作者：貿澤電子Mark Patrick

雖然大規模沖突往往會導致出現技術突破，但對于和平的追求也可能推動創新。這兩種途徑都對于塑造當今世界有著深遠的影響。

普通的商業設備與高可靠性電子設備之間有許多共同之處，歷史上兩者也曾互相促進。商業現貨（COTS）的概念已經在國防領域存在了幾十年，而開放式架構的設計理念可以說是始于高可靠性行業，但現在已經滲透到IT行業。標準的存在是因為航空航天/國防等較大的行業有大量的供應商，需要這些供應商能夠彼此合作，并保持一定的競爭力。

航空航天/國防工業受益于并推動了全球電子行業的創新。國防行業的規模能夠吸引投資，這往往也可以塑造其他市場的發展方向，反過來，物聯網等市場的發展趨勢也會對國防工業的發展產生影響。這種共生關系意味著許多為某個市場而開發的技術也會在其他市場得到應用，這有助于降低風險，從而增強半導體制造商對研發支出的總體信心。

像其他任何行業一樣，航空航天/國防領域同樣需要在效率與效能之間取得平衡，此領域技術的當代發展也顯而易見。在某些方面，這個領域處于技術發展的前沿，比如使用增強現實技術（AR）和虛擬現實技術（VR）來幫助在正確的時間、正確的地點提供正確的專業知識。使用增強現實技術，現在可以讓一名士兵由一名經驗更豐富的士兵（可能位于互連世界的任何地方）進行“引導”。這不僅在危急情況下能夠提供更多的專業知識，而且減少了對數量有限的有經驗士兵的依賴。在醫學中也是如此，一個在特定領域具有專業知識的醫生可以幫助另一位醫療從業人員，但不需要他們處在同一個場合。

正如商業部門一樣，航空航天/國防領域的一些重點應用現在集中在開發可穿戴技術的潛力，例如采用這種技術來監測已部署步兵的健康狀況等。新的可穿戴解決方案（或者更具體地說是可聽解決方案，因為它們戴在耳內）可以連續訪問體溫和心率等重要統計數據，并可跟蹤和定位某個特定士兵，這一應用可通過德州儀器（TI）的AFE4410等技術方案來實現。AFE4410是一款專為可穿戴設備設計的超小型模擬前端（AFE），該設備旨在通過光學生物傳感提供連續心率監測和氧氣消耗等功能。這其中需要使用LED和光電二極管，AFE4410可同時驅動多達三個針對生物傳感優化的LED。圖1所示的框圖顯示了其集成的主要功能，一個跨阻放大器、ADC、128采樣FIFO、可編程LED驅動器和I2C/SPI接口。高度集成的AFE解決方案采用0.4mm間距DSBGA封裝，尺寸僅為2.6mm x 2.1mm。

圖1：AFE4410 AFE的功能框圖。

衛星定位是一個眾所周知，并且經常被引用為軍事領域的技術開發如何影響現代生活的例子。接收器通過與地圖軟件配合使用，可將高級導航功能置于大多數汽車或智能手機內，并通過用戶點擊即可實現。隨著幾個衛星系統已經在提供服務，可以實現冗余和更大的覆蓋范圍，接收器技術也已經足夠先進能夠實現更廣泛的應用，例如資產追蹤、個人導航和地理標記等等。Maxim Integrated的MAX2769C是一款單芯片通用型全球導航衛星系統（GNSS）接收器，適用于GPS、伽利略、北斗和GLONASS等定位平臺。它集成了一個完整的接收器鏈路，尺寸僅為5mm x 5mm（體積非常小，幾乎可用于任何設計），而其高集成度則降低了整體物料清單（BoM）成本。該器件可以使用MAX2769CEVKIT進行評估，由控制軟件提供支持，不需要額外的電路。

另一個對航空航天/國防和消費領域產生重大影響的技術是無人駕駛飛行器（UAV），也稱為無人機。該市場的最新發展是增大了無人機的自主性，無人機不僅能夠自我穩定，而且實際上可以確定他們自己的航線。這種無人機可用于在危險或有害環境中進行偵測和維護檢查，或者只是為了減少所需的人力。洛克希德馬丁公司開發的Outrider即是一個最好的例子，它在最近的國防和安防設備國際展覽會（Defence and Security Equipment International Exhibition）上獲正式發布，這款體積小巧的無人機僅10厘米寬，重約1.7千克，能夠從罐中發射，已經開發用于那些傳統的、更大體積無人機所無法進入的場合下使用。

位置感知是支撐自主飛行無人機的一個重要功能，這不僅僅是GPS坐標，還包括傾斜角、姿態、旋轉、速度和高度等。通過開發高精度的傳感器能夠測量上述參數，這些傳感器正在越來越多地通過微機電系統（MEMS）技術來實現。

圖2：Murata SCC2230-E02的功能框圖。

MEMS的特點是尺寸小，功耗低，這使得它們非常適用于可穿戴技術以及自主式無人機。多個MEMS傳感器的集成能夠構建一類被稱為慣性測量單元（IMU）的設備，其中許多是專門為控制和導航系統而設計。例如Murata的SCC2230-E02，它將三軸加速度計與z軸角速度傳感器集成在一起，圖2所示為其主要功能框圖，該傳感器采用Murata高縱橫比（aspect ratio）3D-MEMS技術制造，通過檢測由運動質量引起的電容變化，由集成信號調節ASIC可以感測和處理這些變化。所有功能都通過SPI接口訪問。

雷達是一種在航空航天/國防領域有著悠久歷史的技術，現在正在進入其他市場。汽車行業正朝著采用雷達技術以實施高級駕駛員輔助系統（ADAS）的方向發展，這無疑將有助于推進自動駕駛汽車的發展進程，也有可能塑造UAS/無人機市場的未來。

借助于ADI公司的EV-RADAR-MMIC2等評估平臺，現在能夠更加容易地獲得雷達技術。該開發套件旨在為開發人員提供更多關于ADF5901 24GHz發射器、ADF5904 24GHz接收器和ADF4159 13GHz鎖相環（PLL）的信息，并利用這些開發頻率調制連續波（FMWC）雷達系統。

近年來，許多針對特定垂直市場所形成的技術分割無形屏障正在消失。那些曾經打算用于國防的技術（例如病毒防護軟件或數據加密）現在已經應用到各個家庭。以同樣類似的方式，用于記錄一個人體育活動的技術現在國防領域也被用來監測士兵重要的統計數據。隨著這種尖端技術變得更加易于獲得和使用，我們可以期待新的應用會不斷出現，這將會進一步加強不同領域的互相促進，甚至出現更偉大的創新。