FACE对抗生存威胁提高机载系统的全球竞争力

随着创建先进航空电子软件的成本不断增加，项目资金继续受到限制，需要采用新的业务和收购方法以及新的技术基础，以保持与近似对手的竞争力;简而言之，一切都必须改变。为了应对这一挑战，政府和国防/航空航天工业联手创建了未来机载能力环境（FACE），重新定义了开发、采购、集成和维护下一代军用航空电子平台的格局。

美国可以用无与伦比的技术投射全球力量凌驾于所有对手之上的日子已经一去不复返了。今天，我们近乎对等的对手可以采购和建立有竞争力的（如果不是占主导地位的话）系统和能力，挑战我们最好的武器和防御系统。

从历史上看，美国建造的载人飞机平台既有单一的任务目的，又有主承包商和一组固定的供应商。对这些系统的修改需要较长的交货时间以及高昂的变更成本。无论如何，这种方法在一个飞机类型数量受到限制并且与当今飞机成本相比飞机成本适中的世界中效果很好。但是，在我们这个无人系统和相对较高的机身成本的新时代，这种前进的道路不再可行，尤其是在多个近似对手出现和发展的速度超过我们创新能力的情况下。军事预算收紧以及我们的设备转向无人驾驶、机器人和自主平台，这加剧了这一挑战，这些平台提高了软件和系统的复杂性。

MOSA救援

如何在这种新环境中竞争？我们可以遍历许多向量来改变这种情况，但一个已被证明是成功的向量是构建一种新的采购和技术方法，以创建系统能力敏捷性，再加上不需要流经平台主承包商的采购流程。

美国军方现在已经完全接受了模块化开放系统方法（MOSA），该方法开放了系统和平台，使支持传统国防和新创新公司的供应链能够快速插入最佳技术。MOSA基于标准，迄今为止最成功的是未来机载能力环境（FACE）联盟的工作，该联盟是由开放组标准组织积极管理的团体。该联盟由 100 多个政府、行业和学术界成员组成，创建了技术标准和商业方法。

FACE技术标准基于分层架构。FACE 参考架构定义了一组标准化接口，可在五个 FACE 架构段之间提供连接（图 1）。这些接口是：

操作系统段 （OSS）：OSS 是基础系统服务和供应商提供的软件所在的位置。OSS UoC ［一致性单位］ 提供并控制对计算平台的访问。

输入/输出服务段 （IOSS）：IOSS 是供应商提供的接口硬件设备驱动程序规范化的地方。IOSS UoC 提供接口硬件和驱动程序的抽象，来自 PSSS UoC。这允许 PSSS UoC 专注于接口数据，而不是硬件和驱动程序细节。

特定于平台的服务段 （PSSS）：PSSS 由给定机载平台中可用的子段组成，包括特定于平台的设备服务、特定于平台的通用服务和特定于平台的图形服务。

运输服务部门（TSS）：TSS由通信服务组成。TSS 从软件组件中抽象出传输机制和数据访问，便于使用不同的传输集成到不同的架构和平台中。

便携式组件部分（PCS）：PCS是应用层，由提供功能和/或业务逻辑的软件组件组成。PCS组件旨在与硬件和传感器保持不可知性，并且不依赖于任何数据传输或操作系统实现，从而满足可移植性和互操作性的目标。

［图1 |人脸参考体系结构的五个部分。

政府/行业采用

FACE联盟已经存在了十多年，已经将其标准套件完善到生产质量，现在正在多个程序中使用第三代FACE技术标准3.1版。由于美国陆军正在为现有飞机部署许多空降计划 - 未来攻击侦察机（FARA）和未来远程攻击机（FLRAA） - 陆军通过在新的和修改的航空电子设备设计中指定FACE标准和其他MOSA标准来领导这一开放标准的过渡。这一战略使美国陆军能够利用今天正在进行的工作对现有平台进行现代化改造：这项工作可以很容易地迁移到未来攻击和侦察机（FARA）和未来远程攻击机（FLRAA）平台，因为它们成为机队的一部分。

与此同时，武装部队还通过了军事适航认证，以采用在数百架商用飞机中得到验证的RTCA DO-178C航空电子软件安全标准。此举通过创建可用于多个计划和平台的商用现货 （COTS） 认证证据，最大限度地提高了每个计划的成本，从而产生了意想不到的效率。这与为单个平台创建安全工件的传统方法形成鲜明对比，一个程序吸收所有成本。因此，FACE方法创建了技术领先的软件，可以更容易地部署，还可以使用在其他平台上经过验证的COTS安全认证证据，从而加快适航和部署时间。

FACE 分层架构可以直接映射到行业合作伙伴，不仅提供 FACE 认证一致性软件，还提供 COTS 认证证据，如图 2 所示。

［图2 |具有DO-178C认证证据的FACE认证合格供应商。

每个 FACE 认证一致性产品的完整说明可在https://www.facesoftware.org/ 的 FACE 注册表中找到。由于此 FACE 认证一致性产品列表经常更改，因此最好在做出软件决策之前对其进行检查。

现在，军用航空电子设备设计人员可以从公开市场采购FACE软件产品，也可以获得相关的安全证据。拥有这两种配套产品的可用性正在推动一个新的市场，降低购置成本并加快适航和部署时间。

面部加速

在当今世界，拥有越来越多的近似对手，保持战略主导地位需要政府和行业共同努力，这需要各方适应和发展，以应对新的挑战。采用MOSA并部署FACE技术标准和业务方法已被证明可以加速纳入最新的机载创新。此外，这些举措正在为COTS认证证据创造一个平行市场，从而消除计划风险并加快适航和部署时间。

审核编辑：郭婷