基于OpenVPX的嵌入式系统标准的三服务融合

　　作者：MIKE HACKERT，BEN PEDDICORD，DR. ILYA LIPKIN

　　服务代表社区正在发生一些令人兴奋的事情。来自三个不同项目的代表，分别来自美国国防部（DoD）各一个服务部门，为了一个共同的目标走到一起，通过商定的开放架构标准解决各自的采购问题。这是一篇由 3 部分组成的文章的最后一部分，涵盖了 SOSA ［传感器开放系统架构］ 联盟的努力。

　　为了使SOSA（传感器开放系统架构联盟）取得成功，创始人需要得到许多利益相关者的参与，并得到最终用户或收购社区的支持。必须有人同意使用和指定使用 SOSA 的硬件开发。到目前为止，每个服务的客户或最终用户代表包括空军的AFLCMC，陆军的作战能力发展司令部（CCDC，前身为CERDEC）和海军的海军航空系统司令部（NAVAIR），所有这些都负责为国防部（DoD）各自的服务获取技术。积极参与的成员中也注意到了来自主要国防工业供应商的代表。［注：请参阅Open Group的SOSA联盟（www.opengroup.org/sosa）参与者列表，以了解整个行业的代表性。通过与标准委员会保持密切联系，参与也得到了扩大，这些委员会的要求由SOSA收集。这包括与VITA行业标准小组并置会议，该小组的许多成员参加了SOSA，使其成为一种方便的安排。

　　技术主题专家（SME）参与定义要求，例如作为标准一部分的“应”。这项工作包括一些人，他们的名字很容易从OpenVPX，VITA 46.11，MORA和VICTORY标准的开发等工作的领导层中识别出来。科技界的代表也作为中小企业，根据需要支持发展。中小企业还可以包括开放式架构专家，他们可以从标准化和历史角度就哪些有效和哪些无效向SOSA提供建议。SOSA还采取了额外的步骤，将适当的业务人员聚集在一起，他们可以澄清SOSA的价值主张。企业需要证明他们参与SOSA发展的合理性;这种澄清可以包括增加销售额以及为新硬件创建生态系统，类似于IBM PC标准创建当今消费者市场的方式。所有这些都必须在SOSA组织确保其标准保持在正轨上，以向客户和供应商提供该价值主张的同时完成。

　　SOSA通过解决构成标准的每个关键要素以及提供有效的领导结构来组织自己取得成功。如图1所示，这种组织结构说明了如何实际处理这些要素。SOSA有五个工作组，并在这些工作组内设有一些重点小组委员会，或在必要时将它们联系起来;这些可能会随着时间的推移而改变，具体取决于当前的开发需求。硬件工作组下属的当前“桥接”小组委员会之一的一个例子是，该小组旨在解决作为嵌入式系统集成的一部分创建的逻辑的系统管理标准化问题，其他逻辑包括网络安全和系统驱动程序。从现有系统中获取的简单示例包括创建内置测试（BIT）表/故障日志和配置表（介于固件和软件等应用程序之间）的逻辑。这些常设工作组包括（从高级管理和组织到更具体或更详细的）业务工作组、架构工作组、软件工作组、硬件工作组和电气/机械工作组。

　　商业工作组可以被视为将SOSA凝聚在一起的粘合剂：其章程是分析和了解影响SOSA的市场力量，制定计划以确保其成功，并有效地创造和发展SOSA市场。职责可能包括基本营销，从信息收集到与所有利益相关者的沟通。该组也可能针对SOSA应用的目标客户，以及应该成为SOSA供应商和用户不断增长的生态系统一部分的企业。业务工作组还向SOSA工作组通报其潜在标准化方向的市场机会和影响，并向SOSA工作组提供指导，以确保开发以正确的直接方式进行，以确保SOSA价值主张的维护和增长。

　　下一个工作组，即架构工作组，定义和开发传达SOSA愿景的建筑产品。它与业务工作组密切合作，特别是在角色看起来相似或密切相关的情况下。该小组内部重点的一部分是确保其他工作组的发展同步，正确捕获并遵守DODAF框架原则。该工作组一直在开发与软件/硬件实例无关的通用架构分解;它还致力于聚合传感器域和模块之间的通用功能，定义跨域和域内的通用术语字典，并确保所有工作组之间SOSA工作的一致性。当前的一些活动是网络安全，开发消费者产品矩阵，并确保所选规范，工作组活动和所选标准之间的一致性都在SOSA内互操作。它的重点既是内部的 - 在联盟内部使用，以指导其成功应用和增长的方向 - 以及外部的，以吸引其他感兴趣的各方，包括用户社区和代表市场生态系统的公司。

　　接下来的三个工作组是执行更传统的标准制定过程的地方。硬件工作组的目标是创建一个标准，实现通用模块化硬件功能单元的愿景，提供互换性、互操作性、可升级性和可扩展性。这些单元实际上是插入式模块或电路卡组件，适合传统机箱，因此利用了现有的嵌入式系统 COTS ［商用现货］ 行业。与市场的联系是明确的，这解释了典型的嵌入式系统设计人员和开发人员对该工作组的大量参与。工作组产品的一个简单示例是单板计算机和网络交换机上的接口标准化。它的进展和成就在其最近发布的快照中显而易见。与HOST［硬件开放系统技术］和CMOSS［C4ISR/EW模块化开放标准套件］的方法类似，SOSA将可用和不可用的行业标准汇集在一起，创建必要的“SHALLS”。软件和电气/机械工作组的目标和应用的方法与硬件工作组相似。

　　软件工作组打算应用现有标准（例如，FACE ［未来机载计算环境标准］，空军的开放任务系统（OMS）［1］，基于模型的工程（MBE），国家安全局（NSA）REDHAWK ［2］，陆军模块化开放式RF架构（MORA），Fires雷达开放系统技术（FROST）［3］和C4ISR / EW互操作性（VICTORY）标准的车辆集成）或在必要时开发以实现敏捷， 经济实惠、可重复使用、基于软件的功能，支持多种平台和变体。目前，大约有25个传感器软件模块正在标准化，以涵盖EO / IR ［4］，电子战（EW），通信，雷达和信号情报（SIGINT）领域，基于现有功能的通用性，从而实现多模态传感器开发。此外，该工作组正在开发更高级别的开放架构之间的通用数据结构、数据模型和 C2 映射;STANAG-4586将是传感器互操作性的一个例子。软件工作组内的其他工作是集成硬件和软件之间灰色地带的较低级别的软件规范，例如机箱管理器、通用驱动程序、应用程序编程接口 （API）、网络安全等。

　　电气/机械工作组打算定义SOSA系统与系统要连接的特定平台之间的标准化接口。该工作组的目标是开发用于C4ISR的通用连接器。例如，该工作组采用了 SAE-6129 和 SAE-6169 的 EO/IR 机械和电气规范，并将其扩展到携带雷达、SIGINT、电子战和通信系统互连。这些功能在赖特-帕特森空军基地（AFB）的空军研究实验室（AFRL）AgilePOD的初始飞行中进行了测试，其中几个传感器在DC-3的起飞和着陆之间在飞行线上快速交换，作为后来在MQ-9上飞行的垫脚石。该工作组的下一步是为小型无人机系统（UAS）开发一小类传感器互连以及中型传感器包。在该过程结束时，这些规范将使车辆和传感器之间实现类似通用串行总线（USB ［5］）的互连，这些互连是用螺栓固定的，而不是烘烤的（就像今天的传感器系列一样）。

　　与索萨一起前进

　　SOSA已成为融合的纽带，用于解决需要嵌入式系统开发的多种不同但相关的应用，并将来自市场各个角落和预期应用领域的广泛利益相关者和专家聚集在一起。这包括最终用户社区，包括空军的AFLCMC相关计划，海军的HOST计划及其主要计划，以及陆军的CMOSS解决方案。所有领域的参与意味着这项工作正在澄清期望并提及要求。这种参与也正在通过一项三服务MOA得到巩固，该MOA将编纂协议，以在SOSA正在进行的开发中进行合作，并将向任何签署的人展示承诺。

　　SOSA还达到了作为一个独立财团颁布所需的最低临界参与量。现在签署的是系统集成商，他们知道如何构建组件并将它们变成可用的系统。适用技术的中小企业已经排好队，并正在参与并推动每个工作组（例如，业务、架构、硬件、软件和电气/机械）正在进行的开发。最后，组件供应商正在协助实现更快的技术升级，并影响市场生态系统的发展，以更好地满足最终客户在更短的时间内以更低的成本过渡更大能力的需求。有了这个，工业界将能够利用政府投资来集中自己的投资。

　　SOSA已经远远超出了简单地定义其问题陈述（这实际上在任何情况下都是一项重大成就，并且通常是解决问题最困难的部分）。

　　审核编辑：郭婷