第4色第四色 从B-21“空袭者”轰炸机的快速升级智商看模块化洞开系统次第
为了满足束缚变化的威迫环境，B-21从一脱手就取舍了洞开架构设想，概况快速升级，这与上一代飞机不同，B-21将不会取舍批次型升级念念路。通过纯确实软件升级和里面纯真硬件不错将新本领、智商和兵器无缝和会进来。这是B-21概况在改日几十年握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”数字轰炸机中洞开架构设想的作用
2022年12月2日，被称为第六代飞机的B-21“空袭者”（Raider）认真向人人亮相，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庆典。天然B-21仍然是一项绝密样式，但在展示庆典前后的媒体报谈、说话与访谈中，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、敏捷软件和洞开架构等本领。诺格公司总裁兼首席践诺官凯西·沃登，空军咨询长查尔斯·布朗，空军负责采办、本领和后勤的助理部长安德鲁·亨特，诺格公司B-21制造操纵托尼·诺尔斯，加州爱德华兹空军基地测试操纵克利夫顿·贝尔等东谈主夸耀了该轰炸机基于洞开机构已毕快速升级智商的几许信息。
图片
2022年12月2日B-21初次公开展示庆典之后又公布了9个多小时的公开访谈，参加访谈的从左到右按序是好意思空军咨询长查尔斯·布朗、诺格公司总裁兼首席践诺官凯西·沃登、好意思空军负责采办、本领和后勤的助理部长安德鲁·亨特（好意思空军图片）
证据访谈中的说法，“全数字洞开架构将使飞机更具适合性，B-21定位于穿透敌手的防空系统，但潜在的敌手确定会改进升级雷达、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概况永久握续践诺任务。”
在改日B-21插足出产并部署于空军用于作战之后，洞开架构本领和敏捷软件开发将保握飞机快速升级的智商，快速更换软件和硬件将使飞机升级愈加纯真，飞机将会握续演进升级，保握先进性。因此，“敌手老是在变化，束缚特等。咱们老是试图开端他们一步，这亦然B-21概况作念到的”，“它将是成为首先进的飞机，凭借咱们内置的这些本领，在改日30到50年，它将一直是首先进的飞机。”
不错料到，洞开架构和敏捷软件开发等本领应用，不仅概况改扮装备研制的次第，也确乎概况进步装备作战智商，让装备概况像消费类电子居品相似通过软件、快速插入接口和模块化组件快速升级迭代。不难懂析，这就像电脑不错通过更换CPU、装配和升级软件甚而操作系统来进步其智商，平板不错通过推广坞、软件和系统升级推广功能相似。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“咱们正将改日的本领引进此时此地。”“这不仅和飞机自己的本领特等预计，还和咱们如何研发这架飞机预计。”“这将改变咱们改日作念事的模式”。
试想，一架交游机概况配装不同的载荷，欺诈快速插拔斥地植入不同载荷的适度硬件和软件，从而造成不同的作战智商。这一画面就像科幻演义和动画片相似，但这一场景不仅允洽干系东谈主员对B-21的形色，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）等多个样式中实施并握续推动。
二、对于模块化洞开系统次第
动漫成人
诺格公司官网所提到的洞开架构设想，在好意思国防部装备采办的表层念念路中，被称为“模块化洞开系统次第”（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年代脱手就在束缚推动的“洞开系统架构”（Open System Architecture）本领的应用和发展，其时仅看成一个寂寞本领或者架构设想念念路，面前的MOSA更像是一种装备采办的程弁言（其为字母A指代“次第”而非“架构”），涵盖了模块化和洞开性的总体次第，并且在本领和业务上同期说明作用。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，二是进步了互操作智商，三是促进了竞争，尤其是装备或者部件的替代竞争。好意思国防部很深爱这些作用，并将MOSA应用的干系条款放入好意思划定典（第10篇 武装军队）和军方指示条规中进行固化。
着实的大边界在装备采办中应用MOSA是反应2017财年好意思国国防授权法案的条款，2019年1月之后的要紧国防采办样式中王人条款应用该次第。2019年1月，好意思海、陆、空三部签署合资备忘录“在兵器系统中取舍模块化洞开系统次第是作战的必由之路”，并进一步阐明“MOSA的干系圭臬应纳入所有需求、编程和开刊行径中，以最大限制地救济是改日兵器系统校正和新的开发样式。”
图片
模块化洞开系统次第的认识解析，包括原因、本清醒径和内容（好意思国防部图片）
1、什么是模块化洞开系统次第
MOSA是一种抽象性的业务和本领政策，条款取舍模块化设想，在模块之间界说接口，若具备适用性，应取舍由等闲通用圭臬界说的洞开接口。洞开圭臬接口的使用不错促进竞争，并胁制收购方的系统资本。使用洞开圭臬接口还能欺诈标准熟悉考据过程第4色第四色，以确保在不同平台和不同开发东谈主员之间正确已毕接口。承包商和供应商也概况从中获益，因为长入的MOSA应用概况提供更多贸易契机。
模块化架构界说了多层设想级别，以使得系统功能被分割为自成体系的寂寞单位，并具备明确界说的接口。最好的模块化时时在模块里面功能团员性高，而模块之间的接口则取舍松耦合衔尾。这么就不错在不同来源的相似模块替代时，最小化对所有这个词系统的影响。这种架构扩大了竞争和创新的空间，救济新智商以经济的、更快的门路研发和部署，界说了系统升级和本领更新的明确旅途。MOSA还能提高系统互操作性，推动任务工程和体系智商，以更快地适合新威迫和新本领。这些原则可应用于系统的所有级别，从体系顶层、任务级到较低的子层组件级别。践诺时的一个挫折接洽是，要接洽不同的具体系统级别进行剪辑定制，以最大限制地提高获得得手的可能性。
2、好意思军对模块化洞开系统次第的意志
好意思国防部高度招供和救济MOSA，合计该程弁言的应用将“在所有这个词装备寿命周期中救济智商和本领的更快速发展”，具有许多的克己，具体包括：
（1）救济装备新智商的快速集成和部署
正如诺格对B-21快速升级的形色中所说的，使用MOSA概况进步新智商在装备中快速集成创新，镌汰新智商的部署旅途。这是因为MOSA倡导救济的洞开圭臬，如MOSA的落地标准——“（C4ISR）模块化洞开圭臬套件”（CMOSS）和传感器洞开系统架构（SOSA）本领圭臬中界说了通用硬件架构。通过取舍通用圭臬的引脚成列、以太网条约、串行端口等，这些洞开的通用圭臬简化了系统的驱动集成复杂度，明确并简化了改日本领更新和本领插入的旅途。按这一次第，集成商不再需要多样独有措置有缱绻的人人，也不需要依靠粗糙复杂的零部件来完成开发，里面资源的压力得以安闲。干系措置有缱绻已毕了互操作的设想念念路，大宗胁制了复杂性，镌汰了部署周期。
此外，与MOSA匹配的硬件设想具有可设置和适合性等脾气，允许现存系统快速升级或再行设置新功能，不需要破费较高代价进行耗时的系统或子系统再行设想。与MOSA匹配的硬件和软件在设想上等于可移植的，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智商构建的基础
好意思国海、陆、空三部签署的MOSA合资备忘录指出“改日冲突的得手很猛进程取决于快速跨域信息分享的智商。在机器之间分享信息需要通用圭臬。”
缺少互操作性（即互用性）是独有、非MOSA措置有缱绻的挫折问题，讲理了机器软硬件之间分享信息的智商。非MOSA的措置有缱绻一般顽固运行，它们斥地和部署愈加耗时，在信拒绝互和互操作时，必须由东谈主作念更多的协同处理，本事确保任务完成。
欺诈洞开通用圭臬的首要平直克己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兼并平台上的猜测斥地之间无缝分享，提供全面又准确的态势感知。举例，在GPS拒止环境中，通过其他传感器已毕信息分享就变得相称挫折。当高层建筑、密林、地下位置或骚扰身分等影响GPS信号时，军队仍然概况依靠来自多种本领的数据得出定位，进行导航。干系措置有缱绻需要相称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多样系统和客户端提供给军队使用。
另一方面，MOSA如故系统之间互操作的基础。通过MOSA已毕的互操作性还救济一个作战平台和作战团队中其他平台、交流站之间，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网罗不成互迎合资，这妨碍了分享信息，末端了基于信息的快速决策智商。为措置这一问题，好意思军引入了合资全域指控（JADC2）的认识，但愿将所有军事传感器合资到单一的云网罗中，从良友毕快速决策。MOSA确定会在合资全域指控样式中说明关节作用。
图片
应用通用圭臬，概况已毕所有装备、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、子系统或平台中设置了供应商的独有本领时，干系本领要素就会变成新供应商介入的鉴别。当系统中取舍了某个供应商的独有本领，改变供应商就意味着冲破或替换该转有本领，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再行集成。
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，使集成商概况取舍最好措置有缱绻，无谓因为顾虑资本和集成职守束缚飞腾而受特定供应商的敛迹。这种多供应商取舍，不错推动创新的居品设想、低资本边界化的发展、寿命周期资本胁制。
（4）提高装备寿命周期内的升级智商和救济智商
独有措置有缱绻会给瞻仰和维修带来更多的挑战，当供应商不再救济或居品停产时愈加贫寒。若是居品的部件停产或使用寿命末端，用户就必须被动取舍不允洽预期的工程变更或居品阶梯图变化。通过MOSA，概况灵验吊销供应商锁定，加多居品和部件的供应来源，从而更易于更新本领和处理部件落伍问题。
三、模块化洞开系统次第的实施
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，好意思划定典第10篇“武装军队”，第144B章“兵器系统发展及干系事项”中明确了“兵器系统发展中的模块化洞开系统次第”，具体包括“要紧国防采办样式中MOSA的条款”、“在样式智商开发和兵器系统采办设想中措置MOSA的条款”、“与主要系统接口可用性干系的MOSA条款”等章节内容。
在好意思军2020年发布的指示文献5000.85“要紧智商采办”中第3C.3章“样式管制服务”的采办政策中，详备阐明了MOSA落实好意思划定典的干系条款。在提醒工程实施原则的指示文献5000.88“国防系统工程”中，3.7章“设想和架构元素”，第一节有利进展MOSA在装备采办样式中工程落地的干系条款。
此外，2016年好意思国防部就树立了模块化洞开系统服务组（MOSWG），负责推动MOSA履行。在2015年、2017年、2020年、2021财年的国防授权法中王人冷落了MOSA实施的干系条款。在好意思国防部数字化转型条款，海陆空三部的干系指示文献中，有大宗MOSA落地的阐明，如好意思国空军指示AFI-63-101/20-101“抽象寿命周期管制”、陆军DA Pam 70-3“陆军采购次第”、空军装备司令部发布的“在兵器系统中实施MOSA指南”、空军寿命管制中心发布的“实施MOSA的圭臬过程”等文献。
图片
好意思空军寿命管制中心发布的采办样式中MOSA的圭臬实施过程（好意思空军图片）
2、好意思军通过整合和欺诈洞开圭臬标准推动MOSA的落地
在MOSA中除模块化设想架构和洞开接口外，一个大的方面是取舍贸易洞开圭臬。好意思军合计要充分欺诈工业和贸易创新的速率、边界、投资和智商，样式应尽量取舍贸易本领，并在可行的情况下最大限制地欺诈非专用的洞开圭臬。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本领更新的速率。与其试图创建“无缺圭臬”，不如使用面前灵验的、被工贸易取舍的、束缚熟悉的圭臬。具体来说，好意思军建议取舍的洞开圭臬包括：
——洞开式任务系统（OMS）：基于共鸣的洞开圭臬，用于将基于硬件的子系统和软件服务集成到任务包中。
——洞开通讯子系统（OCS）：非独有的洞开圭臬，将天线和无线电、处理器区别，并通过软件界说物理孔径背面的一切。
——通用敕令适度接口（UCI）：非独有的洞开圭臬，救济异构系统之间以机器对机器的模式进行跨平台数据交换。
——通用兵器接口（UAI）：非独有的洞开圭臬，完满界说了智能空对地弹药和输送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）、传感器洞开系统架构（SOSA）、雷达样式通用洞开架构（COARPS）和兵器洞开系统架构（WOSA）等等。
好意思军条款在样式脱手界说和构建其系统架构时，最大限制地欺诈这些已有的和新兴的工贸易洞开架构圭臬和基于共鸣的洞开架构圭臬。
四、少许看法
MOSA看似是一套基于模块化设想和洞开系统的装备斥地和采办的程弁言，其实质是已毕“软件界说装备”念念想的挫折技能。中国科学院院士梅宏教师合计“软件界说的本领骨子等于把夙昔的一体化硬件设施冲破，基础硬件偏执造谣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，提供更洞开、纯真、智能的管控服务”。在兵器装备中的应用，等于但愿冲破一体化硬件设想，使用模块化和通用化的硬件集成，以软件为中枢决定装备智商。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／苹果手机的调动性升级，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智商的调动。依托MOSA和敏捷软件两大器用，结息争战网罗联通、智能自主本领应用等本领和样式咨询，按照“软件界说装备”的念念路已毕兵器装备的跨越式发展，一经体当今了好意思军装备采办和研发的各个样式和过程中，值得咱们鉴戒。但“软件界说装备”的推动和MOSA的实施不是一种兵器或一类兵器平台的问题，而是波及到系统、子系统、斥地部件等多个档次，更是一个波及软件和硬件的全生态问题。
本篇供稿：科技信息咨询所
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现存害或侵权内容，请点击举报。