发布日期:2024-10-13 09:46 点击次数:121
为了称心赓续变化的威迫环境,B-21从一最先就选拔了通达架构联想,概况快速升级,这与上一代飞机不同,B-21将不会选拔批次型升级想路。通过纯真的软件升级和里面纯真硬件不错将新时刻、才能和刀兵无缝和会进来。这是B-21概况在异日几十年抓续应付变化威迫进行升级的保险。
——诺格公司官网
一、B-21“空袭者”数字轰炸机中通达架构联想的作用
2022年12月2日,被称为第六代飞机的B-21“空袭者”(Raider)淡雅向大家亮相,为此,好意思空军和诺格公司在位于好意思国加利福尼亚州帕姆代尔的好意思空军第42号工场的诺格公司使用厂房区,举行了B-21隐身轰炸机原型机的初次公开展示典礼。天然B-21仍然是一项绝密步地,但在展示典礼前后的媒体报谈、谈话与访谈中,干系东谈主员屡次强调B-21是一架“数字轰炸机”(A Digital Bomber),应用了数字工程、敏捷软件和通达架构等时刻。诺格公司总裁兼首席实施官凯西·沃登,空军咨询长查尔斯·布朗,空军负责采办、时刻和后勤的助理部长安德鲁·亨特,诺格公司B-21制造附近托尼·诺尔斯,加州爱德华兹空军基地测试附近克利夫顿·贝尔等东谈主披露了该轰炸机基于通达机构罢了快速升级才能的几许信息。
图片
2022年12月2日B-21初次公开展示典礼之后又公布了9个多小时的公开访谈,参加访谈的从左到右挨次是好意思空军咨询长查尔斯·布朗、诺格公司总裁兼首席实施官凯西·沃登、好意思空军负责采办、时刻和后勤的助理部长安德鲁·亨特(好意思空军图片)
把柄访谈中的说法,“全数字通达架构将使飞机更具恰当性,B-21定位于穿透敌手的防空系统,但潜在的敌手细目会改进升级雷达、其他传感器和装备。这就需要空军概况快速对电子系统进行升级以跟上敌手升级的速率。”“跟着任务变化和威迫环境的演变,需要B-21概况长期抓续实施任务。”
在异日B-21干预坐褥并部署于空军用于作战之后,通达架构时刻和敏捷软件开发将保抓飞机快速升级的才能,快速更换软件和硬件将使飞机升级愈加纯真,飞机将会抓续演进升级,保抓先进性。因此,“敌手老是在变化,赓续跳跃。咱们老是试图起初他们一步,这亦然B-21概况作念到的”,“它将是成为最先进的飞机,凭借咱们内置的这些时刻,在异日30到50年,它将一直是最先进的飞机。”
不错猜度,通达架构和敏捷软件开发等时刻应用,不仅概况改扮装备研制的方法,也照实概况缓助装备作战才能,让装备概况像耗费类电子产物相同通过软件、快速插入接口和模块化组件快速升级迭代。不难通晓,这就像电脑不错通过更换CPU、安设和升级软件甚而操作系统来缓助其才能,平板不错通过膨胀坞、软件和系统升级膨胀功能相同。诚如诺格公司总裁凯西·沃登和好意思空军咨询长查尔斯·布朗所说“咱们正将异日的时刻引进此时此地。”“这不仅和飞机自己的时刻跳跃联系,还和咱们如何研发这架飞机联系。”“这将改变咱们异日作念事的面貌”。
试想,一架斗争机概况配装不同的载荷,诈欺快速插拔开拓植入不同载荷的适度硬件和软件,从而酿成不同的作战才能。这一画面就像科幻演义和动画片相同,但这一场景不仅得当干系东谈主员对B-21的刻画,还在好意思国协同作战飞机(CCA)和DARPA的机组东谈主员驾驶舱内自动化系统(ALIAS)等多个步地中实施并抓续推动。
二、对于模块化通达系统方法
诺格公司官网所提到的通达架构联想,在好意思国防部装备采办的表层想路中,被称为“模块化通达系统方法”(MOSA,Modular Open Systems Approach)。MOSA并非2010年后产生的全新认识。好意思军从20世纪70年代最先就在赓续推动的“通达系统架构”(Open System Architecture)时刻的应用和发展,那时仅动作一个孤苦时刻或者架构联想想路,面前的MOSA更像是一种装备采办的方法论(其为字母A指代“方法”而非“架构”),涵盖了模块化和通达性的总体方法,况兼在时刻和业务上同期发扬作用。在好意思国防部看来,MOSA应用的主要作用一是提供了新的装备升级旅途,二是缓助了互操作才能,三是促进了竞争,尤其是装备或者部件的替代竞争。好意思国防部很嗜好这些作用,并将MOSA应用的干系条目放入好意思规则典(第10篇 武装部队)和军方指示条规中进行固化。
确切的大限制在装备采办中应用MOSA是反应2017财年好意思国国防授权法案的条目,2019年1月之后的首要国防采办步地中王人条目应用该方法。2019年1月,好意思海、陆、空三部签署集聚备忘录“在刀兵系统中选拔模块化通达系统方法是作战的必由之路”,并进一步证据“MOSA的干系圭臬应纳入整个需求、编程和开发步履中,以最大规矩地救助是异日刀兵系统改动和新的开发步地。”
图片
模块化通达系统方法的认识领略,包括原因、时刻旅途和内容(好意思国防部图片)
1、什么是模块化通达系统方法
MOSA是一种详细性的业务和时刻计谋,条目选拔模块化联想,在模块之间界说接口,若具备适用性,应选拔由平日通用圭臬界说的通达接口。通达圭臬接口的使用不错促进竞争色情影院,并约束收购方的系统老本。使用通达圭臬接口还能诈欺步调老到考据过程,以确保在不同平台和不同开发东谈主员之间正确罢了接口。承包商和供应商也概况从中获益,因为融合的MOSA应用概况提供更多交易契机。
模块化架构界说了多层联想级别,以使得系统功能被分割为自成体系的孤苦单位,并具备明确界说的接口。最好的模块化时常在模块里面功能团聚性高,而模块之间的接口则选拔松耦合衔尾。这么就不错在不同开端的相似模块替代时,最小化对通盘系统的影响。这种架构扩大了竞争和创新的空间,救助新才能以经济的、更快的蹊径研发和部署,界说了系统升级和时刻更新的明确旅途。MOSA还能提高系统互操作性,推动任务工程和体系才能,以更快地恰当新威迫和新时刻。这些原则可应用于系统的整个级别,从体系顶层、任务级到较低的子层组件级别。实施时的一个遑急计划是,要计划不同的具体系统级别进行剪辑定制,以最大规矩地提高获得见效的可能性。
2、好意思军对模块化通达系统方法的意志
好意思国防部高度认可和救助MOSA,以为该方法论的应用将“在通盘装备寿命周期中救助才能和时刻的更快速发展”,具有好多的平允,具体包括:
(1)救助装备新才能的快速集成和部署
正如诺格对B-21快速升级的刻画中所说的,使用MOSA概况缓助新才能在装备中快速集成创新,约束新才能的部署旅途。这是因为MOSA倡导救助的通达圭臬,如MOSA的落地步调——“(C4ISR)模块化通达圭臬套件”(CMOSS)和传感器通达系统架构(SOSA)时刻圭臬中界说了通用硬件架构。通过选拔通用圭臬的引脚陈列、以太网条约、串行端口等,这些通达的通用圭臬简化了系统的运转集成复杂度,明确并简化了异日时刻更新和时刻插入的旅途。按这一方法,集成商不再需要各式私有处分有盘算的众人,也不需要依靠精采复杂的零部件来完成开发,里面资源的压力得以松开。干系处分有盘算罢了了互操作的联想想路,无数约束了复杂性,约束了部署周期。
此外,与MOSA匹配的硬件联想具有可确立和恰当性等特色,允许现存系统快速升级或重新确立新功能,不需要破耗较高代价进行耗时的系统或子系统重新联想。与MOSA匹配的硬件和软件在联想上即是可移植的,现存应用就具备了重用性。
(2)增强系统之间的互操作性,无缝信息分享,是跨域系统重组和新才能构建的基础
好意思国海、陆、空三部签署的MOSA集聚备忘录指出“异日冲突的见效很猛进度取决于快速跨域信息分享的才能。在机器之间分享信息需要通用圭臬。”
衰退互操作性(即互用性)是私有、非MOSA处分有盘算的遑急问题,阻拦了机器软硬件之间分享信息的才能。非MOSA的处分有盘算一般闭塞运行,它们缓助和部署愈加耗时,在信回绝互和互操作时,必须由东谈主作念更多的协同处理,才能确保任务完成。
诈欺通达通用圭臬的首要径直平允是概况确保传感器和系统之间的互操作性。传感器数据和系统输出可在团结平台上的狡计开拓之间无缝分享,提供全面又准确的态势感知。举例,在GPS拒止环境中,通过其他传感器罢了信息分享就变得特出遑急。当高层建筑、密林、地下位置或搅扰要素等影响GPS信号时,部队仍然概况依靠来自多种时刻的数据得出定位,进行导航。干系处分有盘算需要特出快速地合并和处理其他信息源的数据,恶果数据反过来通过平台上的各式系统和客户端提供给部队使用。
另一方面,MOSA如故系统之间互操作的基础。通过MOSA罢了的互操作性还救助一个作战平台和作战团队中其他平台、引导站之间,甚而跨域平台之间的信息快速分享。传统装备采办中,不同军事部门开发的战术相聚不行相互链接,这妨碍了分享信息,截止了基于信息的快速决策才能。为处分这一问题,好意思军引入了集聚全域指控(JADC2)的认识,但愿将整个军事传感器链接到单一的云采集聚,从而罢了快速决策。MOSA细目会在集聚全域指控步地中发扬要津作用。
图片
应用通用圭臬,概况收阵势有装备、平台和域之间的无缝信息分享(好意思国防部图片)
(3)更好的供应商无关性,灵验幸免供应商锁定
当系统、子系统或平台中确立了供应商的私或然刻时,干系时刻要素就会变成新供应商介入的结巴。当系统中选拔了某个供应商的私或然刻,改变供应商就意味着冲破或替换该转或然刻,加多新外设、布线和结构调理,还需要将新系统与平台上其他系统重新集成。
MOSA通过界说硬件和软件的通用特征来幸免供应商锁定问题,使集成商概况弃取最平允分有盘算,无谓因为牵挂老本和集成包袱赓续飞腾而受特定供应商的敛迹。这种多供应商弃取,不错推动创新的产物联想、低老本限制化的发展、寿命周期老本约束。
jav国产(4)提高装备寿命周期内的升级才能和救助才能
私有处分有盘算会给调节和维修带来更多的挑战,当供应商不再救助或产物停产时愈加勤恳。要是产物的部件停产或使用寿命末端,用户就必须被动选拔不得当预期的工程变更或产物蹊径图变化。通过MOSA,概况灵验排斥供应商锁定,加多产物和部件的供应开端,从而更易于更新时刻和处理部件过期问题。
三、模块化通达系统方法的实施
1、好意思军通过立法、指示等文献明确MOSA的要乞降规程
如前所述,好意思规则典第10篇“武装部队”,第144B章“刀兵系统发展及干系事项”中明确了“刀兵系统发展中的模块化通达系统方法”,具体包括“首要国防采办步地中MOSA的条目”、“在步地才能开发和刀兵系统采办联想中处分MOSA的条目”、“与主要系统接口可用性干系的MOSA条目”等章节内容。
在好意思军2020年发布的指示文献5000.85“首要才能采办”中第3C.3章“步地不停处事”的采办计谋中,详备证据了MOSA落实好意思规则典的干系条目。在提示工程实施原则的指示文献5000.88“国防系统工程”中,3.7章“联想和架构元素”,第一节成心汇报MOSA在装备采办步地中工程落地的干系条目。
此外,2016年好意思国防部就竖立了模块化通达系统处事组(MOSWG),负责推动MOSA实际。在2015年、2017年、2020年、2021财年的国防授权法中王人提倡了MOSA实施的干系条目。在好意思国防部数字化转型条目,海陆空三部的干系指示文献中,有无数MOSA落地的证据,如好意思国空军指示AFI-63-101/20-101“详细寿命周期不停”、陆军DA Pam 70-3“陆军采购步调”、空军装备司令部发布的“在刀兵系统中实施MOSA指南”、空军寿命不停中心发布的“实施MOSA的圭臬历程”等文献。
图片
好意思空军寿命不停中心发布的采办步地中MOSA的圭臬实施历程(好意思空军图片)
2、好意思军通过整合和诈欺通达圭臬步调推动MOSA的落地
在MOSA中除模块化联想架构和通达接口外,一个大的方面是选拔交易通达圭臬。好意思军以为要充分诈欺工业和交易创新的速率、限制、投资和才能,步地应尽量选拔交易时刻,并在可行的情况下最大规矩地诈欺非专用的通达圭臬。因为很难制定一个梦想的“无缺圭臬”,再无缺的圭臬也难以跟上时刻更新的速率。与其试图创建“无缺圭臬”,不如使用现时灵验的、被工交易选拔的、赓续老到的圭臬。具体来说,好意思军建议选拔的通达圭臬包括:
——通达式任务系统(OMS):基于共鸣的通达圭臬,用于将基于硬件的子系统和软件服务集成到任务包中。
——通达通讯子系统(OCS):非私有的通达圭臬,将天线和无线电、处理器分歧,并通过软件界说物理孔径背面的一切。
——通用高唱适度接口(UCI):非私有的通达圭臬,救助异构系统之间以机器对机器的面貌进行跨平台数据交换。
——通用刀兵接口(UAI):非私有的通达圭臬,齐备界说了智能空对地弹药和运输系统和平台之间的物理、逻辑和机械接口。
此外,还有开发、安全和运维一体化框架(DevSecOps)、传感器通达系统架构(SOSA)、雷达步地通用通达架构(COARPS)和刀兵通达系统架构(WOSA)等等。
好意思军条目在步地最先界说和构建其系统架构时,最大规矩地诈欺这些已有的和新兴的工交易通达架构圭臬和基于共鸣的通达架构圭臬。
四、小数看法
MOSA看似是一套基于模块化联想和通达系统的装备缓助和采办的方法论,其实质是罢了“软件界说装备”想想的遑急技能。中国科学院院士梅宏评释以为“软件界说的时刻本色即是把往时的一体化硬件设施冲破,基础硬件偏执捏造化提供圭臬化的基本功能,然后通过管控软件适度基本功能,提供更通达、纯真、智能的管控服务”。在刀兵装备中的应用,即是但愿冲破一体化硬件联想,使用模块化和通用化的硬件集成,以软件为中枢决定装备才能。在工业发展中,不错说软件界说手机驱动着诺基亚手机向安卓/苹果手机的鼎新性升级,软件界说汽车推动了旧式汽油车向新动力汽车发展中自动驾驶等新才能的鼎新。依托MOSA和敏捷软件两大器具,结勾通战相聚联通、智能自主时刻应用等时刻和步地计划,按照“软件界说装备”的想路罢了刀兵装备的跨越式发展,如故体当今了好意思军装备采办和研发的各个步地和过程中,值得咱们模仿。但“软件界说装备”的推动和MOSA的实施不是一种刀兵或一类刀兵平台的问题,而是触及到系统、子系统、开拓部件等多个档次,更是一个触及软件和硬件的全生态问题。
本篇供稿:科技信息计划所
本站仅提供存储服务,整个内容均由用户发布,如发现存害或侵权内容,请点击举报。