80Hz)、冲击、自由 跌落、外壳防水、霉菌和盐雾要求。易爆性大气和运输是可选项。

d) 适合于潜艇环境：

规定了工作温度(0℃~40℃)、湿热、振动(5Hz~80Hz)、冲击、自由跌 落、外壳防水、霉菌和盐雾要求。易爆性大气和运输是可选项。

e) 适合于机载可控环境：

规定了工作温度(-20℃~40℃)、湿热、振动(10Hz~2000Hz)、冲击、 自由跌落、加速度、压力和噪声要求。外壳防水、易爆性大气和运输是可选项。

④ 全加固型

a) 适合于野外环境：

规定了工作温度(-40℃~50℃)、湿热、振动(5Hz~200Hz)、冲击、

自由跌落、日光辐射和外壳防水要求。压力、易爆性大气、吵尘、霉菌、盐雾和 运输是可选项。

b) 适合于车载无空调的载体挪移环境：

规定了工作温度(-40℃~50℃)、湿热、振动(50Hz~500Hz)、冲击、自 由跌落和运输要求。压力、日光辐射、外壳防水、霉菌和盐雾是可选项。

c) 适合于舰载无掩蔽的舱外环境：

规定了工作温度(-40℃~65℃)、湿热、振动(15Hz~80Hz)、冲击、自 由跌落、日光辐射、外壳防水、霉菌和盐雾要求。易爆性大气和运输是可选项。

d) 适合于机载不可控环境

规定了工作温度(-50℃~70℃)、湿热、振动(10Hz~2000Hz)、冲击、 自由跌落、 加速度和压力要求。 噪声、 日光辐射、 外壳防水、 易爆性大气、 吵尘、 霉菌、盐雾和运输是可选项。

e) 适合于陆基发射式环境

规定了工作温度(-50℃~65℃)、湿热、振动(10Hz~50Hz)、冲击、自 由跌落、加速度和压力要求。噪声、日光辐射、外壳防水、易爆性大气、吵尘、 霉菌、盐雾和运输是可选项。

f) 适合于水下发射式环境：

规定了工作温度(-30℃~50℃)、湿热、振动(50Hz~300Hz)、冲击、自 由跌落、加速度、压力、霉菌和盐雾要求。噪声、日光辐射、外壳防水、易爆性 大气和运输是可选项。

g) 适合于空中(飞机、卫星、飞船等飞行器)发射式环境。

规定了工作温度(-50℃~60℃)、湿热、振动(300Hz~2000Hz)、冲击、 自由跌落、加速度、压力、霉菌、盐雾和运输要求。噪声、日光辐射、外壳防水 和易爆性大气是可选项。

在上述要求中， 贮存运输温度、 恒定湿热、 冲击、 加速度、 噪声是按普通型、 初级加固型、加固型、全加固型分别给出参数，而不是环境类别给出参数。也就 是说，同一加固型的这几项要求是一样的。

此外，对于某些应用情况， 还应有其他特殊要求，如在核和空间环境下工作 的计算机还应具有抗辐射的能力。这些都要具体产品具体规定。

在标准中，还对各项技术要求给出了试验方法，以及判定产品是否合格的质 量保证规定等。

五．计算机加固标准未来情况和建议

1．从计算机的应用环境来看，其他新的应用环境条件可能有一些，但大多 数可以参照现有标准中的类似环境选择加固等级， 所以， 现有的计算机军用通用 规范 GJB 322A-1998 暂时还没有修订的必要， 而且尚无修订的打算。 所以， 现有 的 GJB 322A-1998 目前是合用的。

2．我国的计算机国家标准 GB/T 9813-2000 《微型计算机通用规范》 正在修 订。据现在修订的情况来看， 它的环境要求的指标远远满足不了恶劣环境条件下 的使用要求，例如，标准修改稿(草案)中的温度只适合于地面固定的室内较舒 适的环境。 因此， 该项国家标准即使完成定稿， 但也不适合于民用或者军用加固计 算机使用。

3．我国的海、陆、空幅员泛博，环境复杂。在这些复杂环境条件下，不仅 在军事设施中运行着大量的计算机，而且在民用设施中也运行着大量的计算机， 某些民用环境的恶劣程度不一定比军用环境好。为了使计算机能在恶劣环境条件 下使用， 在我国尚未制定民用加固计算机标准的情况下， 建议民用加固计算机及 其外围设备使用军用计算机和外围设备规范的相应国家军用标准。

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说明：若要“摘要、主题辞”，就用下面的内容，并将其移到前面去，若不要就 将其删去。

本文介绍了什么是计算机加固， 我国的计算机及外围设备加固方面的标准， 标准中加固的分类情况， 计算机加固标准的各种技术要求， 计算机加固标准未来 的可能情况，并提出了使用计算机加固标准的建议。

计算机 加固 标准

发布时间： 2022-1-18 来源：

1 综述

电子技术和信息技术的发展，不仅使计算机内在的数据处理能力日新月异，同时 也使计算机的外部形式与应用形态产生了极大改变。计算机的应用需求,根据不同的应 用环境， 逐渐从静态的家庭与办公领域， 拓展到动态的有多种结构形式的机动环境中， 从而产生了能够抵御恶劣环境的新的计算机门类。加固型计算机——从应用形态上， 有一体式、 嵌入式、便携式、手持式等；从使用功能上，可以是台式、机架、平板、 挪移等；从加固的深度上，有初级加固型、加固型、全加固型等结构形式；从应用功 能上，可以是个人机动背负、车载、机载、舰载等。其中尤以车载加固机的应用，无 论在品种、数量与使用的技术上更为普及。 1.1 应用

车载加固机目前广泛应用于国防、交通、新闻、地质、医疗、采矿、消防、救援等领 域。 车载加固机应该是诸多特殊用途的特种计算机的一个门类， 随着计算机应用需求 的不断普及，车载加固机势必会有更加广阔的应用市场。在医疗与救援中，急救处理车、 紧急救援车，消防指挥车；在传媒与新闻行业，采访车、转播车、信号发射车；在地勘与 采矿领域，勘测车、采集车等等；在国防与军事领域中车载加固机应用更为普及，无论是 指挥、 通信、监控、 导航、 火控、 勤务等等， 无论何种车载系统都要以车载加固机为核心。

车载加固机不同于在一部挪移车辆中通过一部便携计算机外加一部手机所实现的 简单的通信连接，车载加固机的功能是作为一套完整的车载系统的核心，是车内的一 切电子设备的中枢平台，实现数据采集、数据处理、数据通信、系统监控、导航定位、 过程控制、故障诊断等复杂操作。

作为信息链中居于中枢地位的计算机系统，在进入二十世纪九十年代后，伴有着 电子和信息技术的进步得到了长足的发展和运用。欧美技术发达国家的一些厂商无论

在加固计算机的技术理念还是在产品的架构体系、质量保证体系都有了比较清晰的技 术规范和专业化的研发规模，并源源不断的运用到机动装备中去。在车载、舰载、机 载领域，诸如美国的 SBS 公司、 Z Microsystems 公司、 SECS 公司，德国的 Kontron 公司；在挪移加固领域，如Fieldworks 公司、 ACME、GETAC 等。这些公司针对不同的 应用场合，大都形成为了独具特色的产品体系和质量体系，诸如常态加固级、欧标加固 级、美军标加固级等，用来满足不同场合和环境条件的军事应用需求。

我国地区，以研华、艾讯、 凌华、威达等厂商为代表，在工业级计算机领域， 特殊是工业级 CPCI 总线技术、 ETX 总线技术和STX 总线技术方面的研发能力和产品规 模都达到了相当的程度，并进入高速发展的阶段。这些高新技术性能与传统工控机产 品和技术的结合，也为车载加固计算机提供了良好的产品和技术基础。

国内车载加固机技术应用较之于国外水平相对滞后，无论是技术和工艺水平以及 产品化程度，还是规范化和研发的能力和规模，都还存在较大的差距。随着国家对国 防工业重视程度的提高和资金投入支持的加大，新的技术成就的日新月异，以及企业 对新技术和新工艺积极的跟踪、吸收、消化，这种差距正在呈现逐步缩小的趋势。一 些军工企业和民营高科技企业加大投入，运用最新的电子和信息技术成就，基于各自 的目标市场，研发和生产不同层次和不同目标需求的加固型计算机产品、周边设备和 系统。 军工企业由于其先天的资源优势， 在车载加固计算机的研发和生产上捷足先登， 已形成一定的产业优势，诸如中国电子科技集团公司15 所，中船舶重工集团707、70 9、719 所，中国航天科工集团 8357 所，湘计海盾， 浪潮超越、以及其它军工院所等， 都针对各自的对口市场和应用目标形成为了相关的加固计算机部件、产品和系统。民营 高科技企业也涌现出艾雷斯科技、盛博科技、新松佳和、同普中视等，借鉴和吸收国 外的先进技术成就，投入有效资源从事车载加固计算机的研发和生产。在可以预见的 将来，国内车载加固计算机定会形成产业化的垂直市场并进一步缩短与欧美发达国家 的差距。 1.2 概念

对于车载加固机而言，虽然看上去只是应用场所的改变，但对于计算机的要求却 有了本质的变化，在家庭与办公中，使用环境应满足计算机的要求，而在野外机动使 用中，计算机要满足使用环境的要求。

为实现这种变化， 车载加固机采取了各种相应的技术处理措施， 提出了更高的技术要 求。一方面是车载加固机的外部， 体现出比普通计算机要高得多的结构的密封性和坚固性， 使其具有防尘、防潮、防盐雾和抗振动、抗冲击、抗电磁干扰等特性，另一方面是对内在 部件鲁棒性提出的更高要求，如部件的耐热、抗疲劳，抗电磁浪涌冲击以及电源波动适应 性等。

1.3 规范

军事电子和信息技术应用的快速变革，极大的提高了武器平台、战地指挥平台和 指挥平台的效能，特殊是基于数据链交互的信息指挥平台，更加体现了现代战争 的高技术特色。从某种意义上讲，数字化信息技术的运用已把传统意义上的战争疆域 概念限定在极度狭窄的时域空间，导致了现代军事学说的划时代变革——从基于武器

平台的兵种机动合成作战到基于信息平台的快速、精确打击，使机动化战术失去了战 术存在的基础。通过伊拉克战争中美军陆军悖于常规的大纵深快速挺进更加左证了数 字化信息指挥平台的特殊重要性。信息化数据平台的无缝链接，已把现代军事学说提 高到一个跨时代的斩新阶段。

车载加固机在军事与国防中应用最为广泛， 军事电子和信息技术由于其特殊的应用属 性， 在现代战争的武器控制平台、 战地指挥平台和指挥信息链交互平台中处于愈发重 要的地位。军事用途的计算机系统由于其中枢神经地位，必须保障其更可靠、更安全的运 行机制，才干保证计算机的各种敏感部件在恶劣环境下正常工作而不受影响。因此，军事 用途的计算机系统必须按照彻底能够经受苛刻环境考验的要求进行设计、 创造， 或者基于最 优化的计算平台选择实施可靠性、 安全性为目的的加固技术措施。由于前种方式的时效性 和成本性等要素的先天缺陷， 采用优选计算机平台进行加固的计算机是当前世界军事用途 计算机的主流形式。

正是因为军用计算机的重要性， 国家为此制定了国家军用标准 GJB322A-98《军用计算 机通用规范》 。从而摆脱了早期生产的车载加固机并没有统一的技术依据的无序状态。《军 用计算机通用规范》颁布之后，车载加固机有了明确的分类、具体的要求和可评价体系。

在 GJB322A-98 中，军用计算机从性能上分为：服务器、工作站、个人计算机、嵌 入式计算机和其他。而从类型上分为：普通型、初级加固型、加固型、全加固型，车 载加固机在应用时即可单机，亦可以多级级联或者并行使用。 GJB322A-98 对车载环境规定 1.3.1.2：车载环境

a.有空调，载体静止环境；

b.无空调，载体静止环境； c.无空调，载体挪移环境。

GJB322A-98 对军用计算机类型规定：

1.3.2.2 a.a 类：初级加固型适合于车载有空调。 1.3.2.3 a.a 类：加固型适合于车载无空调。

1.3.2.4 b.b 类：全加固型适合于车载无空调挪移环境。 GJB322A-98 中，军用计算机从性能特性上分为

a.服务器：包括中心级服务器、部门级服务器、工作组级服务器； b.工作站； c.个人计算机；

d.嵌入式计算机； e.其他。

在 GJB322A-98 中，通过一系列相关标准的引用对车载加固机在技术特点、环境要 求、质量保证、检验方法、交装贮运等方面做出了详尽的规定。

GJB322A-98 《军用计算机通用规范》不仅作为军用计算机的通用规范，同时亦应 成为车载加固机业界的行业标准。 2 技术特征

2.1 性能特性

车载加固机通常是由处理系统、显示器、电源、机箱等部件组成，与通用计算机 大体相同，但是部件的具体形态与结构有较大差异。。

车载加固机的实现目前主要有如下几种方式： 1、把优选的计算组合平台封装到特制的加固机箱内；

2、基于优化平台内核的自定义扩展功能重设计的单板计算机加固； 3、基于板级和部件级加固的系统级加固。

2.1.1 需求特点

车载加固型计算机普通工作在沙尘飞扬、颠簸振动、高温寒冷、强电磁干扰等恶劣的 野外环境，而且使用频繁，甚至全天运行，通过油机或者电池供电。因此较之于通用计算机 有下述区别。

2.1.2 内部配置

车载加固计算机在配置上的第一要务是核心处理系统的选择。区别于通用计算机，其 最大的特点是首先要在保证可靠性和安全性的前提下对计算性能进行选择。 因此，不同于 通用计算机和传统工控机对 CPU 速度性能的刻意追求， 而是在着意于满足计算性能的基础 上对计算平台的电气和物理性能的稳固性的要求，同时兼顾对其它系统部件(诸如载板、 存储、显示及其它 I/O 部件等)的性能时常性特殊的要求。

2.1.3 结构形式

车载加固机机型分类：台式、机柜式、一体式、便携式。机型图片见附录。

结构形式的重要性在于根据使用环境决定装载空间、安装方式和电缆连接要求。现在 越来越多的车载加固机采用开放的体系结构， 使之能够在配件的性能和加固特性上具有更 多的选择，顺应主流的通用的计算平台。

2.1.4 外部连接

车载加固机需要通过连接器接驳外部装置， 越来越多样化的外部装置需要通过接口适 配器连接， 而每增加一个接口连接器就是对车载加固机在可靠性与电磁兼容能力的一项考 验。有些专用车辆或者平台可为车载加固机提供独特接口，但普通平台没有这种能力，因此 要求车载加固机增强和扩充配接连接器的能力，从而通过标准总线接口交换数据。

2.2 技术特点 2.2.1 核心技术

以往车载加固机，通常选用传统商用或者传统工控机 CPU 板卡和其它组件封装在加 固机箱中，构成车载加固机系统。由于传统商用或者传统工控机CPU 卡无论在电气性能 和机械性能的稳固性方面，都存在先天性的不足，使得基于此类平台的车载加固计算 机的可靠性和可用性难尽人意。 进入 2000 年后， 一些基于标准的高性能工业级计算机 总线技术开始应用于车载加固计算机领域，使其可靠性和可用性大幅度提高。这些新 的高性能的核心技术包括： CPCI 总线技术、嵌入式计算机ETX 总线技术和 STX 总线技 术等，为车载加固机提供了更加稳固的计算平台选择。

目前最普遍使用的车载加固计算机技术平台为： CPCI、VME、ETX、STX、PCI04 等。

以下择要介绍三种应用较为普及且具有良好技术前景的技术平台。 2.2.2 CPCI 计算技术平台

CPCI 是 Compact PCI 的简称， 是一种基于标准 PCI 总

线的小巧紧凑而又坚固可靠的高性能总线技术。它将 VME 密集坚固的封装和极佳的冷却效能与通用便宜、技术发展 迅速的 PC 资源高度融合，定义了更加坚固耐用的 PCI 版 本。在电气、逻辑和软件方面，它与 PCI 标准彻底兼容。 使用标准的 Eurocard 外型插卡，安装于固定支架上。 2.2.2.1 CPCI 规格

业界标准 PCI 芯片组，以低价格提供高性能 单总线 8 个槽，可通过PCI 桥扩展 欧式插卡结构

高密度气密 2mm 针孔接头 前面板安装和拆卸 板卡垂直安装利于冷却

强抗冲击和振动特性 2.2.2.2 CPCI 的结构

CPCI 板遵从 Eurocard 工业标准，定义了 3U (100mm×160mm)和 6U (233.35mm×160 mm)两种板尺寸，其具体形状如图所示。 3U 高度是满足 位 CPCI 总线要求的最小尺寸； 6U 的尺寸是为了满足信号线外扩的需要以及板上器件空间外扩的需要。 CPCI 背板连接器 共有 5 个插座， J1~J5。规范只定义了 J1 和 J2 的信号线管脚， 3U 的 CPCI 板包括了 J1 和 J2 的插座， J3~J5 插座包含在 6U 的 Compact PCI 板上， J3~J5 的信号定义保留。 CPCI 系统由一个或者一个以上的 CPCI 段组成， 每一个

段包括 1 块系统板(System Slot)和 7 块外围板(Peri pheral Slot)，板与板中心的间距为 20.32mm。系统板 为所有在段内的板提供仲裁、时钟分配和复位功能。系 统板负责执行系统的初始化，管理每一个本地板的 IDSE L 信号。在物理上，系统板可以插在背板上的任何位置。 为了简化问题，规范规定最左边的槽位为系统板的插槽 (从背板前面看)。

2.2.2.3 CPCI 的三大关键技术

PCI 局部总线

标准的 Eurocard 尺寸(根据 IEEE 1101.1 机械标准) HD (高密度) 2mm 引脚与插座连接器(IEC 认可， Bellcore)

PCI 是一种于处理器的数据总线，非但性能良好而且价格便宜。 PCI 局部总线定 义两种数据宽度： 32 位和 位，总线速度可达 66MHZ，理论数据处理能力： 32 位为 2M B/S， 位为 528MB/S。大多数计算机和操作系统都支持 PCI。因为有大量支持 PCI 的产品， 使得 PCI 产品既便宜又容易买到。拥有这些优势， PCI 总线非常适合在高速计算和高速数

据通讯领域中应用。

欧式插卡机械结构

欧式插卡机械结构是一种由 VMEbus 推广的工业级封装标准。 有两种欧式插卡规格： 3 U 和 6U。3U CPCI 卡尺寸为 160mmx100mm，6U 卡为 160mmx233.35mm.。CPCI 卡的前面板符 合 IEEE 1101.1 和 IEEE 1101.10 标准， 并且可以包含可选的 EMC 密封圈以降低电磁干扰。 典型情况下前面板包含 I/O 接口， LED 指示灯和开关。 CPCI 也支持 IEEE 1101.11 的后面 板 I/O。由于其易于维护的特性，后面板 I/O 在电信设备上用的非常普遍。由于所有的连 线都连接在后部转接板上，前面的 CPCI 插卡没有任何连线，因此可以在更换板卡时无需 重新连线。

针孔连接器

CPCI 使用符合 IEC-1076 国际标准高密度气密式针孔连接器，其 2mm 的金属针脚具有 低感抗和阻抗，从而减少了高速 PCI 总线引起的信号反射，使 CPCI 系统在单总线段即可 达到 8 个槽， CPCI 定义了 5 种接口： J1 到 J5。3U CPCI 板卡惟独 J1 和 J2 两个接口， 6U 板 J1 到 J5 都包括。 J1 和 J2 在 3U 和 6U CPCI 板卡上的定义是一样的，因此3U 和 6U CPC I 板卡在电气上是可以互换的。

2.2.2.4 CPCI 与传统商用/工业 PC 的比较优势

采用 CPCI 架构的计算平台， 相对于商业 PC 和传统的工业 PC 架构来讲， 更能适应 相对作业环境较为恶劣的环境(诸如温度、冲击、振动、灰尘、电磁干扰、射频干扰 等)，从而保证系统在恶劣条件下的稳定运行。

CPCI 基于 PICMG2.0 规范。 CPCI 的电气特性与 PCI 总线相同，因此用户的软件和 普通 PC 兼容，现有的PCI 外围卡也可以很容易移植到 CPCI 平台。 PCI 使用 2mm 高密 度针孔总线连接器，和使用金手指连接器的 PCI 卡相比，具有连接可靠、彻底气密的 特点，板卡的抗振性和抗腐蚀性大大提高。此外， CPCI 板卡采用经过 20 余年现场使 用考验的欧规卡结构。欧规卡采用垂直安装、前抽取结构，提高了板卡的散热性、抗 振性和易维护性。

CPCI 虽然与标准 PCI 属同一标准，二者还是有很大的不同。与传统商用PC 和工 控机相比， CPCI 具有如下优点：

1、系统抗振性强

CPCI 板卡上下有导轨固定，板卡的前端通过气密性的针孔连接器和背板相连，每 个接头具有 10kg 的结合力。板卡可以通过面板螺丝固定在机箱上。 CPCI 板卡的先后 上下都被固定，因此系统抗振性大大提高。

2、支持带电拔插

CPCI 的背板使用长中短插针结构，其中 Power 和 Ground 针脚最长，可以保证板 卡安全的带电插入拔出。此外板选信号 IDSEL,BD_SEL#针脚最短，系统借由此信号可 以得知板卡是在插入过程或者是拔出过程。此外， CPCI 制定了热插拔的硬件过程和软件

管理接口，保证了板卡热插拔过程的有效性。

3、支持后走线，便于方便配线

CPCI 的板卡的信号线不用从板卡前面板引出， 可以通过背板将信号线用转接板从 后端引出。当更换板卡时，不需要更换信号线，这样减少了更换板卡的工作量并减少 因更换信号线而引起的出错概率。此外信号线从后端引出，设备前端也会比较美观。

4、板卡垂直安装，有利于散热

CPCI 板卡采用欧规卡结构，板卡垂直安装，系统的散热气流从下而上吹，符合空 气对流原理，散热效果好。

5、CPCI 板卡具有更好的电气特性

CPCI 背板插针和接头全部镀金， 并严格定义了信号线的最长长度， PCB 板的阻抗、 去偶电容、 PCI 上拉电阻阻值等电气参数，因此CPCI 的电气特性要优于普通 PCI 工控 机。

6、防腐和电磁屏蔽性好

CPCI 使用 2mm 气密性针孔总线连接器，盐雾、酸雾和带电粉尘不能腐蚀总线。同 时，CPCI的全铝合金机箱外壳和板卡的U 型弹簧片能给系统提供良好的电磁屏蔽保护。

7、抗静电好

CPCI 板卡下端具有 3 段静电导出条，可以静电导出到大地。此外 CPCI 规定系统 的逻辑地和机箱地隔离， 保持系统不受外界干扰。 基于 PICMG1.0 的工控机无法做到机 箱地和逻辑地隔离。

8、机箱深度浅，便于机柜安装

CPCI 的机箱深度惟独 258mm，大大短于普通工控机的机箱深度400~450mm，给机 柜安装留下了更大空间，便于用户安装其它配线设备。

CPCI 面临的挑战和未来技术选择的迁移

目前， CPCI 产品设计者总能在工业标准定义的规范下所提供的功率与空间范畴内， 实 现产品使用者对效能表现的期望以及满足周边装置的需求。 随着整个产业界开始准备下一 代的 x86 处理器与技术，这些挑战也变得更加难以克服。这些挑战包括卡板的大小、可供 应的功率，以及散热问题等。目前的单槽CPCI 处理器卡板采用 1.7GHz 的 Mobile Pentiu m 4 微处理器， 最典型的是产生 30Watts 的功率消耗， 这些卡板在大部份的 CPCI 系统中所 能提供的每槽 50Watss 功率的条件下是没有问题的，当设计者开始将目标放在3GHz Pent ium 4 微处理器，消耗 80Watts 的功率时，在散热的处理上和空间上的挑战就变得比 较严重了。要解决这些挑战， 设计者所要了解的不仅是在 PICMG2.0 中所定义的 CPCI 详细 规范，还包括了内存空间、板卡尺寸大小、散热技术设计等的种种假设。对CPC I 卡板的产品使用者而言，也必须对下一代 x86 处理器会对平台的使用带来何种关连性的 影响要有一个系统性的概念。基于此，在当前x86 处理器技术不断高速发展的情况下，用 户对抗恶劣工作环境的高性能计算平台的选择， 特殊是期望产品有相对稳定的生命周期的 情况下， 倾向从嵌入式及其相关技术产品——诸如ETX (STX) 或者有长周期支持的产品线进 行选择。 这些产品并不像桌上型计算机或者服务器的处理器那样前端， 生命周期是用年而不 是用月来计算。此外，该类产业也藉由 mobile processor 的使用而取得一些优势，其处 理器在电源供应的需求上和嵌入式以及电信领域的应用非常类似，同时，产品功能的定义

和集成度具有更高的灵便性。

2.2.3 ETX 计算技术平台

ETX (Embeded Technology eXtended)，是嵌入式工业标准总线技术。基于ETX 技术 的核心模块，涵盖了高性能 x86 系列的 CPU、芯片组、南北桥、显示芯片、网络芯片、音 频控制器、 Super I/O 控制器等，是高度集成化的All-in –one PC 基核。背面的4×100p in 总线引脚定义了PC 的标准接口信号以及 PCI 和 ISA 信号等。应用时在基板上设计对应

的 4×100pin 插座，扩展的 I/O 功能可通过总线上的PCI 或者 ISA 实现。 ETX 产品具有较长 的生命周期。

不同档次的 CPU 提供不同的性能。 只需使用 4 个 100-Pin 的高密度的连接器就可以把 集成在 ETX 模块上的所有 PC 功能引到定制的包含用户额外功能的Baseboard (背板)上， ETX 模块与 Baseboard 合二为一，共同构成所需功能的板卡。基于ETX 模块的产品很容易 升级，在 Baseboard 不变的前提下，只需插上新一代 ETX 模块即可。 ETX 可安装在以下规范的板子上2.2.3.1 ETX 目标应用

当通用 CPU 板卡的功能、 I/O 接口、尺寸大小、连接器位置等不能满足应用需求时， 或者期望产品自身保持相当的生命周期，开放式标准的ETX 是最佳选择。 ETX 是针对各类 专业应用的嵌入式 PC 主板，主要面向专用计算机系统的设计者和使用者。基于 ETX 设计， 可根据实际需要自定义板卡的形状、功能、尺寸、接插件位置和类型等，并能直接集成扩 展的 I/O 功能。从而增加了主板的集成度， 同时也缩短了开辟周期并简化了整个生产过程。

ETX 应用系统都需要用户自己设计底板，在底板上设计四个 ETX 插座(X1-X4),以 ETX 为核心，在周边设计 I/O 和PCI/ISA 相关接口电路， PCB 设计 4 层或者 4 层以上，电源最好 设计为单独的内电层。 2.2.3.2 ETX 总线接口

ETX 接口由PCI、ISA 总线及许多 I/O 口组成，它是通过四个 100pin 的连接器来实现 的

ETX 连接器X1：PCI 总线、 USB、声卡

ETX 连接器 X2：ISA 总线

ETX 连接器 X3：VGA、LCD (LVDS)、 COM1/2、IrDA、键盘/鼠标ETX 连接器X4：EIDE (×2)、以太网、特性信号 2.2.3.3 表贴 CPU

系统逻辑/套片系统存储器 PCI & ISA BUS 图形适配器 VGA 图形接口

USB masters

2 个 E-IDE 通道 1 个用于板内 Flash Disk，另 1 个由 ETX 接口引出

SUPER I/O 控制器：串行接口(TTL 电平)， IR 通讯口，双向并行口，键盘/PS-2 鼠标 口，软盘控制器

10/100MB LAN 通过 ETX 接口引到 Baseboard 上的隔离变压器上 IDE Flash Disk

LCD 接口

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

其他附加信号 2.2.3.4 ETX Baseboard 也称为载板或者背板，是 ETX 模块的 I/O 出口(通过 ETX 接口)。 Baseboar d 可以提供标准的转换并输出PC I/O 信号， 如 COM 口 TTL 电平至 RS-232/422/485 转换， A C-link 至 AC'97 语音转换 (经过 AC'97 CODEC) ，Ethernet 信号数字至摹拟转换， 输出并 口信号， IrDA、Floppy、USB、IDE、LCD、CRT 信号等等， ETX 还提供数个 PCI master 和 完整的 ISA 信号，这使得未来的设计者能够通过标准的PC 总线接口配备特殊的功能。另 外，还可输出第二个 IDE，以及其它的 TTL LCD 信号，可以向Baseboard 引出 2 组 FPC 接 口，以更好地满足应用需要。

Baseboard 的设计成本相对不高， Baseboard 上可提供额外的功能并可把连接器准确 地安放在所需的位置。 2.2.3.5 为了将 ETX 模块恰当地安装在 Baseboard 上,要给两块板子之间的元器件留有足够的 空间， ETX 模块有两种不同的配置： Type I /Type II：

Type I.

ETX 模块使用4.6mm 高的插头，为两板之间的元器件留出4.5m 空间。 Type II.

ETX 模块使用6.6mm 高的插头， 这种配置为 Baseboard 板上的元器件到ETX 板之间留 有 2mm 以上的空间。

ETX 接口由2 对 200-Pin 连接器组成： ETX 模块一侧有 2 个插头，分别命名为P1 和 P 2，Baseboard 一侧有 2 个插座，分别命名为J1 和 J2。 2.2.3.6 ETX 基本开辟步骤

1、确认系统的主要功能和达到的性能，初步选择配置一种ETX 2、选择外围设备和接口芯片； 3、在台式机上开辟应用；

4、评估系统的能力和达到的指标； 5、反复修改配置和程序； 6、确认 ETX 配置和外围电路；

7、进行步骤 3、4、5、6 的同时进行 PCB 的设计、加工； 8、安装 ETX，程序下载到 ETX 系统； 9、现场调试，修改程序。

2.2.4 STX 计算技术平台

STX (Smart Technology eXtended)在电气性能方面与 ETX 处于同一档次，但有 较之于更好的机械特性，更小的结构尺寸，更多的附加信号，支持PC104+，是快速开 发高集成度、高性能 All-in-one 单板专用计算机系统的理想选择。

STX 允许于频繁更换部件的 PC 机的特殊应用并保证用户解决方案的长期性。 在持久的解决方案中由于使用最合适的 SoM's 模块， STX 通常承诺最好的 CPU 和图形 性能而不改变用户的基板设计。

SoM (System-on-a-Modules)是一个高度集成为了 PC 系统的 All-in-One 模块，以 STX 为基础的 STX 模块，其集成为了所有通用PC 的功能。是用户快速、高性价比的单板 机设计的高阶基础。所有 System-on-a-Modules 包含： 表贴 PIII 级以上处理器

系统逻辑/芯片组 系统内存

PCI&ISA 总线 图形适配器 VGA 图形接口 数字平台图形接口两个 USB 控制器 两个 E-IDE 通道 一个用于板内 Flash 盘 另一个引到 STX 接口

super I/O 控制器带有 2 个串行UARTs 作为 TTL 信号

引到 STX 接口

1 个红外端口

1 个双向并行端口 键盘&PS/2 鼠标控制器

软驱控制器

集成 AC'97 声音系统的数字接口

10/100Mbit 快速以态网控制器，引到 STX 接口 IDE Flash 盘

接口将内嵌式PC 的传统 PCB 技术从保守的应用(如工业控制或者多媒体系统)

中分离出来。

以下是基于低功耗 PIII400-850 STX 模块的相关特性描述

特性：

Intel 低功耗 Pentium III 850/700,6

50/500,400 处理器

Pro Savage Twister 和 Super Sout

h 芯片组

带有 4M 共享显存的AGP 4XSavage4

图形加速器

SO-DIMM 插槽的PC133 内存最高可达

1.5GB

集成为了 8-128M Flash 盘 集成为了 SoundBlaster Pro 硬件

板子尺寸： 96X90mm 引到 STX 接口的 SoM 接口: TFT 显示和 CRT 监控器

音频输入，音频输出 两个 USB 两个串口 1 个并口 IDE 和 FDC 键盘和鼠标

10/100Mbit LAN PCI&ISA

2.2.5.1 电路设计步骤

1、基于应用确认系统主要功能和要达到的性能，并选择相应的 STX 模块；

2、基于系统要求确认开辟电路的主要功能、电气性能、接口数量和形式、结构形式、 机械尺寸等参数； 3、提出和论证解决方案；

4、硬件设计和开辟，同时在台式机上进行相应程序开辟和测试； 5、评估系统的能力和达到的指标； 6、PCB 设计、审核、加工；

7、样板生产。安装 STX 模块，并将程序下载到 STX 系统； 8、EMI,温度实验,,振动测试； 9、样板处理及稳定度测试； 10、印刷电路修正及正式样板生产。 2.2.5.2 电路功能、接口及机械结构说明

1、电路功能； 2、接口数量和形式； 3、电气性能； 4、机械结构。 2.3 关键技术

为适应在恶劣环境中工作，车载加固机必须在设计与创造过程中采用许多特殊的 技术措施，以此保证使用要求。最为常用的技术措施有以下三项： 1、抗强电磁干扰设计； 2、抗恶劣环境能力设计； 3、可靠性设计。 2.3.1 电磁兼容性

在 GJB322A-98 中规定了车载加固机的电磁兼容性要求，普通应符合GJB151A-97 《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》相应类别的有关规定。这表明车载加固 机应在以下方面达到 GJB151A-97 的相关要求，并且按照 GJB152A-97 《军用设备和分 系统电磁发射和敏感度测量》所规定的测量方法通过测试。 1、RE102 电场辐射发射试验； 2、CE102 电源线传导发射试验； 3、RS103 电场辐射敏感度试验； 4、CS101 电源线传导发射敏感度试验； 5、CS114 电缆束注入传导敏感度试验； 6、CS115 电缆束注入脉冲激励传导敏感度试验；

7、CS116 电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度试验； 8、ESD 静电放电试验。

为达到 GJB151A-97 的相关要求，通常车载加固机必须采取多种技术措施。 2.3.1.1 屏蔽措施

不同类型的车载加固机所采用的屏蔽措施各不相同，当采用全封闭整体焊接，热 传导设计的机箱时， 屏蔽措施仅仅限于机箱结合部位， 而对于采用风冷的非封闭机箱， 电磁屏蔽的处理就将复杂不少。

通常电磁屏蔽的基本措施为：

1、机箱结合缝隙：选用铍铜合金簧片或者导电泡棉； 2、风冷通道：选用蜂巢式屏蔽通风波导网；

3、显示屏正面：选用高目防数信息泄漏电磁屏蔽玻璃(两层干法玻璃夹层中镶嵌250

目金属电磁屏蔽网)； 4、连接端口：选用军用航空插座，带屏蔽层导线并在导线两端增加磁环； 5、电源：引线输入端增加低通滤波器，尽可能缩短入线长度并接地； 6、对非金属外壳应在内壁涂覆性能良好的导电涂层。 2.3.1.2 屏蔽方法

1、电磁屏蔽的方法较为复杂， 往往会因为部件变化、 结构外形与材料变化或者电磁材料 的变化使整机的电磁兼容性能产生波动， 因此稳定的生产工艺与质量检验决定了整 机的电磁兼容指标。 2、对测试的频段进行具有针对性的有效屏蔽是提高整机电磁兼容指标的良好方法。对 于频段的高低两端的屏蔽可以适当放松， 而针对含有有效信息的频段采用卓有功效 的屏蔽。 2.3.2 环境适应性 2.3.2.1 部件处理

直接选择电磁兼容性符合要求的显示器、硬盘、光驱、键盘、鼠标等产品是最理 想的方法， 但是由于此类产品价格甚高， 普通价格是同类商用产品的十数倍或者数十倍， 不少时候出于产品成本的考虑，往往需要创造者自己完成部件的抗恶劣环境加工，使 部件达到预期要求。

通常的抗恶劣环境加工包括：提高环境适应能力，提高抗冲击振动能力，提高电 磁屏蔽能力。

抗恶劣环境加工的方法普通为：

1、选择经过质量认证的部件产品； 2、进行测试、筛选与老化； 3、进行多方面抗恶劣环境处理。 2.3.2.2 结构设计 2.3.2.2.1 机箱

车载加固机要承受载体行进带来的振动和颠簸所造成的扭力与冲击，而保证整机 的正常完好， 同时应能够满足 GJB322A-98 规定的相应要求。 通常全加固型车载加固机

采用导冷技术与全封闭机箱，而初级加固型车载加固机多采用风冷机箱。

整体焊接或者铸造的封闭机箱坚固、密封性好；普通无风道设计，通过箱体散热， 箱体材料多为铝或者其它质量较轻合金材料， 使用时可安装于 19″标准机柜或者直接固定 于车壁，合用于履带式或者重型车辆。

非封闭型机箱通过风机冷却，由此带来了电磁屏蔽与三防处理问题，且因风机为 机械部件，需要维护保养。但由于造价较低，应用广泛，普通普通车辆装载的车载加 固机多为此类机箱。

在非封闭型机箱类型中的双层机箱是一种有创意的设计，该机箱分为内外两层， 外机箱箱壁上安装航空连接器、电源与显示器等外部设备并通过减振器支撑内机箱， 而内机箱中安装 CPU、硬盘等核心部件。内外机箱的结合，既提高了电磁屏蔽的性能， 又起到了与外界隔离的作用；既降低了外部环境对加固机的影响，又保持较低的机箱 造价。

2.3.2.2.2 减振

车载加固机为满足 GJB322A-98 中 3.9.4~3.9.8 规定的要求必须采取减振措施缓 冲。常用的减振的方式为： 材 质

减 震 器 拉簧 三维减振弹簧 无谐振峰避振器

胶圈

作用部位

金 属 簧

机 箱

橡 胶

胶柱 胶球 衬垫 垫圈

机箱 部件 部 件

工程塑料

一些车载加固机使用多重减振技术，如控制台式车载加固机构架底部与腰部使用 减振器减振， 内层机箱与控制台结构使用橡胶圈减振， 而对硬盘使用空心橡胶柱减振。 2.3.3 稳定性

为使车载加固机能够稳定工作，除了在可靠性与安全性应满足 GJB322A-98 规定的 相应要求，还需要针对其在车辆上工作的特点，加以注意。 2.3.3.1 电源

大多数车载加固机对电源均有一些独特的处理方式。 2.3.3.1.1 供电方式

车载加固机因其工作环境的特点，普通不使用交流供电方式，而是使用直流27V。 直流供电，无论是借助汽车电瓶或者是便携发机电供电都很方便。

因此，大多数车载加固机的产品型谱上大都标明电源输入为： AC110V/ AC220V 5 0Hz/DC27V。在进行产品生产时，根据用户要求配备直流或者交流电源模块。 2.3.3.1.2 三地分离

不少车载加固机以三地分离方式进行设计与生产。在加固机内部将直流地(GND) 、 交流零线(Null)、机壳(Ground)严格区分开，统称三地。产品交付用户后，在安装或者 连接整车系统时，最终按照用户的要求接地。机壳地或者搭铁或者由整车系统接大地，随 系统要求而定。在直流供电的系统中，交流零线对应于直流 27V “－”端，其余关系 不变。 2.3.3.2 冗余设计

车载加固机应进行冗余设计，以提高系统运行的可靠性。车载加固机冗余设计的 难点在于结构， 如何在封闭性良好的加固机上灵便地更换冗余部件是设计关键。 目前， 冗余硬盘、冗余电源与可热插拔风扇都已应用车载加固机中，相信这将使车载加固机 的可靠性有所提高。 2.3.3.3 固态盘

对于要求在载体挪移环境中工作(动中通)的车载加固机，要使用固态盘，根据 操作系统的不同， 固态盘的容量应大于 2GB，方可满足 GJB322A-98 附录中规定的通用 操作系统要求。 3 应用特点

车载加固机的应用应以务实为第一，以下是几条应用与选型的基本原则： 1、应用方向选择：过程控制还是数据处理，并非指标越高越好； 2、环境条件选择：温度与湿度的应用指标，并非指标越宽越好； 3、电磁屏蔽选择：电磁辐射与敏感度指标，并非指标越严越好； 4、走出应用误区：盲目追求高性能带来的稳定性与可靠性的下降。 3.1 设计原则

3.1.1 加固计算机系统规划原则

车载加固计算机系统的使用属性，决定了系统必须具备抗恶劣工作环境和抵御强 电磁干扰的优异性能。因此，需要遵循如下原则： 1、计算机系统网络化架构；

2、计算平台标准化、通用化、模块化、一体化、小型化、灵便化； 3、部件选择保证较高电气和机械性能的同时，保证较高计算性能； 4、通过自定义设计用板载连线取代外部连线，用航空插座取代通用插座； 5、部件和系统机箱多重加固。

同时由于车载加固机系统属于专用信息系统，需要额外的自定义扩展功能和特殊 的接驳形式，通用的商用计算机和传统工控机板卡及其部件由于其固有的通用功能且 电气和机械性能难以满足系统构成要求，因此应该选择基于标准的更高性能的工业级 计算平台内核与部件，在较高的电气和机械性能的基础上，通过高度模块化的板级集 成来达到高可靠性、高可用性和自定义扩展功能的实现，实现标准化、通用化、模块 化、一体化、小型化的高度融合。 3.1.2 平台的构成及部件选择优化 1、加固型服务器

选用 CPCI 总线结构平台作为服务器计算平台架构。选用 3U/6U PIII 级 CPU 板，加固

型 TFT、EL、AM 型平板宽温显示器，加固型防水鼠标键盘， 3U/6U CPCI 加固机箱。 2、加固型工作站

选择 ETX 总线结构 PIII 级核心计算模块作为加固工作站的计算平台， 加固型 TFT、EL、 AM 型平板宽温显示器，加固型防水鼠标键盘，上架式硬盘加固。其它部件进行系统级 机箱内加固。

3、加固型便携式挪移工作站

选择 STX 总线结构 PIII 级核心计算模块作为加固工作站的计算平台， 加固型 TFT、EL、 AM 型平板宽温显示器， 内嵌式加固型防水鼠标键盘， 其它部件进行系统级机箱内加固。 3.1.3 板级重设计和加固机箱重设计

加固型工作站和便携挪移工作站，出于自定义扩展功能、接口形式、接驳连线方 式及高集成化带来小型化考虑，选择俄 ETX 与 STX 高性能计算模块作为计算平台内核， 需要通过背板设计构成系统平台。通过优化的设计，实现完善的自定义功能和接口形 式的定义，形成工作站的主机板。

虽然车载加固机选用优于商用通用计算机及传统工控机性能的部件已具有良好的 电气和机械特性，并且经过基于核心计算模块的自定义板级设计保证了小型化高集成 度的特性，但不能取代系统对加固型机箱的需要，以实现系统组成匹配的高可靠性和 高可用性，因此加固型机箱设计是不可或者缺的一个环节。 3.2 成本分析

车载加固机的产品价格远高于同等技术指标的计算机，而同为加固机，初级加固 型、加固型、全加固型三种类型的价格由也有很大差异，因此在选用产品时必须要考 虑机器的成本，必须在初级加固型、加固型、全加固型三种做出抉择。

造成车载加固机高价位的原因是其高昂的测试成本，生产成本，维护成本。

加固型、全加固型其环境适应性非常宽泛，因此诸如显示器、硬盘等部件需要专 门订制，价格自然不菲；即使是初级加固型产品也需要花费大量的测试费用从民用或者 工业用产品中筛选、老化出合乎要求的产品部件，从而实现车载加固机的产品品质。

由于车载加固机的使用条件苛刻，时常会在温度、湿度、冲击、振动的方面不经 意间突破环境指标的极限，因此维修成本较高。用户在使用时如能定期维护将有助于 降低维护成本，延长机器的使用寿命。

合理选用总线型核心部件产品， 有利于系统的更新与升级， 延长产品的生命周期， 能够更有效的保护系统资源。 4 结束语

随着计算机应用的不断普及，车载加固机会有良好的发展前景，特殊是初级机固 型加固机， 因其价格的低廉， 应用将更加广泛。 嵌入式技术是未来车载加固机的方向， 今后车载加固机会更多采用嵌入式技术，缩小加固机体积，逐渐降低产品成本，在计 算机应用领域占有更多的份额。