未来机载能力环境(FACE)技术发展综述

随着飞机航电系统的快速发展,航电系统的体系结构向着软件化、模块化演进。为解决航电系统软件紧耦合导致的开发迭代困难问题,未来机载能力环境(Future Airborne Capability Environment,FACE)标准被提出,以增强航电软件的可移植性。介绍了FACE标准的发展过程与特点,从分层情况、应用软件以及接口等方面分析了FACE架构与其他航电架构差异,总结了FACE技术在国内外的应用现状,以期为FACE标准的国产化应用提供技术基础。

未来机载能力环境(FACE)标准跟踪研究

本文基于美军联合作战构想下的航空电子系统软件架构发展需求,介绍了未来机载能力环境(FACE)标准开发背景、设计理念和版本现状,分析了未来机载能力环境(FACE)参考架构、数据模型和标准符合性政策,提出了我国航空电子系统软件架构发展的建议。

基于FACE思想的软件通用运行环境设计

未来机载能力环境(FACE)思想由美国军方、工业界和学术界共同发起,它针对机载航空电子软件系统提出了一种新的业务模型和参考架构。通过制定参考架构核心元素间的接口标准以及定义基于共识的通用数据模型可以为软件模块的跨平台重用提供便利。本文通过分析FACE参考架构的核心思想,结合实现层面的具体考虑,提出了软件通用运行环境的设计方案,旨在硬件计算平台上进一步搭建一个软件计算平台,使得应用软件模块在能够正常运行的基础上尽可能地实现"一次开发,多次应用"。

基于FACE标准的航电软件可移植组件单元封装实验设计

基于航电领域近年来新兴的未来机载能力环境(FACE)技术标准,设计了针对FACE系统可移植组件段中可移植组件单元的适配封装实验。实验内容包括基于FACE数据架构的数据建模、可移植组件核心功能的适配封装、可移植组件测试三大部分。该实验特别设计了共享数据资源池来实现实验中组件的通用数据语义环境,还设计了一种组件接口封装架构来对组件接口种类进行定义,并以位置探测传感器模型组件的封装为例,展示了实验的具体过程。该实验有助于开发人员了解FACE技术标准,进一步加深对开放式航电系统和软件开发工作的认识与理解。

复杂航电架构的开放式系统标准研究

随着越来越多的功能被综合到航空电子系统中,系统的规模日渐庞大且复杂程度也越来越高,这对新平台的设计及现有平台任务能力的扩展提出了新的挑战。然而,目前由于在平台架构设计上缺乏通用化解决方案,以及软硬件专利化导致的重用性受阻,系统的开发和综合成本居高不下,开发周期也较长。因此必须为未来平台任务能力的发展开发出一种先进的复杂系统架构或环境。开放式系统架构是一种最佳的解决方案,它的概念也在不断得到发展。本文以开源组织提出的未来机载能力环境(FACE)架构标准为例,通过深入研究其相关内容和技术,分析了开放式系统架构的未来发展方向。

模块化开放式航空电子系统架构标准研究

国外对开放式系统架构(OSA)概念的探索至今已有40多年。美国国防部模块化开放式系统方法(MOSA)正是建立在OSA概念之上,综合了采办和工程方法,来实现低成本、优化和快速能力升级的武器系统灵活开发。本文将集中讨论MOSA构建方法及其开放式架构的最佳实践,包括开放式任务系统、未来机载能力环境和传感器开放式系统架构。最后,本文讨论了MOSA在开放式架构上开展的工作及其挑战,以期对我国在航空电子OSA标准研究和实践上有所裨益。

某无人机通用地面站测控数据处理软件设计

测控数据处理软件核心功能是完成站内外遥测、遥控数据的协议转换,是建设无人机通用地面站的核心软件。参考未来机载能力环境FACE技术标准里的软件层次模型对某型无人机通用地面站测控数据处理软件进行了软件架构设计,并采用面向对象的方法完成实现。

基于FACE标准的数据建模方法研究

现代民用飞机航电系统的综合化程度越来越高，系统的综合过程日趋复杂。软件功能的可移植性和互操作性是制约航电系统功能综合的重要因素。FACE标准在集成各类开放式标准的基础上，提出了应用数据建模架构。通过形式规范、语义严格的模型化方法对应用数据进行建模，进而实现代码和配置的自动生成。在对基于FACE的数据建模方法进行清晰阐述的基础上，结合SCADE开发工具通过一个开发实例，对数据建模过程进行介绍，对数据建模方法进行了总结。

基于FACE的可重构装备软件架构

基于装备功能软件化的发展趋势,针对装备功能快速生成、持续升级和灵活重构需求,参考美军未来机载能力环境(FACE)的架构思想,提出一种可重构装备软件架构,给出了装备软件分布式部署模式和面向任务的动态重构流程,旨在提高装备软件架构开放性和软件重用能力,提升装备系统灵活性和研制效率。

开放式软件架构的组织和构件管理方法研究

航空电子系统中日益增长的功能导致了系统规模和复杂程度的增加,作为开发新系统和改进现有系统的商业和技术综合策略的开放式软件架构成为可行的发展方向。基于此,首先介绍了开放式的航空电子系统软件架构特点和典型的未来机载能力环境标准及其设计思路和演化过程;其次在此基础上,讨论了开放式软件架构情况下分角色的全生命周期组织管理方法和标准符合性行为过程;最后研究了开放式架构下的可移植通用构件管理过程和构件库管理方法。管理方法研究可以为开放式软件架构下的组织管理和构件管理提供理论和技术支撑。

基于FACE的航电系统软件架构设计

针对航空电子系统对现有不同系统功能重用及新功能模块快速装备的需求,参考美国军方提出的未来机载能力环境(future airborne capability environment,FACE)架构思想,结合现有航电系统软件,提出了一种航电系统软件架构设计方案。采用分段的方法,将航电系统软件划分为五个段,各段之间通过标准接口通信,使软件产品组件化,实现在军用航空领域中创建软件产品线,降低研发周期与成本的目的。在现有航电软件基础上,按照FACE架构重新搭建航电系统软件,使软件开发工作并行化,能充分满足系统功能重用及新功能快速迭代开发的要求。

开放式系统架构典型实现途径研究

在新时代作战任务的牵引下,军方对航空电子的任务系统架构设计提出了可负担得起、可裁剪和可变规模能力等新的要求,开放式任务系统架构针应运而生。文中研究了开放式系统架构的含义现状,分析了无人系统指控架构、开发式任务系统和未来机载能力环境这3个典型的开放式任务系统架构和实现途径,得出开放式系统架构设计是未来航电系统架构设计的必然方向的结论。并针对开放式任务系统架构的异构特征可能引起的安全问题,给出了使用严格的接口定义、接口使用规则,从而便捷地控制系统安全的研究建议。