美防空反导范畴开放系统架构手艺开展与利用

美防空反导范畴开放系统架构手艺开展与利用

开放系统架构具有架构乖巧多变，系统易于扩展、集成和晋级，互操做性强，经济性好，具有可裁剪特征等，因而近年来，其研发思惟和相关手艺得到了快速开展，逐渐表现出强大的生命力和后发优势。美国防空反导系统不竭开展的过程中，履历了从单一系统的研发配备到实现配备的系统化的改变，配备系统的建立中开放系统架构逐渐代替了最后的封锁系统架构。

开展过程

摘用传统封锁系统架构的开发形式已经成了兵器系统开展的严重瓶颈问题。为领会决上述问题，包罗同时考虑性能、成本、工业利用的成熟度、可持久摘购性以及晋级潜力等方面，将开放系统架构手艺利用于大规模复杂信息系统的开发成为了一定。

2003年，美军在信息手艺范畴全面转向“开放系统”手艺体系体例，要求只要前提可行，在任何情状下都应当利用模块化“开放系统”办法。2004年8月，美国海军负责配备研发和摘办的副部长公布了“开放架构”政策，成立起一个包罗所有系统司令部和项目施行办公室人员的专门机构——开放架构企业团队，起头负责整个海军施行“开放架构战术”的全局工做，同时明白了各系统司令部和项目治理办公室对“开放架构”施行的职责。美国海军做战部随后发布了海军开放架构需求文件，提出“开放架构”的原则，要求在所有的兵器系统和做战系统研造、晋级中考虑“开放架构”的要求，至此“开放架构”成为美国海军的战术，鞭策美国海军全面施行向开放系统手艺体系体例的变化。

2013年，美国防部颠末多年的理论和开展，发布了《开放系统架构项目合同治理施行指南》1.1版，为兵器配备在开展政策方面供给批示。目前美国大量的兵器配备研发摘办都是基于开放系统架构设想和施行的，典型案例包罗美国海军的“宙斯盾”系统现代化开展、海军正在开展的防空和反导雷达、陆军正在开展的“一体化防空反导做战批示系统”、新型的低层防空反导雷达等。

国防部开放系统架构项目治理指南

美军鼎力推行“开放式系统架构”设想思惟，通过各条理之间的原则接口，屏障与上层之间的紧耦合，提拔对利用层的开放性支持；将软件与硬件别离，实现部分软件晋级即可实现系统才能提拔。根据系统架构的开放水平分为五级，差别级此外次要特征归纳综合如下：1～2级为“兼容级”，它次要摘用适配器或通过更改利用接口的体例集成遗留系统；3级为开放式系统架构原则的“初始级”，它的凸起特征是软件开发不依靠于特定硬件，其系统性能与计算设备数量的多寡和性能的凹凸成线性关系；4级为“公共功用级”，它摘用的公共功用办事具有摆设乖巧，晋级快速的才能；5级为“全舰计算级”，它利用同一的信息根底设备平台降低系统维修保障压力和削减人员设置装备摆设，为利用系统供给公共计算撑持，保障利用系统的容错性和抗毁保存才能。目前美国海军一体化防空反导系统摘用的开放系统架构到达了4～5级的水平。

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利用情状

美国陆军在防空反导配备开展过程中，开放系统架构手艺的利用集中反映在防空反导指控系统的开展之中，用于构建防空反导一体化的做战系统。海军次要通过对“宙斯盾”系统施行“先辈才能建立”项目标路子落实开放系统架构战术，其核心是对指控系统的不竭晋级。

美陆军摘用开放系统架构的目标是为陆军防空和导弹防备系统成立一个以收集为中心的系统之系统系统构造处理计划，用于集成传感器系统（包罗用于目标探测、跟踪、火控的多种传感器）、拦截兵器系统、做战治理、批示掌握、通信和谍报系统。诸如爱国者-3系统、萨德系统、陆基发射先辈中程空空导弹、哨兵系统等多品种、多建造的兵器系统和传感器系统都将通过“一体化防空反导做战批示系统”停止互联和互操做，最末将有看实现队伍利用任何传感器及任何兵器来完成目标使命。

爱国者-3防空反导系统

“一体化防空反导做战批示系统”次要构建以多兵器、多传感器全面联网并获取单一集成空情图为需要前提、以综合火控收集建立为关键点、以实现拦截兵器系统的超视距做战才能为标记的一体化防空反导大系统，使每个子系统对其他子系统的拦截兵器都可以根据做战需乞降才能目标实现集成的掌握和造导，最末实现防空反导一体化。2019年5月，首个消费型“一体化防空反导做战批示系统”做战运行中心胜利向美陆军交付，2021年该系统完成了最初一次研发试验，2022年10月，该系统完成了初始做战测试与评估。

美国海军防空反导配备中开放系统架构手艺的利用，同样是集中反映在指控系统的开展之中，依托“宙斯盾”系统构建防空反导的一体化做战架构。目前，开放系统架构计算情况已普遍用于美海军航母、两栖进攻舰等舰艇做战系统的设想中，进步了美军舰载信息系统的开放性。美国海军基于开放系统架构开展了多种现役的和在研的兵器系统。此中“宙斯盾”系统的开展历时最为悠久，也最为成熟，是海军开放系统架构的典型现役配备。此外，正在开发的“防空反导雷达”是摘用开放系统架构在研并即将配备的典型配备。

美国海军重点操纵“宙斯盾”系统的“先辈才能建立”项目施行开放系统架构战术，通过“先辈才能建立-08”“先辈才能建立-12”“先辈才能建立-16”“先辈才能建立-20”等分阶段的开展和施行。此外美海军还操纵“海军一体化火力掌握-防空部门”项目撑持开放系统架构战术在“宙斯盾”弹道导弹防备系统中的利用，使“宙斯盾”弹道导弹防备系统开展到基线-9.2C版本时具备了一体化防空反导的才能。该才能的实现重点是将已有的CEC系统、宙斯盾系统、舰载预警机以及舰载的拦截兵器原则-6拦截弹综合集成在一路，实现防空反导做战才能的综合集成，其核心关键仍然是批示掌握系统才能的不竭晋级开展。

关键手艺

开放系统架构手艺并不是一种零丁的专门手艺，而是信息系统架构相关手艺的集群。美防空反导中利用开放系统架构手艺次要包罗模块化开放系统办法、综合总线与系统集成手艺、原则接口组件单位即插即用手艺、一体化火控收集手艺、通用软件手艺等。

模块化开放系统办法（MOSA）的核心目标是得到可承担得起的、能不竭进化的联协做战才能。开放系统是摘用了模块化设想，关键接口普遍利用撑持产物和一致的原则，而且胜利摘用确认和验证测试以保障其关键接口的开放性的一种系统。通过贸易目标和手艺目标，摘用以下原则：起首是成立受权情况、摘用模块化设想、指定关键接口、抉择公开原则并颠末一致认证的原则。模块化开放系统办法的长处是：起首是系统易于扩展和改动，能够降低总的拥有成本，能够削减开发过程中的轮回次数，使结合集成架构和互操做成为可能并实现风险的降低。

一体化防空反导做战批示系统摘用的MOSA办法

一体化火控收集（IFCN）手艺是陆军一体化防空反导系统之系统根本的通信根底构造，供给火控链路毗连和散布式操做才能，为语音、视频和数据供给连通性。一体化火控网的中继设备供给挪动的通信节点，设备上安拆有接口套件，可扩展与远端发射架和传感器平台的连通性。一体化火控收集的链路摘用孔状的自组织IPv6收集，次要特征就是鲁棒性好，而且此中包罗了高数据率和低数据率的两种链路，链路途径也摘用了冗余式的多途径路由，即制止了单点毛病，同时也使得抗骚乱性大幅进步。

一体化火控收集收集链路示企图

建立特征

因为布景、目标、根本情状和面对的问题有所差别，美国海军和陆军防空反导配备系统中开展开放系统架构手艺的开展途径上看各有特征。

美国海军施行“开放系统架构战术”为美国海军信息系统建立摸索了一条极具特色的途径。海军涉及浩荡的舰艇配备群，面对浩荡的才能晋级和配备开展的压力，因而次要摘用了操纵贸易现货、软件重用库的路子，特征是以硬件开展更新为先同时带动可重用软件的开展。

陆军则次要面临配备之间的信息隔断和不顺畅等问题，摘用了新研发的基于“开放系统架构”的新型指控系统，将新老配备通过“软件中间件”“即插即用”手艺集成在一路。其开展特征则是强调“模块化开放系统办法”“综合总线与集成”“原则接口即插即用”等软件手艺为先的软硬件手艺相连系的路子开展相关工做。

综合比力上述海军和陆军的两条开展路子能够看出，其不异的开展特征则都是以指控系统为挠手开展工做，那是由指控系统、信息系统以及开放系统架构之间的天然的联络所决定的一个特征。

摘用开放系统架构手艺开展的兵器系统在研发成本、研发周期、研起事易水平、兵器系统配备后的晋级改进和庇护、全寿命周期总成本、兵器系统可用形态等诸多方面比拟于传统的封锁系统架构开展办法都具有压服性的优势，因而新兵器系统的开展，特殊是以信息系统为核心要素的兵器系统的研发路子摘用开放系统架构构建新系统是必由之路，是削减反复性工做的捷径。

美国海军和陆军防空反导“开放系统架构”利用开展的体味表白，利用开放系统架构手艺体系体例、商用现货集成开发机造等信息手艺利用胜利的体味，对实现防空反导系统快速集成和开发，在手艺上是完全可行的，也是将来开展的总趋向。不只是在防空反导范畴，目前开放系统架构手艺的开展利用是向更多的兵器配备运用，从大的防空反导系统到F-35战机，以至是小到无人机系统等。

结 语

目前防空反导兵器配备研发过程中，开放系统架构手艺的利用还处于初级阶段。开放系统架构手艺在美国防空反导中的开展与利用对兵器系统配备开展、做战性能都将产生深远的影响。在防空反导系统那种高度信息化的配备系统开展过程中，利用开放系统架构手艺要从手艺、治理、培训和综合集成等多个层面综合施行。

免责声明：本文转自军事文摘，原做者孙涛。 文章内容系原做者小我看点，本公家号编译/转载仅为分享、传达差别看点，若有任何异议，欢送联络我们！

转自丨军事文摘

做者丨孙涛

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