与 Vicor 航空航天及国防业务部门副总裁 John Sturm 及其他专家小组成员的深度对话

《传感器开放系统架构（SOSA）技术标准 1.0》获得批准已近三年，其影响在各个军种中逐渐显现，越来越多的军事项目要求使用符合 SOSA 标准的产品。SOSA 是美国国防部（DoD）强制实施的模块化开放系统方法（MOSA）的一个典范，也在改变着政府利用商业技术和 VPX 等现有开放标准的方式。为了深入探讨这一话题，我召集 SOSA 联盟成员进行了一次圆桌讨论，共同探讨了 SOSA 对军界的影响、商业实践及常见误区，并展望了未来五到十年内 SOSA 的发展方向。

参加本次讨论的专家成员包括：Elma Electronic 公司嵌入式计算架构总监 Ken Grob；Vicor 公司首席技术官 John Sturm；Annapolis Micro Systems 公司首席技术官 Noah Donaldson；Aitech Systems 公司工程总监/军事与航空航天产品线总监 Emil Kheyfets；EIZO Rugged Solutions 公司首席技术官 Christopher Fadeley；Parry Labs 高级副总裁兼首席技术官 Dave Walsh；以及 Parry Labs 硬件产品与项目副总裁 Marc Couture。

  

McHALE：SOSA 标准的首个版本发布已近三年。它给雷达和电子战带来了什么影响？

  

GROB：随着技术标准 1.0 和后续版本的发布，业界鼓励新设计采用 OpenVPX 和标准化配置文件来构建模块化系统，其中 3U VPX 和 6U VPX 外形设计得到了广泛应用。得益于 COTS（商用现成）生态系统的蓬勃发展，多种标准化的现货板卡、背板和电源等构建模块唾手可得，使系统集成商可以灵活选择 SBC（单板计算机）、收发器和交换机，作为雷达和电子战（EW）系统的构建模块。

该标准为如何实施定制 VPX 模块提供了明确指导，尤其是在市场上缺乏现成产品时。采用 SOSA 后，新的雷达和电子战系统可以借助开放标准，获得应用 MOSA 原则的优势。

  

STURM：从设计角度来看，随着项目的升级，我们开始注意到设计师更加关注符合 SOSA 标准的架构。在电源方面，我们也开始看到新的工作说明书（SOW）明显倾向于采用符合 SOSA 标准的产品。一个关键驱动因素是电子战（EW）和雷达系统，其中传感器面临的威胁级别迅速提高，催生了上市速度更快且支持 MOSA/SOSA 设计方法的解决方案。

  

KHEYFETS：SOSA 标准给雷达、电子战和 C5ISR（指挥、控制、计算机、通信、网络、情报、监视和侦察）的设计带来了很大影响。所有新设计都采用符合 SOSA 标准的板卡和系统，而且业内许多供应商也推出了符合 SOSA 标准的模块。

  

FADELEY：SOSA 在过去几年广受欢迎。我认为它极大地促进了新技术范式的采用。它迫使集成商不再仅仅依赖现有的硬件和解决方案。借此机会，集成商得以从更清晰的角度重新审视其解决方案。

一直以来，人们在试验利用 GPU 处理信号数据，而由 SOSA 引发的这次思维变革使每个人都可以考虑 GPU 之外的替代解决方案。在这一过程中，它催生了更多软件定义解决方案，而这反过来将帮助更快速地进行升级。

  

WALSH 和 COUTURE：SOSA 通过 VITA 67.3 RF 同轴电缆和 VITA 66 光纤广泛实施盲配互连（blind-mate interconnect），支持宽带、高密度射频（RF）和中频（IF）信号传输，实现了与电子战和 ISR 应用相关的更高带宽、更深的动态范围和更多的通道数。还有一个额外的好处是，通过消除前面板上混乱的电缆，简化了 2LM（两级维护）后勤支持。

  

McHALE：SOSA 和 MOSA 强制要求给与国防部的商业合作方式带来了什么变化？

  

GROB：该强制要求促使集成商和主承包商在其系统中使用符合 MOSA 原则的组件，鼓励制造商根据 SOSA 技术标准来设计新系统。从硬件角度来看，现在必须考虑采用符合 SOSA 标准的现成构建模块。

通过强制要求遵守 SOSA 标准，设计人员在实际可行的情况下必须考虑采用带有标准化接口的硬件构建模块，并使用符合开放标准的硬件外形设计。这样不仅可以增强互操作性，而且在有现成标准硬件可用的情况下可以显著缩短整体开发时间，集中精力开发新的系统功能。

  

STURM：从新的工作说明书（SOW）来看，越来越多的电子战、雷达和 C5ISR 硬件设计正采用符合 SOSA 标准的解决方案。目前尚不清楚向 MOSA 的过渡是否已经改变或影响了国防部。然而，我们认为最终目标是使设计需求和采购流程更加兼容并减少定制，增强系统互换能力，以简化后勤支持并降低运营成本。这样，在有新的需求并传达给国防主承包商时，国防部就可以更快地做出反应和进行调整。

  

KHEYFETS：国防部所有新项目的 RFI/RFP 文件都有 SOSA/MOSA 要求。如果提议的解决方案不是基于 SOSA/MOSA 实施的，对 RFI/RFP 的回应甚至不会被考虑。

  

FADELEY：国防部一直强调采购商用现成（COTS）产品，但如何将这一理念转化为实际操作却颇具挑战。MOSA，尤其是 SOSA 的实施，为如何成功实现这一目标指明了方向。

竞争因素和特殊情况下的细微差别始终存在。我认为近期的重要变化在于，我们认识并接受了这种复杂性，但不再将其作为全面推诿的借口。MOSA 并非一成不变的“全有或全无”，而是可以逐步实施的，国防部和国防供应商对此的认同与接纳令人欣慰。

  

WALSH 和 COUTURE：政府客户开始明确表达他们对 MOSA 特别是 SOSA 的愿望和要求，使整个行业开始更一致地进行投资。政府一旦开始一致地采用 SOSA 等标准并明确传达其具体需求，业界便能有的放矢地进行投资，开发符合这些要求的产品。这样还可以减少行业在投资决策方面的不确定性，也更容易说服公司高层，让他们相信这样的投资是明智之举。

当多个项目采用明确透明的需求时，这将为投资决策提供更多支持并指明方向，并增加竞争的广度和深度，为政府项目经理带来更多优质候选方案。否则，若有十家公司预测需求，那么在需求公布时，很可能只有三到四家公司能够准确地预测，从而提供极具竞争力的产品。

  

McHALE：您发现哪些领域需要符合 SOSA 标准的解决方案？

  

GROB：Elma 发现，三大军种的系统都要求使用符合 SOSA 标准的解决方案。这包括对插件卡（PIC）产品的需求，如交换机、单板计算机（SBC）和其他设备，以及用于建立实验室的开发和坚固的新型可部署硬件。

  

STURM：鉴于电源对任何系统的重要性，新的符合 SOSA 标准的电源解决方案有望为多种国防平台带来优势，包括电子战、先进雷达、C5ISR 和定向能应用等。如果多个独立系统的电源可以互换，将在设计、常规维护、现场维修和供应链管理方面带来明显优势。

  

DONALDSON：我发现这一需求主要是在空军系统中，源自机载电子战和其他高性能坚固型应用。这是我们业务的重要组成部分，因此这一差异可能是样本偏差所致。其它军种和应用领域的采用水平也可能相当。将来，我们预计采购流程中将更多地指定 SOSA 标准。在建立一致性计划并且获得国防部信任后，更多合同中可能会包含 SOSA 要求。

  

KHEYFETS：我们发现，多个领域都对符合 SOSA 标准的解决方案有需求，包括任务计算机、I/O 集中器、雷达、网络/通信系统、人工智能（AI）系统和飞行控制系统等。

  

FADELEY：采用 SOSA 方法进行全新设计的下一代车辆备受关注，但令人欣喜的是，SOSA 标准也在逐渐渗透到传统系统的更新中。虽然并非所有情况下都可行，但我们看到几乎所有领域都要求遵从 SOSA 标准，尤其是在插槽配置文件选择方面。

  

WALSH 和 COUTURE：我们发现所有军种都有 SOSA 要求。

  

McHALE：在军事领域，关于 SOSA 的最大误区是什么？

  

GROB：SOSA 提供了一个构建系统的框架。它不定义系统设计，而是提供了如何使用模块化方法构建系统的指导。主承包商或系统集成商决定如何实施硬件和软件设计，以构建新的系统。

  

STURM：最初，人们对 SOSA 的态度谨慎而乐观。开放的标准化方法掀起了一场广受欢迎的变革，有助于简化设计流程，同时允许各公司在内部保留其知识产权并增加价值。例如，如果需要提高功率密度，那些能够在相同外形设计（3U 或 6U）中进行扩展的供应商将具有明显优势，因为传感器对带宽或延迟的需求在不断增加。

  

DONALDSON：与 SOSA 有关的最大误区是它会阻碍创新。然而，我们的经验恰恰相反。我们再也不需要在各种 PIC 背板配置文件或定制系统用户 IO 上花费数千个小时。相反，我们可以将更多时间用于提高模块的性能——例如直接射频。因此，SOSA 有助于推动创新。

  

KHEYFETS：在限制符合 SOSA 标准的系统中主要模块的数量和选项方面，SOSA 标准非常有效，但它可能不是特定平台中所有电子元件的最佳解决方案。为了支持更小的/定制尺寸的设备和定制传感器接口，仍然需要一些不符合 SOSA/MOSA 标准的定制电子设备。

  

FADELEY：我认为最大的误区是，SOSA 作为一个完整规范，是“全有或全无”的要求。SOSA 是一个由许多不同模式和元素组成的复杂体系。假设 SOSA 的每个元素都有着相同的成熟度水平显然是不现实的。许多领域仍有大量工作要做，而且这些工作将持续多年。但许多部分（尤其是硬件及其插槽配置文件）已经成熟而且可以立即使用。我认为重要的是要坚持这样一个观点，即一切都应采用迭代的方法，供应商和集成商应该继续努力，随着其他元素的成熟而不断改进。

  

McHALE：预测未来：你认为五年后 SOSA 和 MOSA 将对国防部的采购产生什么影响？

  

GROB：随着 SOSA 标准和 MOSA 的成熟，新系统应该能够从生态系统提供的产品中受益，包括硬件和软件，从而更快地开发各军种所需的系统功能。这应该有助于国防部更快速、更经济高效地将新型武器交到一线士兵手中，并能够使用符合模块化开放系统方法的新构建模块进行升级。

  

STURM：我们预计，随着缩短设计时间和降低项目成本的优势逐步被实现，开放的标准化方法将继续迅猛发展。随着整个行业越来越多地采用开放标准，国防部在供应商选择方面将拥有更大的灵活性。最终，这将为供应商创造更多机会，提供标准化的解决方案和外形设计，从而帮助壮大其客户群，同时保留其知识产权和对国防界的价值。

  

KHEYFETS：Aitech 坚信，五年后国防部平台上的大多数电子系统都将符合 SOSA/MOSA 标准。大多数国防部项目的 RFI/RFP 文件中将包含 SOSA/MOSA 要求。

  

FADELEY：五年后，我预计许多“从零开始的 MOSA”实施将更加成熟稳定，并作为使用 MOSA 的明确证明。同时我还认为，过去几年已经采用了 MOSA 的许多旧系统将进入一个新的更新周期。我对这一点尤其感到兴奋，因为这将真正展示升级的便利性。

最后，我预计 SOSA 规范将更加成熟，采购人员将更清楚如何在需求规范中使用 SOSA。

  

WALSH 和 COUTURE：这在很大程度上取决于政府。国会已经明确提出了对 MOSA 的期望。如果政府花时间定义主要系统组件和主要系统接口，并公布哪些标准对他们很重要，那么国防部市场上的竞争将更加广泛而健康，并为将成为未来美国创新和活力中心的小企业搭建一个参与竞争的平台。