隨著創(chuàng)建先進(jìn)航空電子軟件的成本不斷增加，項(xiàng)目資金繼續(xù)受到限制，需要采用新的業(yè)務(wù)和收購方法以及新的技術(shù)基礎(chǔ)，以保持與近似對(duì)手的競爭力;簡而言之，一切都必須改變。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，政府和國防/航空航天工業(yè)聯(lián)手創(chuàng)建了未來機(jī)載能力環(huán)境（FACE），重新定義了開發(fā)、采購、集成和維護(hù)下一代軍用航空電子平臺(tái)的格局。

美國可以用無與倫比的技術(shù)投射全球力量凌駕于所有對(duì)手之上的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。今天，我們近乎對(duì)等的對(duì)手可以采購和建立有競爭力的（如果不是占主導(dǎo)地位的話）系統(tǒng)和能力，挑戰(zhàn)我們最好的武器和防御系統(tǒng)。

從歷史上看，美國建造的載人飛機(jī)平臺(tái)既有單一的任務(wù)目的，又有主承包商和一組固定的供應(yīng)商。對(duì)這些系統(tǒng)的修改需要較長的交貨時(shí)間以及高昂的變更成本。無論如何，這種方法在一個(gè)飛機(jī)類型數(shù)量受到限制并且與當(dāng)今飛機(jī)成本相比飛機(jī)成本適中的世界中效果很好。但是，在我們這個(gè)無人系統(tǒng)和相對(duì)較高的機(jī)身成本的新時(shí)代，這種前進(jìn)的道路不再可行，尤其是在多個(gè)近似對(duì)手出現(xiàn)和發(fā)展的速度超過我們創(chuàng)新能力的情況下。軍事預(yù)算收緊以及我們的設(shè)備轉(zhuǎn)向無人駕駛、機(jī)器人和自主平臺(tái)，這加劇了這一挑戰(zhàn)，這些平臺(tái)提高了軟件和系統(tǒng)的復(fù)雜性。

MOSA救援

如何在這種新環(huán)境中競爭？我們可以遍歷許多向量來改變這種情況，但一個(gè)已被證明是成功的向量是構(gòu)建一種新的采購和技術(shù)方法，以創(chuàng)建系統(tǒng)能力敏捷性，再加上不需要流經(jīng)平臺(tái)主承包商的采購流程。

美國軍方現(xiàn)在已經(jīng)完全接受了模塊化開放系統(tǒng)方法（MOSA），該方法開放了系統(tǒng)和平臺(tái)，使支持傳統(tǒng)國防和新創(chuàng)新公司的供應(yīng)鏈能夠快速插入最佳技術(shù)。MOSA基于標(biāo)準(zhǔn)，迄今為止最成功的是未來機(jī)載能力環(huán)境（FACE）聯(lián)盟的工作，該聯(lián)盟是由開放組標(biāo)準(zhǔn)組織積極管理的團(tuán)體。該聯(lián)盟由 100 多個(gè)政府、行業(yè)和學(xué)術(shù)界成員組成，創(chuàng)建了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)方法。

FACE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基于分層架構(gòu)。FACE 參考架構(gòu)定義了一組標(biāo)準(zhǔn)化接口，可在五個(gè) FACE 架構(gòu)段之間提供連接（圖 1）。這些接口是：

操作系統(tǒng)段 （OSS）：OSS 是基礎(chǔ)系統(tǒng)服務(wù)和供應(yīng)商提供的軟件所在的位置。OSS UoC ［一致性單位］ 提供并控制對(duì)計(jì)算平臺(tái)的訪問。

輸入/輸出服務(wù)段 （IOSS）：IOSS 是供應(yīng)商提供的接口硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序規(guī)范化的地方。IOSS UoC 提供接口硬件和驅(qū)動(dòng)程序的抽象，來自 PSSS UoC。這允許 PSSS UoC 專注于接口數(shù)據(jù)，而不是硬件和驅(qū)動(dòng)程序細(xì)節(jié)。

特定于平臺(tái)的服務(wù)段 （PSSS）：PSSS 由給定機(jī)載平臺(tái)中可用的子段組成，包括特定于平臺(tái)的設(shè)備服務(wù)、特定于平臺(tái)的通用服務(wù)和特定于平臺(tái)的圖形服務(wù)。

運(yùn)輸服務(wù)部門（TSS）：TSS由通信服務(wù)組成。TSS 從軟件組件中抽象出傳輸機(jī)制和數(shù)據(jù)訪問，便于使用不同的傳輸集成到不同的架構(gòu)和平臺(tái)中。

便攜式組件部分（PCS）：PCS是應(yīng)用層，由提供功能和/或業(yè)務(wù)邏輯的軟件組件組成。PCS組件旨在與硬件和傳感器保持不可知性，并且不依賴于任何數(shù)據(jù)傳輸或操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，從而滿足可移植性和互操作性的目標(biāo)。

［圖1 |人臉參考體系結(jié)構(gòu)的五個(gè)部分。

政府/行業(yè)采用

FACE聯(lián)盟已經(jīng)存在了十多年，已經(jīng)將其標(biāo)準(zhǔn)套件完善到生產(chǎn)質(zhì)量，現(xiàn)在正在多個(gè)程序中使用第三代FACE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.1版。由于美國陸軍正在為現(xiàn)有飛機(jī)部署許多空降計(jì)劃 - 未來攻擊偵察機(jī)（FARA）和未來遠(yuǎn)程攻擊機(jī)（FLRAA） - 陸軍通過在新的和修改的航空電子設(shè)備設(shè)計(jì)中指定FACE標(biāo)準(zhǔn)和其他MOSA標(biāo)準(zhǔn)來領(lǐng)導(dǎo)這一開放標(biāo)準(zhǔn)的過渡。這一戰(zhàn)略使美國陸軍能夠利用今天正在進(jìn)行的工作對(duì)現(xiàn)有平臺(tái)進(jìn)行現(xiàn)代化改造：這項(xiàng)工作可以很容易地遷移到未來攻擊和偵察機(jī)（FARA）和未來遠(yuǎn)程攻擊機(jī)（FLRAA）平臺(tái)，因?yàn)樗鼈兂蔀闄C(jī)隊(duì)的一部分。

與此同時(shí)，武裝部隊(duì)還通過了軍事適航認(rèn)證，以采用在數(shù)百架商用飛機(jī)中得到驗(yàn)證的RTCA DO-178C航空電子軟件安全標(biāo)準(zhǔn)。此舉通過創(chuàng)建可用于多個(gè)計(jì)劃和平臺(tái)的商用現(xiàn)貨 （COTS） 認(rèn)證證據(jù)，最大限度地提高了每個(gè)計(jì)劃的成本，從而產(chǎn)生了意想不到的效率。這與為單個(gè)平臺(tái)創(chuàng)建安全工件的傳統(tǒng)方法形成鮮明對(duì)比，一個(gè)程序吸收所有成本。因此，F(xiàn)ACE方法創(chuàng)建了技術(shù)領(lǐng)先的軟件，可以更容易地部署，還可以使用在其他平臺(tái)上經(jīng)過驗(yàn)證的COTS安全認(rèn)證證據(jù)，從而加快適航和部署時(shí)間。

FACE 分層架構(gòu)可以直接映射到行業(yè)合作伙伴，不僅提供 FACE 認(rèn)證一致性軟件，還提供 COTS 認(rèn)證證據(jù)，如圖 2 所示。

［圖2 |具有DO-178C認(rèn)證證據(jù)的FACE認(rèn)證合格供應(yīng)商。

每個(gè) FACE 認(rèn)證一致性產(chǎn)品的完整說明可在https://www.facesoftware.org/ 的 FACE 注冊(cè)表中找到。由于此 FACE 認(rèn)證一致性產(chǎn)品列表經(jīng)常更改，因此最好在做出軟件決策之前對(duì)其進(jìn)行檢查。

現(xiàn)在，軍用航空電子設(shè)備設(shè)計(jì)人員可以從公開市場采購FACE軟件產(chǎn)品，也可以獲得相關(guān)的安全證據(jù)。擁有這兩種配套產(chǎn)品的可用性正在推動(dòng)一個(gè)新的市場，降低購置成本并加快適航和部署時(shí)間。

面部加速

在當(dāng)今世界，擁有越來越多的近似對(duì)手，保持戰(zhàn)略主導(dǎo)地位需要政府和行業(yè)共同努力，這需要各方適應(yīng)和發(fā)展，以應(yīng)對(duì)新的挑戰(zhàn)。采用MOSA并部署FACE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)方法已被證明可以加速納入最新的機(jī)載創(chuàng)新。此外，這些舉措正在為COTS認(rèn)證證據(jù)創(chuàng)造一個(gè)平行市場，從而消除計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)并加快適航和部署時(shí)間。

審核編輯：郭婷