分布式多平臺航空電子體系架構模塊化設計方法

張萌萌 詹志娟 劉俊先 羅愛民

隨著高新技術的發(fā)展與不斷提升的功能需求,航空電子系統(tǒng)經(jīng)歷了分立式、聯(lián)合式、綜合式以及先進綜合式等發(fā)展階段.開放式系統(tǒng)架構設計理念已成為航空電子系統(tǒng)設計的核心思想.

新的作戰(zhàn)樣式為航空電子系統(tǒng)提出了新的設計要求.諸如分布式作戰(zhàn)、多域作戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)等作戰(zhàn)理念不斷強化,從單平臺航空電子系統(tǒng)到多平臺航空電子系統(tǒng)的動態(tài)組合、從平臺作戰(zhàn)功能單元到作戰(zhàn)體系綜合賦能的設計.

內(nèi)部演進邏輯和外部環(huán)境推動促使新一代航空電子系統(tǒng)的發(fā)展：一方面,對于多平臺航空電子系統(tǒng)的設計,既需要采用統(tǒng)一的架構描述規(guī)范,支持開放式架構與應用即插即用,又要不斷封裝形成體系功能單元模塊,生成架構核心資產(chǎn)；另一方面,對于多平臺航空電子系統(tǒng)的運用,需要針對越來越靈活的馬賽克戰(zhàn)、邊緣作戰(zhàn)等新興作戰(zhàn)樣式,聚合運用體系功能單元模塊,支持體系方案的動態(tài)生成.在開放式架構設計的基礎上,當前需要更加重視體系模塊化設計與運用.這也為基于模塊的多平臺航空電子系統(tǒng)設計提出了挑戰(zhàn).

1 研究背景

1.1 作戰(zhàn)概念的提出

為保持全球的軍事優(yōu)勢,2016 年,美軍首次提出“多域戰(zhàn)”的作戰(zhàn)概念,使美軍從“空地一體戰(zhàn)”“空海一體戰(zhàn)”等作戰(zhàn)概念向多域戰(zhàn)作戰(zhàn)設想轉變[1].美軍認為,多域作戰(zhàn)是在多個域和競爭空間戰(zhàn)勝對手的作戰(zhàn)行動,通過在時間和空間上的態(tài)勢塑造、多域力量編組和部署、跨域能力聚合等方式給對手制造難題.多域作戰(zhàn)打破了軍種、領域之間的界限,各軍種在陸、海、空、天、電及網(wǎng)絡等領域拓展作戰(zhàn)能力,實現(xiàn)跨域火力協(xié)同和全域機動,奪取物理域、信息域、認知域和社會域方面的優(yōu)勢[2-5].

2017 年,美國國防部高級研究計劃局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）提出了“馬賽克戰(zhàn)”的概念,并界定“馬賽克戰(zhàn)”是集中應用高新技術,利用動態(tài)、協(xié)調(diào)和具有高度自適應性的可組合力量,將低成本、低復雜度的系統(tǒng)以多種方式連接在一起,建成一個類似“馬賽克塊”組成的作戰(zhàn)體系[6].體系中的某個部分被敵方摧毀時,能自動動態(tài)重組,形成雖功能降級但仍能相互鏈接、適應戰(zhàn)場情境和作戰(zhàn)需求的作戰(zhàn)體系.

“馬賽克戰(zhàn)”要求以分布式作戰(zhàn)管理取代集中式指揮控制.“馬賽克戰(zhàn)”的分布式作戰(zhàn)管理基于激烈、復雜的戰(zhàn)斗空間環(huán)境,借助智能化決策工具,提供分布式態(tài)勢感知和自適應規(guī)劃、控制,幫助相關人員進行任務規(guī)劃行動控制.美國戰(zhàn)略與預算評估中心（Center for Strategic and Budgetary Assessments,CSBA）2020 年發(fā)布《馬賽克戰(zhàn)：利用人工智能和自主系統(tǒng)來實施決策中心作戰(zhàn)》研究報告[7],提出決策中心戰(zhàn)的思想,就是在馬賽克作戰(zhàn)理念基礎上,讓美軍指揮官更快更有效地決策,同時降低敵方?jīng)Q策的速度和質(zhì)量.

《馬賽克戰(zhàn)：恢復美國的軍事競爭力》研究報告中表示,用“殺傷網(wǎng)”取代“殺傷鏈”,形成節(jié)點高度分散、具有良好韌性和較多的冗余節(jié)點的殺傷網(wǎng)絡[8].基于此,作戰(zhàn)對手難以對“殺傷網(wǎng)”進行致命性破壞.即使“殺傷網(wǎng)”中部分節(jié)點功能失效,也難以影響“殺傷網(wǎng)”的整體作戰(zhàn)效能.

國防科技大學信息系統(tǒng)工程重點實驗室張維明教授等提出“邊緣作戰(zhàn)”的作戰(zhàn)構想[9-11],指出在新型通信網(wǎng)絡、分布式計算、機器學習等智能化手段越發(fā)突出的今天,局部作戰(zhàn)中由傳統(tǒng)集中式指揮控制向“弱中心”甚至“無中心”的指揮控制模式轉變,強調(diào)在快速變化的作戰(zhàn)環(huán)境中快速構建殺傷鏈.

上述相關作戰(zhàn)概念的提出與深化研究要求體系組成單元的靈活重組以及作戰(zhàn)方案的動態(tài)構建,為航空電子體系的演進運行明確研究問題.

1.2 航空電子系統(tǒng)架構

航空電子系統(tǒng)經(jīng)歷了分立式、聯(lián)合式、綜合式以及先進綜合式4 個發(fā)展階段.隨著高新技術的發(fā)展,航空電子系統(tǒng)能夠支持越來越復雜的功能[12].現(xiàn)代航空電子系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成一個由多系統(tǒng)、多任務和多資源構成的相互關聯(lián)、相互支持和相互制約的復雜系統(tǒng).

20 世紀90 年代初,萊特實驗室在綜合式航空電子系統(tǒng)架構的基礎上,提出了先進綜合模塊化航空電子架構.該系統(tǒng)采用開放式的架構提高了系統(tǒng)的可靠性,同時便于采購和維修通用系統(tǒng)模塊,大大降低了航空電子系統(tǒng)的成本[13-14].其中,開放式系統(tǒng)架構是一種公開可用的標準,包括軟件架構的分層和接口分類,設計和開發(fā)遵循一定的規(guī)則,隔離上層應用程序與底層軟件,以便在不同領域中實現(xiàn)系統(tǒng)功能[15-16].采用開放式系統(tǒng)架構已成為明確的要求.為提高程序運行時的可靠性以及系統(tǒng)維護的靈活性,航空電子系統(tǒng)在設計時需要保證下層系統(tǒng)和上層應用之間不會發(fā)生錯誤傳播,確保應用程序設計標準化、機載接口標準化以及機載平臺開發(fā)規(guī)范化.

近年來,由于馬賽克戰(zhàn)、邊緣作戰(zhàn)等作戰(zhàn)理念的不斷提出,強調(diào)多平臺航空電子系統(tǒng)如何更加快速的協(xié)同與聚合,靈活的遂行高對抗、強實時下的作戰(zhàn)任務,其核心在于構建開放式的系統(tǒng)架構和模塊化的作戰(zhàn)運用解決方案.

1.3 模塊化開放式系統(tǒng)架構設計

2020 年,美國防工業(yè)協(xié)會發(fā)布模塊化開放系統(tǒng)方法（modular open systems approach,MOSA）白皮書,闡述MOSA 的定位與作用[17].MOSA 是一個集成的業(yè)務和技術戰(zhàn)略,采用模塊化設計定義模塊之間的接口,使用支撐的標準定義開放式接口.

使用MOSA 方法的好處包括可兼容性、技術的快速更新、提高競爭能力、節(jié)省代價.其實現(xiàn)方法是采用模塊化設計方式進行系統(tǒng)設計,包括但不限于標準接口、標準流程、可訪問數(shù)據(jù)等.其概念內(nèi)涵是：模塊化技術設計方法,包括設計模塊、定義模塊間接口、發(fā)布共性標準、定義標準化可訪問的數(shù)據(jù)模塊等.

白皮書提出實現(xiàn)MOSA 方法的10 個關鍵原則：在采辦流程前期明確MOSA 戰(zhàn)略和目標；為采購者和提供者等多個角色定義MOSA 實現(xiàn)方法；利用MIL-STD-881D 標準定義接口；在合適的抽象和復雜性層級應用MOSA；將實現(xiàn)MOSA 作為更大、更魯棒的數(shù)字化工程戰(zhàn)略的一部分；在MOSA 應用中集成賽博安全戰(zhàn)略,并在初始階段進行設計而不是后期進行集成；國防部和工業(yè)部門共同合作來定義如何評價MOSA；為MOSA 的廣泛有效實施,需要更改相關的文化與制度等；創(chuàng)建MOSA 認證系統(tǒng)與接口的列表清單；在MOSA 使能環(huán)境中定義比較和具象標準和接口的方法.

MOSA 理念與方法在諸多項目中得到應用.鑒于復雜系統(tǒng)的高代價、難維護與擴展性,為了達到合理的分解系統(tǒng)、有效的組裝系統(tǒng)等目標,重要考慮模塊性、組合性、開放兼容性3 個特性,美軍開展陸地平臺集成的解決方案[18].該項目旨在將傳統(tǒng)的“栓連式”集成方式轉換為數(shù)據(jù)站的方式,主要解決3 個問題：減少SWaP-C 的影響；通過兼容性使能新能力,主要采用數(shù)據(jù)站來實現(xiàn)；通過通用的規(guī)范、軟件硬件使能通用性.

為了形成具體可操作的MOSA 方法,實現(xiàn)從閉合式軟硬件架構、緊耦合軟硬件組成等現(xiàn)狀向開放式軟硬件架構、基于模型的系統(tǒng)工程的轉變,美陸軍建設項目將問題的解決方案定義為若干種架構,并提供統(tǒng)一的設計流程[19].其中,參考架構是資源、領域具體化數(shù)據(jù)模型、用例與概念、政策與標準、工具、示例等內(nèi)容的集合；目標架構是從參考架構中選擇部分內(nèi)容,并結合具體場景建立的新的作戰(zhàn)概念；系統(tǒng)架構是在目標架構的基礎上,面向平臺具體化需求的擴展或者裁剪,是對單個飛機裝備的具體化,并自此開始系統(tǒng)設計；系統(tǒng)建模語言用于對系統(tǒng)層面以及嵌入式計算層面的建模和分析,緩解集成問題.

2 多平臺航空電子體系架構設計方法

結合當前研究基礎,在多平臺航空電子體系設計中需要應對新型的作戰(zhàn)樣式,重點研究如何基于體系設計成果達到方案動態(tài)生成的目的,也就是本文主要研究的開放式和模塊化的設計理念.

2.1 先進航空電子系統(tǒng)體系架構設計要素

為應對下一代航空電子系統(tǒng)發(fā)展趨勢,航空電子系統(tǒng)綜合技術國防科技重點實驗室提出先進航空電子架構[22],應用面向服務體系結構方法和復雜系統(tǒng)架構理論,以構建航空電子信息服務平臺為基礎,將任務系統(tǒng)、機載武器以及飛機平臺等作戰(zhàn)資源,通過定義標準接口、建立標準組件、采用網(wǎng)絡化手段,實現(xiàn)航空電子系統(tǒng)互聯(lián)、互通、互操作,滿足航空信息化、網(wǎng)絡化和體系化的發(fā)展要求.

先進航電系統(tǒng)體系架構綜合運用開放式系統(tǒng)架構理念,面向服務與資源解耦,提出構建應用層、服務層、網(wǎng)絡層、接入層、資源層的航空電子系統(tǒng)架構,實現(xiàn)各層資源的分布式管理,支撐面向作戰(zhàn)的靈活管理.其層次結構如圖1 所示.

圖1 先進航空電子系統(tǒng)體系層次結構Fig.1 Hierarchical structure of advanced avionics architecture

2.2 多平臺航空電子體系架構設計框架

研究多平臺航空電子體系架構描述方法,結合先進航空電子體系架構,為支撐模塊化構建與運用的需要,挖掘并梳理與模塊化設計相關的核心數(shù)據(jù)要素,構建多平臺航空電子體系架構數(shù)據(jù)元模型.

結合模塊化設計的需要,構建如圖2 所示的數(shù)據(jù)元模型,將多平臺航空電子體系架構劃分為作戰(zhàn)架構和系統(tǒng)架構.其中,作戰(zhàn)架構主要關心航空電子系統(tǒng)在完成作戰(zhàn)任務時的任務效果與作戰(zhàn)能力,系統(tǒng)架構主要描述支撐作戰(zhàn)任務的航空電子系統(tǒng)的系統(tǒng)架構.具體的數(shù)據(jù)要素描述如下.

圖2 多平臺航空電子體系架構數(shù)據(jù)元模型Fig.2 Data meta-model of multi-platform avionics architecture

作戰(zhàn)架構主要包括任務、任務效果、能力模塊、能力效果.其中,任務與任務效果描述實現(xiàn)作戰(zhàn)任務的相關指標,能力模塊與能力效果描述是否存在能力模塊可以直接實現(xiàn)任務,是對能力模塊參考資源的搜索選用.系統(tǒng)架構主要包含應用、服務/服務模塊、接口、網(wǎng)絡、資源/資源模塊等核心要素,在先進航電系統(tǒng)體系架構的基礎上,重點突出了服務模塊與資源模塊的描述內(nèi)容,將服務與資源作為體系架構描述的核心資產(chǎn),表示可以通過服務模塊動態(tài)形成能力模塊、或者通過資源模塊動態(tài)形成服務模塊.上述能力模塊、服務模塊、資源模塊可以作為體系架構的數(shù)據(jù)資產(chǎn),是體系方案動態(tài)生成的基礎.

根據(jù)上述數(shù)據(jù)元模型,提出如圖3 所示的描述模型集合,由作戰(zhàn)架構包括的任務視角、能力視角,以及系統(tǒng)架構包括的應用視角、服務視角、網(wǎng)絡視角、接入視角、資源視角組成.這些描述模型既可以用來構建多平臺航空電子體系,也可以根據(jù)設計數(shù)據(jù)動態(tài)生成多平臺航空電子體系方案.

圖3 描述模型集合Fig.3 Description models

任務視角根據(jù)作戰(zhàn)想定與作戰(zhàn)場景,描述不同層次的作戰(zhàn)任務以及任務的實現(xiàn)效果,包括任務的分解、任務的流程以及任務的效果等內(nèi)容,其中,任務分解采用樹狀圖形式描述,表示需要實現(xiàn)的不同層次的任務,葉子任務需要進一步指定實現(xiàn)的航空電子平臺；任務流程采用流程圖形式描述,表示任務的信息流轉關系；任務效果采用表格形式描述,表示實現(xiàn)每一個任務需要滿足的指標.

能力視角用來描述當前體系中存在的能力模塊,表示體系的能力模塊化程度,包括能力模塊列表、能力模塊描述、能力模塊效果等內(nèi)容,其中,能力模塊列表采用表格的形式描述體系中包含的所有能力模塊,能力模塊描述采用網(wǎng)絡圖的形式表示能力模塊的內(nèi)容,如與應用、服務、資源等要素的包含關系,能力模塊效果采用表格的形式描述能力模塊可以達到的指標.對于每一項葉子任務,需要搜索體系中是否存在能力模塊可以完成該任務,如果存在的話,則可以直接選用該能力模塊描述中的應用、服務、資源等要素.

應用視角表示航空電子系統(tǒng)平臺所能提供的應用,包括應用清單、應用與任務的映射、應用與能力模塊的映射等,其中,應用清單可采用表格的形式描述所有航空電子系統(tǒng)所能提供的所有應用；應用與任務的映射采用矩陣形式描述任務的實現(xiàn)情況；應用與能力模塊的映射采用矩陣描述能力模塊所包含的應用或者應用集合.如果存在完成任務的能力模塊,則可以根據(jù)能力模塊中包含的應用建立任務與應用的映射,如果對于某任務而言不存在能力模塊可實現(xiàn),則需要通過搜索應用或者應用集合的形式實現(xiàn)該任務.

服務視角表示支撐應用實現(xiàn)的服務描述與服務定義,包括應用與服務/服務模塊映射、服務/服務模塊定義、服務/服務模塊接口等,其中,應用與服務/服務模塊映射采用矩陣形式描述支撐應用實現(xiàn)的服務或者服務模塊,服務/服務模塊定義描述每一個服務或者服務模塊的組成、質(zhì)量特性等,服務/服務模塊接口描述支撐某應用的多個服務之間的關聯(lián)關系.服務模塊是由若干個服務組合在一起向外暴露出服務功能的綜合體,可以認為是較粗粒度的服務,可以單獨實現(xiàn)某一個應用,如果不存在實現(xiàn)某應用的服務模塊,則需要通過搜索組合若干個服務的形式生成服務模塊.

網(wǎng)絡視角描述體系中存在的網(wǎng)絡類型,包括網(wǎng)絡類型與網(wǎng)絡與服務/服務模塊的映射兩個模型,前者采用表格的形式描述,后者采用矩陣的形式進行描述.

接入視角描述當前體系中存在的不同網(wǎng)絡接入方式,包括接入方式描述模型,可采用表格的形式進行描述.

資源視角用來描述支撐服務/服務模塊實現(xiàn)的物理平臺,包含資源/資源模塊接入方式、資源/資源模塊與服務的映射、資源/資源模塊與網(wǎng)絡映射、資源/資源模塊性能描述以及資源/資源模塊接口描述等內(nèi)容,其中,資源/資源模塊接入方式采用表格形式描述資源接入網(wǎng)絡的形式,資源/資源模塊與服務的映射采用矩陣映射描述資源或者資源模塊支撐服務實現(xiàn)的情況,資源/資源模塊與網(wǎng)絡映射采用矩陣形式描述資源可以接入的網(wǎng)絡類型,資源/資源模塊性能描述采用表格形式描述資源或者資源模塊可以支撐實現(xiàn)的性能指標,資源/資源模塊接口描述采用網(wǎng)絡圖形式描述資源之間的關聯(lián)關系.對于單個服務而言,可搜索是否有資源模塊可以實現(xiàn),如果存在則可以直接選用資源模塊包含的資源,如果不存在則需要根據(jù)資源的性能和狀態(tài)動態(tài)組合資源.

通過明確多平臺航空電子體系架構的數(shù)據(jù)元模型和描述模型,可以支撐多平臺航空電子體系的建模,同時可以利用能力模塊、服務模塊、資源模塊等體系資產(chǎn),動態(tài)生成任務環(huán)境變化下的體系方案.

3 多平臺航空電子體系架構模塊化定義

為規(guī)范化體系架構的模塊化描述,重點從能力模塊化、服務模塊化、資源模塊化3 個方面進行描述,補充說明前述體系架構框架.

3.1 能力模塊化定義

為支撐作戰(zhàn)任務動態(tài)實現(xiàn),需要挖掘并梳理多平臺航電體系包含的能力模塊,統(tǒng)一能力模塊描述模板,支撐能力模塊的持續(xù)開發(fā).

能力模板示意如表1 所示.其中,能力模塊名稱和標識是能力模塊的索引；能力模塊效果標識該能力模塊支撐的主要能力,如探測能力,以指標的形式進行展示；支撐完成任務情況是指該能力模塊在歷史情況下支撐的作戰(zhàn)任務；涉及的相關領域是指該能力模塊包含的資源屬于若干個不同的領域；包含應用情況是指該能力模塊包含的若干個航電系統(tǒng)應用；包含服務情況是指該能力模塊所包含的若干個服務；包含資源情況是指該能力模塊包含的若干個系統(tǒng)平臺；結構化描述是通過網(wǎng)絡圖的形式,描述該能力模塊包含的應用、服務、資源以及之間的相互關系.

表1 能力模塊化定義模板Table 1 Definition template of capability modularization

基于上述內(nèi)容規(guī)范化描述能力模塊,可統(tǒng)一能力模塊的使用、生成、存儲等.

3.2 服務模塊化定義

對于系統(tǒng)架構而言,需要描述包含的服務模塊,規(guī)范其描述方法.示意如表2 所示,其中,服務模塊名稱和標識是服務模塊的索引；服務模塊效果描述了該服務模塊的服務功能,采用量化的方式實現(xiàn)；支撐完成能力模塊情況是指該服務屬于哪一個能力模塊,或者不屬于任何一個能力模塊；服務模塊接口是指該服務模塊暴露出的接口,供其他服務或者服務模塊調(diào)用；包含服務情況是指該服務模塊包含的具體服務名稱；服務模塊狀態(tài)是對該服務模塊當前是否可用的描述；包含資源情況是指該服務模塊包含的具體資源；結構化描述是對服務模塊包含的服務層和資源層,以及它們相互之間的關聯(lián)關系的描述.

表2 服務模塊化定義模板Table 2 Definition template of service modularization

3.3 資源模塊化定義

進一步開發(fā)模塊化資源,將具有相似功能或者相同工作時間的資源進行綁定,利用資源接口與封裝原則,生成可以被模塊化調(diào)用的資源模塊.其描述模板如表3 所示,其中,資源模塊名稱和資源模塊標識是資源模塊的索引；資源模塊效果表示該資源模塊的主要功能；支撐完成服務模塊情況是指該資源模塊屬于哪一項服務或者服務模塊,或者不屬于任何一個服務或者服務模塊；資源模塊接口是指該資源模塊暴露出的接口,可以供其他資源模塊或者資源調(diào)用；包含資源情況是指該資源模塊包含哪些資源；資源模塊狀態(tài)是指該資源模塊包含的資源當前是否可用；包含指標情況是指該資源模塊所能實現(xiàn)的指標有哪些；網(wǎng)絡化接入情況是指該資源模塊采用什么樣的物理鏈接與網(wǎng)絡通信；結構化描述是指該資源模塊內(nèi)部包含的資源以及之間的交互關系.

表3 體系資源模塊化定義模板Table 3 Definition template of system resource modularization

根據(jù)上述能力、服務、資源的設計模板,可形成模塊化的多平臺航電體系數(shù)據(jù)資源,作為航電系統(tǒng)的資產(chǎn)進行存儲,便于作戰(zhàn)任務的動態(tài)實現(xiàn).在體系運行和演化過程中,需要不斷完善模塊庫,支撐航空電子體系的動態(tài)演進.

4 面向模塊化的多平臺航空電子體系組織運用模式

根據(jù)上述體系架構描述框架和模塊化設計內(nèi)容,可以進一步明確面向模塊化的多平臺航空電子體系組織運用模式,達到體系方案靈活生成的目的.其流程如圖4 所示,分為如下4 個步驟.

圖4 面向模塊化的多平臺航空電子體系組織運用流程Fig.4 Organization and application process of modular oriented multi-platform avionics system architecture

4.1 任務建模

任務建模包括任務分解、明確任務指標、明確任務流轉關系、確定任務流程等內(nèi)容,對應前述任務建模中的任務分解描述、任務流程描述、任務效能描述.任務建模是體系方案生成的輸入,在作戰(zhàn)場景下任務建模可以依據(jù)人機協(xié)作的方式進行描述.

4.2 能力模塊搜索篩選

對于任務分解的每一個葉子作戰(zhàn)任務,根據(jù)該作戰(zhàn)任務的效果,搜索匹配對應的能力模塊,如果存在能力模塊,選擇指標最好的模塊,并可以直接使用該能力模塊包含的應用、服務、資源等要素.如果不存在能力模塊實現(xiàn)該任務,則可通過語義或者指標匹配的方式選擇應用,并組合若干個應用,形成實現(xiàn)葉子作戰(zhàn)任務的應用集合.

4.3 服務模塊搜索篩選

對于上述應用集合包含的每一個應用,根據(jù)該應用的指標,搜索匹配對應的服務模塊.如果存在服務模塊實現(xiàn)該應用,則可以直接使用該服務模塊包含的服務、資源等要素來實現(xiàn).如果不存在服務模塊實現(xiàn)應用,則可通過語義或者指標匹配的方式選擇服務,并形成實現(xiàn)該應用的服務組合方案.

4.4 資源模塊搜索篩選

對于上述服務組合包含的每一個服務,根據(jù)該服務的指標,搜索匹配對應的資源模塊.如果存在資源模塊實現(xiàn)該服務,則可以直接使用該資源模塊包含的資源等要素來實現(xiàn)該服務.如果不存在資源模塊實現(xiàn)服務,則可通過語義或者指標匹配的方式選擇資源,并形成實現(xiàn)該服務的資源集成方案.

在上述分析過程中需要運用到要素的匹配方法和編排方法.要素的匹配可采用文本匹配或者指標匹配的方式,生成待組合的要素集合.在匹配的基礎上可進一步對體系要素進行編排,形成應用組合、服務組合、資源集成等結構.要素的編排可根據(jù)接口的類型以及信息傳遞的類型進行組織,這里不再贅述.

5 結論

多平臺航空電子體系是空戰(zhàn)作戰(zhàn)體系的重要組成部分,航空電子體系架構是指導航空電子體系建設、運用的基礎,航空電子體系架構質(zhì)量的好壞是形成空戰(zhàn)能力優(yōu)勢的關鍵.當前,多平臺航空電子體系要素多、關聯(lián)關系復雜、組織結構多樣、協(xié)同控制需求明顯,導致體系復雜性升高,由體系復雜性帶來的體系設計與管理難度增大.同時,美軍提出“馬賽克戰(zhàn)”“決策中心戰(zhàn)”“全域作戰(zhàn)”等新興作戰(zhàn)概念以及DARPA 開展的項目實踐,不斷強調(diào)對抗環(huán)境下全域體系方案動態(tài)生成與靈活適應,以應對隨時發(fā)生的局部沖突.

為了更加有效地支撐采辦和作戰(zhàn)運用,美國防工業(yè)協(xié)會提出模塊化開放系統(tǒng)方法,應對體系建設與運用過程中可能發(fā)生的變化.體系架構設計方法、航空電子系統(tǒng)設計等領域均指出要采用開放式、模塊化的設計模式.模塊化與開放式成為降低復雜性、應對不確定性的關鍵途徑.本文研究面向模塊化的多平臺航空電子體系架構設計方法,旨在建立規(guī)范化的體系架構設計模式,統(tǒng)一的系統(tǒng)接口標準規(guī)范,便于系統(tǒng)的靈活介入與任務的動態(tài)實現(xiàn),為降低體系的復雜性提供了支撐,為能力的持續(xù)生成、任務的動態(tài)實現(xiàn)提供思路.