起头：空天防务不雅察
作家：发展中心 李亮
跳蛋露出2023年3月，好意思军F-35接触机联想把持在好意思国国会听证会上默示，尽管2023年1月好意思空军完成了首架“本事创新-3”（Technology Refresh-3）硬件升级飞机的试飞，但F-35的软件升级仍靠近挑战，全体计较机软硬件升级责任瞻望比原联想蔓延一年，到2024年4月智力初度寄托配备“本事创新-3”升级的F-35。F-35是一型软件密集型装备，其机上软件代码向上800万行，80%的作军功能波及软件。
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F-35B接触机机头正视（好意思国防部图片）
一、F-35软件升级际遇的问题
F-35接触机联想是好意思国防部历史上金额最大的装备采办联想，研发、采购、使用和爱戴本钱计算向上1.7万亿好意思元。该联想从2018年起进入“捏续才略开发与寄托阶段”（C2D2，相配于并行的居品寄托和捏续升级），现时的主要责任是鼓动第4批次才略升级，该升级最先要开展名为“本事创新-3”的软硬件升级，之后开展蹙迫软件才略升级，以集成新的机载开荒和刀兵。在第4批次升级中，主要升级的软件包括任务系统软件、运行保险系统软件和联结仿真环境软件等。空洞已公布的情况，现在F-35软件升级中主要问题有三个：任务系统软件存在无数劣势导致程度蔓延；运行保险软件问题导致飞机可靠性可儿戴性不及；联结仿真环境软件减速飞机试验已然。
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F-35第4批次才略升级形貌最先波及53项具体才略，但该形貌按照捏续才略开发寄托的念念路一直进行调养，到2022年已调养为波及 70 项才略晋升，包括14种新刀兵，其中包括晋升F-35接触机对面打击才略，并加多核打击才略。（好意思国《空军和天外军杂志》图片）
1.任务系统软件存在无数劣势导致程度蔓延
F-35任务系统软件升级一方面是为了完了新的才略，另一方面则是成立系统开发与演示考据阶段发现的软件劣势。但软件劣势抑遏出现，何况许多劣势是在软件寄托到测试飞机后才发现的，因此任务系统软件的劣势总量并未光显减少。举例，字据好意思国防部阐述，在职务系统版块30R06和30R07软件中又发现了与通讯系统、雷达、驾驶员操作界面、数据交融关系的劣势。从2019年启动的第4批次才略升级研发责任，每年齐靠近形貌的本钱加多和联想延期问题，直到2021年后，该升级责任仍然受到软件研发程度的影响，这导致F-35形貌办公室已将第4批次才略升级的寄托周期延长到2029财年，比运转联想滞后了3年。
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F-35任务系统包括的传感器套件和软件在三个养殖型号中通用勾引 英文，任务系统软件对传感器数据、集聚链路数据等进行数据交融，以相沿战机和机队作战的OODA环（好意思国洛马公司图片，本文作家翻译）
2.运行保险软件问题导致飞机可靠性可儿戴性不及
F-35最早的运行保险平台“自主保险信息系统”从2002年就最先研发，第一个具备初步功能的系统到2018年9月才完成测试，比原联想晚了近8年。因为该形貌启动过早，到参加使用时，其软硬件架构齐存在落后问题，何况系统的可用性很差。导致飞机的可靠性和可儿戴性不及，字据好意思国政府问责署的阐述，该系统的问题严重到“电子记载时时不正确、损坏或丢失，导致异常发出飞机应该停飞的信号”，其他软件问题还包括数据不正确或者丢失、系统部署清苦、用户体验差等。
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F-35最早的运行保险平台“自主保险信息系统”的定位，包括机上故障预测与健康料理、基地和机队关系料理活动、主机厂和供应商备品备件等方面的料理功能（好意思国洛马公司图片，本文作家翻译）
3.联结仿真环境软件减速飞机试验已然
固然到2023年3月好意思军照旧部署564架F-35，洛马公司也已制造完成900余架飞机，但该形貌仍然莫得完成运转作战试验与已然责任。这是因为F-35采办联想的另一个软件——联结仿真环境形貌的模拟器软件程度滞后，进而导致该型机运转作战试验已然责任一再推迟。具体来说，联结仿真环境中简略运行F-35高保真仿真模子、任务系统软件、以偏激他刀兵系统、要挟系统、环境效应的软件模子，提供模拟复杂场景的杜撰环境，因为惟有在仿真环境中智力够测试飞机应付密集、当代大地和空中要挟的才略，F-35的运转作战试验与已然责任中，有64项测试责任必须在联结仿真环境建设完成后开展。但因联结仿真环境形貌在模拟器软件开发方面的本事挑战，导致该环境建设程度一再蔓延，进而导致F-35运转作战试验与已然责任一再推迟。固然最新的运转作战试验已然完成时辰又一次推迟，但好意思国防部以为因为联结仿真环境软件关系问题，仍然存在连接蔓延风险。
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联结仿真环境是军方建设的一套高保真、千里浸式模拟环境，不错理会为测试高性能接触机的元天地，主要用于第五代任务系统的研制实验已然责任。相沿F-35作战测试和第四、五代接触机集成测试，偏激他明天测试。相沿多项国防部数据和仿真条目，包括下一代要挟仿真（NGTS）、建筑料理集成环境（AMIE）、数字空洞防空系统（DIADS）、要挟建模分析形貌（TMAP）、刀兵就业通用环境（WSCE）、用于分析和生成联结仿确实可扩展架构（EAAGLES）等（好意思舟师图片，本文作家翻译）
二、好意思军针对F-35软件升级问题遴荐的措置举措
针对F-35采办联想实施过程中出现的软件问题，好意思军方和工业界从转机开发格局、重构本事架构、捏续优化应用等方面动手效用措置。
1.遴荐开发安全和运维一体化等当代化方法改善任务系统研发情状
为措置F-35任务系统软件捏续发现劣势疲于修正的问题，F-35联想办公室与洛马公司组织了大师团队进行评估，大师团队针对敏捷软件开发和软件闇练度问题进行侦察后，提议治服买卖软件最好执行、完善开发安全和运维一体化的应用经由和器用、应用敏捷开发方法、界说软件最小可行居品需求、晋升集成测试才略、裁汰软件迭代周期等“软件研发生态”蜕变的建议。
针对这些建议，F-35联想办公室运用来自好意思军和洛马公司的投资，对F-35软件研发环境进行捏续改善，膨胀了评估团队提议的16项建议，为非适航飞机构建了舱内电子环境相沿软件测试，优化了软件研发经由、器用和环境，鼓动了开发安全运维一体化和敏捷开发方法的应用。明天还联想针对性升级软硬件在环实验室，以软件在环、硬件在环、东说念主员在环等本事措置复杂硬件装备软件自动化集成测试的阻挠，以在集成和测试时辰线中尽早发现软件劣势，从而责问劣势成立本钱。运用当代化软件研发方法，该联想照旧完了了50%以上的中枢转头测试自动化，消散向上2.6万个测试点。
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F-35战机升级软件方面以敏捷软件开发格局为基础，承包商应在分娩寄托作战系统软件的过程中，按4次增量迭代次第开发、测试和蜕变软件，并达到每6个月寄托一次软件升级的筹办。这些增量迭代旨在跟着开发、测试和作战测试，逐渐完善和晋升软件及全体才略（好意思国政府阐述图片，本文作家翻译）2.重构运行保险软件的软硬件本事架构并鼓动边运行边过渡
针对已在运行的“自主保险信息系统”存在的问题，2020年好意思国防部提议从“自主保险信息系统”过渡到“运行数据集成集聚”的决策，旨在措置原自主保险信息系统的软硬件架构落后问题，同期提高数据集成交互才略。在此过程中，好意思军一方面针对旧系统膨胀“风险燃尽”联想，酿成最终版块。另一方面，新系统联想了相沿基础架构即代码（IaC）的硬件无关架构，确保软件在开发和分娩环境无缝过渡，并遴荐更小的模块化硬件和微就业软件架构，具有硬件更易部署、软件模块更小、松耦合等特质，简略相沿更快、更频繁的软件更新。由于遴荐边运行边过渡的渐进形貌，扫数这个词过渡责任瞻望要数年完成。
现在该责任团队仍在开发“自主保险信息系统”的最终版块，但已在2022年发布了2个更新版块，措置了好意思军的最优先需求，并增强了集聚安全。尤其是针对电子记载不广阔时时导致无法装配备件、严重影响机队完竣率的问题，通过蜕变旧系统的软件和数据集成等纪律，使备件可用率从2020年的43%提高到2022年的80%驾御，基本措置了关系问题。针对新系统“运行数据集成集聚”，2022年以来照旧开发了基础软件架构和模块，重构了与新架构不兼容的部分应用要领，开发了数据蚁合存档和检索功能，以提高单位硬件性能，晋升数据拜访的浮浅性，增强机队分析功能。同期，团队于2022年在16个步地部署并启动了新系统中新的非密硬件，并联想在2023年启动涉密硬件的部署。
3.遴荐捏续优化并拓展应用的形貌加快鼓动联结仿真环境软件研发
为加快开发联结仿真环境软件，研发团队遴荐了拓展软件应用形貌、结合应用捏续优化等纪律，捏续晋升软件闇练度。到2023年4月，固然联结仿真环境软件还有5个优先劣势莫得成立，3个劣势成立莫得考据，但总体来说照旧进入系统开发和集成责任的终末阶段。若联结仿真环境后续研发责任顺利，运转作战试验与已然也能依期完成，那么好意思军很有可能在2023年年底批准F-35参加全速分娩。在拓展应用方面，好意思军组织多所装备学校和作战中队使用该软件禁受培训。字据响应，该软件被以为是F-35考验最信得过的要挟仿真环境，对考验有很大匡助。举例，在好意思舟师报复机战术训诲形貌的5天责任中，教员和学生完成了118个不终止模拟器周期，模拟迁徙飞机334架次、辐射空空导弹近1000次，这5天内完成的考验骨子比之前1年完成的旧例中队考验骨子更多。好意思军以为，现时联结仿真环境在高端作战和刀兵考验方面，已能提供前所未有的保真度和效率。
三、几个重点
1.安全和测试是制约当代化软件方法应用的蹙迫身分
好意思军应用开发安全运维一体化、敏捷开发等当代化软件方法的方针是将硅谷企业的当代化闇练买卖执行引入装备研发和升级中，2022年好意思国防部发布《软件当代化策略》进一步加快了该过程。买卖执行的当代化开发方法中，除了容器、管说念等自动化本事外，还包括安全联想前置（即所谓的安全左移）和自动化测试等联想与经由上的变化。在好意思军一般软件为主的形貌中，当代化软件方法照旧达到较好的应用后果，80%的形貌齐完了了1年内寄托升级1次的方针。但硬件为主的装备平台复杂度巨大于软件为主形貌，在安全和测试方面靠近的问题相配复杂，若是失当善措置，必将成为当代化软件方法应用的蹙迫制约点，因此必须针对性的计划以软件在环、硬件在环、东说念主员在环等本事念念路为主的软件自动化集成测试本事，开展安全联想前置和测试才略优化等责任。
2.软硬件架构联想会酿成制约装备才略和软件升级的本事债务
好意思军F-35飞机运行保险软件问题许多，之前的“自主后勤信息系统”就存在数据集成异常影响飞机运行、硬件过大不利于在中队部署等问题。在过渡到“运行数据集成集聚”的过程中，因为前系统照旧在部署运行、新系统遴荐了新的硬件联想和云架构、新开发格局导致软件架构调养等原因，必须遴荐逐渐替换的形貌，将过渡责任延长到几年。在第4批次的升级中势必存在的本事创新-3机载计较机硬件升级也代表着近似问题，按当年的训戒像F-35这么的装备平台时时十几年、甚或几十年齐不会有大的调养，计较机硬件平台就会收尾软件才略。优秀的软硬件架构联想简略更好的快速升级计较机硬件和算力、相沿软件弹性扩展和快速迭代。反之，架构上的问题联想则会成为本事债务，在必要时不得不遴荐重构或替换等形貌，付出更高本钱智力完了才略晋升。
3.基于软件高保真度的仿真作战试验系统后果突显
最先，F-35形貌中高保确实联结仿真环境作用显耀，形貌条目运转作战试验已然中的64项骨子在联结仿真环境中完成，等于因为信得过环境中“无法测试F-35面对的密集、当代的大地和空中要挟的才略”。其次，好意思国国防部以为联结仿真环境“将成为高端考验和装备研发的隆重资源”，现在照旧有3个联结仿真环境在建，应用边界也不局限于F-35形貌责任。第三，与旧例中队考验比拟，使用联结仿真环境开展考验的效率出现了指数级晋升，自后果照旧通过执行覆按。
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