開放式IMA架構和封閉式IMA架構的選擇

蘇江福

摘要：從傳統的聯邦式的架構過度到IMA（Integrated Modular Avionics）架構時，有兩種類型的IMA架構可供選擇，即開放式的IMA架構和封閉式的IMA機構兩種，針對如何選擇這兩種系統架構，本文從四個方面分別進行了闡述，最后給出了作者偏好的IMA架構。

關鍵詞：IMA架構；開放式；封閉式開放式的IMA架構采用通用的公開的接口類型，其接口定義與公共領域的接口相同；而封閉式的IMA架構采用的接口是個別公司獨有的，是客戶化定制的。在考慮采用哪種類型的IMA架構時，需考慮如下四個方面的內容：確定誰作為駐留功能的開發者；確定誰作為駐留功能的系統集成者；權衡由公司內部開發還是由行業內其它企業開發；權衡采用單個飛機制造商采用的設計還是采用多家飛機制造商采用的設計。

1確定駐留功能的開發者

開放式IMA架構和封閉式IMA架構的選擇需要考慮的最重要因素就是，誰是駐留功能的開發者。開放式的IMA架構采用無產權的，向公眾免費開放的接口，駐留功能的開發者使用已有的接口設計，降低開發成本和周期。而封閉式的IMA架構，采用的是個別公司專屬的接口，由接口設計所屬公司根據采購合同為其它公司或組織提供接口規范，用于駐留功能的開發設計。

開放式IMA架構也不能排除組織架構上管理機制，駐留功能的集成方面的取證活動仍然需要協調，不同駐留功能的供應商之間必須有合同約束。然而，這種協調不僅僅是接口控制的協調。開放的標準架構不需要駐留功能供應商向接口設計公司采購接口規范，同時排除了接口設計公司因為缺少競爭對手，向駐留功能供應商提供接口規范時漫天要價的可能性，從而大大減少了設計成本和風險，同時有利于駐留功能供應商的管理。因此，確定了駐留功能的開發者，就決定了IMA架構的類型。

2確定駐留功能的系統集成者

系統集成方法既要適合開放式的架構也要適合封閉的架構。開放的架構很容易將駐留功能的系統集成活動和IMA平臺的開發活動分開。對開放系統來說，作為IMA平臺的開發活動，系統集成活動可能由同一家公司的不同部門承擔，或者由第三方承擔。系統集成活動是高度綜合的IMA架構的重要組成部分，當IMA平臺供應商沒有駐留功能系統集成方面的專家的時，雇傭第三方供應商作為系統集成者，是非常有必要，能大大降低開發周期與成本。

封閉式的架構中，接口規范是客戶化的，受人控制。由于第三方可能缺少客戶化接口方面的專家，雇傭第三方負責系統集成，難度比較大。控制接口規范的公司或組織是最好的接口專家，他們是駐留功能系統集成者的最佳選擇。如果他們在系統集成方面有一定經驗的時候，不存在任何問題，否則，IMA平臺系統集成就存在開發風險。

3權衡內部開發和工業支持開發

開發式接口還是封閉式接口影響IMA系統的開發方法。開放式IMA架構允許IMA系統利用工業技術成果，這些工業技術成果可以獨立于IMA系統的開發。開放的架構可以受益于現有的專家、現有的COTS（Commercial Off-The-Shelf）產品如現有的組建和系統、現有的IMA模塊的取證數據。利用現成的產品和經驗，可以大大減少系統的開發成本和周期。

封閉式接口能對開放式的標準架構帶來功能和性能方面改善，這些功能和性能是開放式接口所不能提供的。然而，任何接口都有改善的空間。如果有計劃使客戶化的接口變成開放的，那么只要花點時間，就可以讓那些忽視開放式接口的公司和組織改變觀點，接受開放的架構。如果客戶化的接口仍然保留封閉式的接口，則利用封閉式接口的公司將在開發過程受到影響與限制。

影響IMA架構類型選擇的另一個因素長期的支持活動。長期的支持活動包括接口問題的解決，接口缺陷的升級完善。封閉式IMA系統的供應商將要承諾長期開發獨有的接口規范。一般公司沒有途徑和動機承擔獨有接口的開發。開放的家口獲益于長期的支持活動，開放架構可以利用工業支持，持續開發獨立于IMA系統的開放式標準。飛機的使用壽命跨越幾十年，因此，支持是選擇IMA架構一個重要的考慮因素。

4權衡采用一型飛機支持的架構還是多型飛機支持的架構

開放式IMA架構和封閉式IMA架構的駐留功能都可能用于不同的飛機型號，但是封閉式接口規范不可能被不同飛機型號的不同的駐留功能供應商所采用。其中有兩個方面的原因，首先，封閉式接口趨向于客戶化定制的解決方案，不適合其它飛機型號，除非為新的飛機型號重新定制新的方案。封閉接口的獨有特性大大減少了其它公司參與設計的積極性。因此，多個不同型號的飛機，不可能采用同樣的封閉式接口。

另外一方面，開放式架構，鼓勵不同型號飛機重復利用相同的設計。利用工業標準、開放式接口的新型號飛機的開發團隊，也能利用使用相同接口，駐留在其它飛機上駐留功能系統的開發成果。由于開放式接口是公開的、非私有的，其它公司或組織選擇相同接口的可能性大大增加。不僅對那些希望自己的產品在多個不同的飛機型號上使用的駐留功能開發者來說，還是對于那些希望利用其它機型上已經運用的成熟技術的飛機制造商來說，均能大幅度降低開發成本和開發周期。

總之，采用封閉式的架構還是開放式的架構，取決于IMA系統架構的開發者希望誰來負責駐留功能的開發，誰來負責駐留功能的系統集成，決定公司內部獨自開發還是希望利用工業成熟技術，決定采用支持單個飛機的系統架構還是利用支持多個型號飛機的系統架構。

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