隨著數字戰場的形成,定義嵌入式計算系統的邊界和要求變得越來越困難。戰斗機、直升機或無人機等平臺本身可能包含數十個子系統,需要與任何其他類型的平臺合作執行任務,從而增加了整體復雜性。COTS供應商必須加緊了解更廣泛的問題,即如果他們要向客戶提供集成的子系統,他們的產品將如何使用。
諾斯羅普·格魯曼公司向海軍提供的RQ-8火力偵察無人機就是這樣一個復雜系統的一個很好的例子。火力偵察兵是為從軍艦的直升機甲板上進行垂直起降(VTOL)操作而設計的,可以半自動地執行其大部分任務。Fire Scout最初被設計為一個空中監視平臺,將視頻流式傳輸到地面,它不斷發展以適應多種傳感器類型和空對地武器,成為RQ-8B。它現在被選為陸軍未來作戰系統(FCS)的IV-A級旅級無人機。
隨著Fire Scout等平臺的發展,它們采用了更多的嵌入式計算功能。這些平臺通常采用增強型飛行管理系統、
多傳感器有效載荷接口子系統以及基于以太網或交換結構技術的增強型平臺內網絡的形式。為了降低項目成本和部署時間,諸如此類的子系統基于COTS模塊和軟件,這也實現了快速原型組裝和早期集成。為了鞏固這些優勢并利用他們廣泛的產品知識,COTS供應商可能會試圖為此類項目提供集成的,應用就緒的子系統,而沒有對所涉及的復雜性有足夠深入的了解。
成功的 COTS 子系統規范將包括以下應用級要求:
多級 I/O 和網絡互操作性 – 物理、電氣、協議性能和響應以及驅動程序要求
處理器性能、內存容量和帶寬可用于 RTOS、驅動程序和中間件之上的用戶應用
處理器/實時操作系統組合對外部刺激的響應
關鍵算法性能參數
對于許多人來說,COTS子系統可以通過其I / O端口,內存大小,內存帶寬,處理器性能以及對現成RTOS的支持來充分描述。但是,這些只是可能需要指定的參數的一小部分,以便將新的子系統放入上述無人機示例中。新子系統的各個組件之間的互操作性應該是給定的,但是子系統與現有平臺其余部分的互操作性應該如何定義?供應商的 I/O 設備驅動程序可能僅針對中斷驅動的操作進行了優化,但子系統可能具有阻止使用中斷的實時響應或確定性要求。另一個例子可能是IP堆棧的性能,它對平臺內已經過測試和驗證的子系統之間的通信產生不利影響。這些類型的問題需要在選擇過程中在框中打勾。
為了在子系統集成業務中取得成功,COTS供應商必須投資于更好地了解客戶需求的方法。有必要開發領域專業知識 - 具有控制定律,雷達,聲納,圖形,安全關鍵性,確定性,網絡和通信的應用知識的人員,以及傳統的專業產品知識。有必要提供建議,并通過對標準產品的解決方法或修改來搶占潛在的問題區域。通常,解決方案是提供替代配置以克服潛在的性能缺陷。理想的情況是在配置鑄成石頭之前,在具有代表性的平臺環境中通過基準測試或原型設計提供證明。
基于現成的子系統,交付給客戶的這些子系統的最終配置展示了在項目開發的選擇和原型設計階段開放對話的價值。
即使從采用COTS作為強制性采購政策開始已有12年,仍然有最佳做法需要探索和吸取教訓,特別是在子系統集成方面。技術發展的快速發展改變了當今軍事系統的作戰能力,這可能造成了只有COTS供應商自己才能填補的需求分析差距。最近的行業整合現在為主要參與者提供了成功填補這一空白并實現集成COTS子系統的市場潛力的肌肉。這些解決方案很可能在領域專家、基準測試、類似應用程序的環境中的性能規范以及可能成為通用設備規范語言一部分的新的分層互操作性模型的正確組合中找到。這只會有助于推動更多的COTS采用,并縮小承包商和供應商的需求和期望之間的差距。
審核編輯:郭婷
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