作者：JOHN MCHALE，STEPHEN SIMI

未來機載能力環境（FACE）是由美國海軍航空系統司令部（NAVAIR）和美國陸軍航空和導彈研究、開發和工程中心（AMRDEC）于2010年發起的一項政府/行業/學術界倡議，旨在為航空電子應用開發創建標準。FACE 的目標是降低創建開放系統應用程序所需的成本和時間，并在多個平臺上推廣可重用的應用程序。為了促進與工業界和學術界的合作，The Open Group 創建了 FACE 聯盟，目的是開發、發布和管理規范的一致性。除了NAVAIR和陸軍之外，迄今為止，航空電子領域的90多家公司和超過1，175名成員加入了FACE聯盟。最近，在2016年，空軍研究實驗室（AFRL）正式加入FACE，完善了整個美國軍事部門的參與。今天，每個軍事部門在對任何未來能力的建議中都已經并將繼續要求FACE。

FACE 規范的第一個版本于 2012 年 1 月發布。后續工作解決了 FACE 兼容應用程序的托管庫、正確使用 FACE 徽標來保護品牌、將應用程序標記為符合要求以及允許應用程序以通用格式共享數據的標準數據模型。自初始版本以來，原始規范已經發展，因為實現規范的嘗試需要進一步澄清。在其他開放系統計劃失敗的地方，FACE對技術和業務流程的關注已被證明是成功的。

一致性品牌候選申請的首次演示發生在 NAVAIR 于 2012 年在馬里蘭州所羅門島舉行的面對面技術信息會議 （TIM）;最新和最大的美國陸軍主辦的TIM于2016年2月在阿拉巴馬州亨茨維爾舉行。成功完成FACE驗證流程的前兩個FACE應用程序于2016年7月公開宣布，并承諾很快將推出許多其他經過驗證的產品和功能。在2016年5月關于陸軍無人駕駛飛機系統（UAS）未來方向的小組討論中，訓練和條令司令部（TCM-UAS）無人機能力經理Paul Cravey上校斷言，那些想要在未來環境中開展業務的公司必須了解FACE。

為可重復使用的 FACE 架構尋找歸宿

雖然目的是創建與硬件無關的FACE應用軟件，但在某些時候，該軟件必須找到一個家，一個主機和目標平臺來飛行。今天的戰斗空間不是統一的，而是由不同的飛機平臺組成的，使用各種架構和操作系統的配置。遺憾的是，將硬件無關的軟件移植到具有托管操作系統的主機體系結構并非易事。

一旦一套飛機能夠托管FACE開放系統架構，那么FACE應用程序就可以直接插入。一旦插入，這些應用程序功能就可以在以網絡為中心的戰斗空間中進行互操作，從而提高曾經是大量不同飛機的態勢感知能力。

人臉架構討論

圖 1 顯示了 FACE 架構在首批經過 FACE 驗證的應用程序之一 - 可重用無線電控制組件 （R2C2） 上對 FACE 架構的系統軟件分段，該應用程序由 AMRDEC 開發并托管在開放系統 FACE 架構上。FACE 體系結構的段包括操作系統、I/O 服務、特定于平臺的服務、傳輸服務和可移植組件。

圖1：在 FACE 應用程序就緒主機平臺上運行的經過 FACE 驗證的應用程序的體系結構圖。

一個可以托管FACE架構和應用程序的原型任務計算機硬件系統如圖中的線下方所示，其他外部連接的硬件設備所在的位置。

啟用該體系結構的前兩個段是操作系統段 （OSS） 和特定于平臺的服務段 （PSSS）。OSS 包括一個符合 FACE 的操作系統，具有運行時支持、必要的框架和通用的健康監測服務。PSSS提供OSS在計算機上運行所需的特定設備驅動程序，并提供低級別的健康監視功能以確保正常運行。I/O 服務段 （IOSS） 提供低級設備驅動程序之外的其他功能。就其本身而言，傳輸服務部門 （TSS） 為體系結構提供了通用數據類型和格式、配置、服務質量以及將數據從一種格式轉換為另一種格式的能力。

R2C2 FACE 應用程序駐留在 PSSS 中。圖中的綠線描述了段之間的 FACE 架構接口。這些接口是開放系統架構的關鍵，在 FACE 技術標準中明確定義。

聽起來很簡單，即插即用與插頭（即應用程序）及其接收插座（即架構）對齊;兩端必須通過明確定義的標準（如FACE）進行接口。FACE 應用程序的接口必須與托管硬件處理平臺的 FACE 體系結構保持一致。接口軟件庫必須同時編譯，并且兩端都有已知的變量名稱和數據類型。如果軟件應用程序和架構排成一排，一切都很好 - 它亮著。下一步：將軟件移植到另一個與FACE對齊的架構上 - 那里也亮著燈。不久的將來，可重復使用的FACE功能將集成到不同飛機和車輛等的戰斗空間中，所有這些都能夠托管FACE架構和FACE應用程序，并隨時準備在最需要的地方提供增強功能。

實現示例

航空電子設備即插即用可以通過將開放系統應用程序與開放系統架構相結合來實現。例如，美國陸軍的AMRDEC-SED ［軟件工程理事會］開發，成功驗證并集成了R2C2，這是一個FACE平臺特定服務（PSS）軟件組件。R2C2是一個可重復使用的平臺便攜式軟件組件，將有助于將（傳統和下一代）軍用無線電系統集成到陸軍航空平臺上。在之前的 FACE TIM 活動中展示了這一點;陸軍的FACE驗證機構于2016年7月驗證了R2C2。與此同時，波音費城公司于7月成功地將R2C2集成到一個目標平臺上，該平臺旨在代表未來垂直升降機（FVL）平臺上的平臺。

R2C2被集成到每個航空平臺的操作飛行程序（OFP）中，該程序提供了平臺計算和無線電設備之間的接口。R2C2軟件的第一個增量為AN/ARC-231和AN/ARC-201D無線電提供控制接口。后續軟件增量正在進行中，為未來的機載網絡和衛星通信無線電設備增加了控制接口。雖然最初專注于陸軍航空平臺之間的重用，但添加Link-16功能可以在跨軍事部門的NAVAIR平臺上實現軟件重用。

R2C2軟件實現通信控制應用程序編程接口（API），提供對無線電設備功能的訪問。API 是一組軟件方法，用于標準化來自主機平臺的無線電控制，并用單個抽象的軟件接口機制替換單個無線電的平臺特定協議。

下一個

開放系統應用程序和架構在降低成本和時間以創建新應用程序所需的成本和時間方面顯示出巨大的希望，并最終跨多個不同的平臺以及最終跨軍事部門推廣可重用的應用程序。操作系統和可移植組件應用程序的一致性測試正在進行中，這將導致用可重復使用的軟件功能填充FACE注冊表。政府、行業和學術界將繼續支持Open Group的FACE聯盟，并為設計師和用戶的未來能力制定新的業務戰略。

審核編輯：郭婷