基于云服務的軍貿武器開放創新平臺探索研究

北京神舟航天軟件技術有限公司 王志慶 曹翠蓮

四川航天系統工程研究所 蔡旭

本文通過分析國外軍民融合的發展途徑和成功經驗，結合軍貿武器在技術和市場方面面臨的各種挑戰，以及當前主流信息技術的發展趨勢，提出基于“互聯網+云平臺技術”構建軍貿武器的軍民融合創新體系，圍繞“參與主體、關鍵業務、發展路徑”三個維度探索構建創新體系業務模型，并對其未來應用形態進行初步研究，擬通過“平臺+微應用”以及生態化的應用服務模式，解決當前軍貿武器發展中面臨的技術孵化、供需對接、協同共享、成果轉化等問題，從而有效支撐軍貿武器多主體、多要素、多層次的軍民融合的創新發展，同時力爭打造軍民融合創新模式示范，助力國防軍工企業轉型升級。

一、引言

國防科技工業作為軍民融合發展的重點領域，是實施軍民融合發展戰略的重要組成部分，要求推進軍民結合、寓軍于民的武器裝備科研生產體系建設，實現軍民資源互通共享和相互支撐、有效轉化（引自《國務院辦公廳關于推動國防科技工業軍民融合深度發展的意見》）。

四川航天系統工程研究所作為高端軍民融合產業孵化中心，秉承軍民融合發展戰略，以加快軍貿武器產品發展為主攻方向，以提高軍民融合產業自主創新能力為核心，大力推進科技含量高、市場前景廣的項目產業化規模化發展。目前已經開展了新材料、井下避險系統、物聯網項目的研制及產業化運作，并在此基礎上調研孵化了衛星應用、特種裝備等新興產業項目，并取得了突破性進展。

本文重點圍繞軍貿武器產品及技術，擬采用云計算、大數據、互聯網+等新信息技術，探索研究基于軍民融合技術的創新協同平臺體系，旨在擴大軍貿產品的供需對接與技術協作、加強軍民資源共享和協同創新、促進軍民技術相互支撐與有效轉化等開放創新應用，為四川航天系統工程研究所的經濟發展提供更加強有力的支撐。

二、國內外軍民融合的發展概況

隨著當今世界信息技術的飛速發展，軍事技術和民用技術兩者的通用性越來越強，表現在航空航天、微電子、通信與網絡等多個領域，國內外軍事大國都在大力推進軍民融合的深度發展。據統計，西方軍事強國中，約85%的軍事核心技術同時也是民用關鍵技術，80%以上的民用關鍵技術被直接運用于軍事目的，同時，許多民用技術只需要很少的經費就能達到軍用系統80%以上的性能。另外，美、英、德等國軍隊信息化建設80%以上的資源均來自民用信息資源。

（1）美國軍民融合的發展之路概括為“合作（Cooperation）、融合（Integration）、一體化（Interdepensdence）”，當前美國正在從融合向一體化邁進。美國軍民融合發展順利源于多個因素：大量軍品與民品在同一企業生產；信息技術為核心的高新技術蓬勃發展，大部分高新技術具有軍民兩用特性；通過弱化軍用標準來降低民用企業的參與門檻；資源導向的軍民兩用研究計劃等等。而SpaceX參與美國航天的商業發射是軍民融合創新發展的典型體現。

（2）英國結合國防工業私有化改革，努力發展基礎研究和技術創新，確立了相對完整的軍民融合型的國防工業體系；并通過EURECA計劃在尖端科學領域內開展跨國聯合研究與技術開發，整合多國資源構建軍民一體、多國一體的軍工生產網絡，實現重大戰略項目的開發。

（3）法國政府通過實施一系列國家大型技術計劃“航天計劃”、“航空計劃”、“核能計劃”、“電子、信息和通信計劃”發展軍民兩用高新技術，通過軍民合作推進國防尖端技術發展。

通過分析不難發現，國外軍民融合發展的一個關鍵因素是高新技術的發展及與信息技術的融合，信息化的發展有效的促進了軍民融合的成功。

國內軍民融合經過多年的發展，國防科技工業向民用領域轉移了數萬項軍轉民技術和產品，覆蓋先進制造工藝與裝備、微電子、新材料、節能減排等眾多領域。各地軍民融合高技術產業基地建設緊鑼密鼓，高新技術產業發展勢頭強勁，為科研成果的轉化、軍民兩種資源互通創造有利條件。同時，“民參軍”積極性高漲，民口企業正在多個領域形成關鍵配套產品研制生產能力。因此當前國內軍民融合的發展已經到了從初步融合到深度融合的關鍵時期。

三、國內軍貿武器產品面臨的問題和機遇

軍貿是軍事裝備的國際貿易，在推動國內武器裝備發展中也起到了重要作用，而基于軍貿產品的特殊性，其市場化轉型也是軍民融合的重點發展方向。

世界軍事強國如美國、俄羅斯、德國等國非常重視推動自身軍貿事業的發展，一直把推動軍貿事業的發展作為增強國家的工業實力水平、拉動出口增量、實現軍事工業可持續性發展、實現特殊經濟利益的有效途徑。我國也積極推進軍貿業務的發展，各種軍貿型號的立項數量和出口額增長迅速并屢屢創得新高，在為軍工企業自身帶來巨大經濟效益和社會效益的同時，也不斷釋放出我國各型武器裝備在國際軍事舞臺上巨大的影響力。

1. 面臨的問題

雖然國內軍貿產品經過多年發展取得了耀眼的成績，但面臨的問題也是非常突出：軍貿市場多限于少量國家,如土耳其、巴基斯坦、泰國等第三世界國家或其他貧窮國家，銷售數量所占市場份額與美俄差距巨大；國內軍貿產品通過長期的低價競爭策略，留下了“低價、劣質、仿造”等負面影響；同時由于體制限制，國內軍貿產品研制多為國有企業，對外交流不足，經常閉門造車，導致產品設計周期長，研制成本高，產品質量低。因此，我國軍貿產品在國際上競爭力薄弱，大部分仍靠低廉的價格來爭取市場，創新力不足，在產品質量及技術性能上也存在很多亟待解決的問題。

2. 面臨的機遇

國家“一帶一路”戰略構想的提出為國際合作、國際貿易帶來了新的機遇，也給各家軍工單位也帶來了巨大的國際市場機遇，而實施軍民融合的發展戰略將開創強軍興軍新局面，通過寓軍于民，讓許多有實力的民營企業參與到我國軍貿產品的研制中，參與軍貿產品的科技創新，分享軍貿市場紅利，提升企業的經濟利益；同時通過軍轉民，也將軍貿產品中一些高新技術轉換到民用行業中，帶動我國民生事業的發展，拓展軍貿產品先進技術的應用。

當前，軍事裝備正朝著信息化、智能化、網絡化方向發展，而以云計算為代表的新一代信息技術正在與制造業加速融合，引領新一輪科技革命和產業變革。通過借鑒國外軍民融合的成功經驗，利用當前先進的信息技術解決軍貿產品在軍民融合過程中面臨的協同研制、供需對接、軍民資源共享、技術轉化等問題，是當前軍民深度融合的關鍵途徑之一。

四、開放創新體系模型初探

根據軍貿武器產品在軍民融合產業中的定位和任務，結合四川航天系統工程研究所軍貿產品的業務模式和業務訴求，從參與主體、關鍵業務與發展路徑三個維度初步構建軍貿產品的軍民融合創新體系模型，如圖1所示。其中，參與主體包括軍工企業、工業企業、軟件企業、高校科科研院所以及個人等，能夠結合自身優勢從不同領域參與到軍民融合業務中；關鍵業務包括設計研發、試驗驗證、加工制造、服務保障，激發全社會資源推動企業業務的數字化、網絡化、智能化；發展路徑包括信息互通、能力協同、信息融合、創新創客，從不同層次提升軍民融合的深度。

圖1 開放創新體系模型

結合當前主流信息技術的發展趨勢和創新體系模型框架，基于“互聯網+云平臺技術”構建軍貿武器開放創新平臺（1+N模式，1個自主開放的支撐平臺，N個面向軍民融合業務特定場景的微服務應用形態），通過微應用解決每一個點上的個性化業務問題，來滿足軍民融合業務運行和應用創新。通過整合社會資源和各參與主體，為產品創意設計、技術攻關、需求對接、加工承制、3D打印、知識共享等各種業務提供開放規范的統一平臺，為實施新技術應用、資源優化配置、應用創新等奠定基礎,如圖2所示。

圖2 平臺+微服務應用形態

五、基于云服務的軍貿武器開放創新平臺研究

1.開放創新支撐平臺

開放創新支撐平臺基于成熟且通用的IT基礎架構，以云數據中心及云管理平臺為底座，采用微服務架構為軍民融合提供業務運行和應用創新等服務。支撐平臺的總體架構由基礎設施服務層（IaaS）、容器服務層（CaaS）、平臺服務層（PaaS）和應用系統服務層（SaaS）四部分構成。其框架如圖3所示。

圖3 支撐平臺技術架構

（1）基礎設施服務層（IaaS）。IaaS基于自主開放的云計算平臺，提供在云計算環境下對底層各類計算、網絡、存儲等資源進行整合，能夠根據上層應用的業務需要來動態彈性伸縮并分配底層基礎設施的資源，支持智能化的統一管理能力，并確保資源使用的安全與隔離。開放創新支撐平臺兼容主流的虛擬化產品，可提供系統監控、資源調度、存儲管理、網絡管理、負載均衡等運行管理。

（2）容器服務層（CaaS）。在IaaS層基礎上，平臺引入最新的容器云CaaS架構。CaaS以容器為核心，它介于IaaS和PaaS之間，起到了屏蔽底層系統IaaS，支撐并豐富上層應用平臺PaaS的作用。通過將底層的IaaS封裝成一個大的資源池，用戶只要把自己的應用部署到這個資源池中，不需要關心資源的申請、管理，以及與業務開發無關的事情。

（3）平臺服務層（PaaS）。在IaaS和CaaS之上是由大數據平臺、流程平臺、安全平臺、集成平臺等組成的PaaS層。PaaS服務包含各種基礎服務如統一認證、消息發布訂閱推送、任務管理、即時通訊、大數據存儲、主數據服務等，同時包含由第三方開發者（如服務集成商）提供的各類擴展服務。通過提供平臺級的協作服務，來實現跨系統、跨組織的溝通協作。

（4）應用系統服務層（SaaS）。平臺支持以服務為中心的SaaS運營模式，通過在平臺上托管各種行業解決方案和企業應用創新，為平臺用戶提供即插即用的成熟產品。同時平臺提供云端應用市場，支持應用的統一發布和銷售，通過云服務租用的方式，將原有的企業應用以APP和服務的方式提供給最終用戶和開發者使用，快速滿足用戶業務需求。

2.面向軍民融合場景的微應用服務

依據軍民融合業務運行模式和特定應用場景，通過構建微服務管理實現服務的按需調用、組合、封裝成不同微應用，這些微應用基于權限開放給參與主體訪問使用。

（1）面向軍民資源配置的“資源共享服務”。

工業配套研發企業、服務保障企業、互聯網企業、高校科研院所等參與主體的資源閑置、重復建設的情況時有發生，工業資源利用率不高。圍繞軍轉民技術和產品目錄、民轉軍技術和產品目錄、專利標準等軍民資源，構建面向信息流、人才創意、技術標準、研發工具和設計能力等配置要素的“資源共享服務”，推動資源、主體、知識云端集聚共享（圖4），基于統一門戶融合軍民信息、資源訂閱利用。

圖4 云端集聚資源共享

提供專利標準在線瀏覽、交易、計算資源與軟件資源在線租用等云資源池服務，能夠將軍工企業的民用專利和軍用專利投放到云端市場共享，收取相應專利使用費；支持軍工企業、社會配套企業將自研程序、應用軟件和通用工具等云化，各類用戶在云應用中心可以一鍵購買并開通相應的云服務器資源和部署好的應用軟件。整合大型儀器設備設施資源，根據軍工重大試驗設施、國防科技重點實驗室等開放共享管理辦法，提供資源開放共享服務，促進區域軍民大型儀器設備設施資源共建共享。

（2）面向主體需求對接的“供需對接服務”。

針對軍工企業長期自我配套、自我封閉，而優勢民企在獲取資質證書、獲取需求信息、獲取采購訂單方面渠道狹窄等困惑，平臺整合社會資源、智慧及優秀創意，能夠與更多的配套研發機構、科研院所和個人合作，構建面向不同主體的“供需對接服務”（圖5），根據軍民雙方需求匹配合適的資源，為平臺用戶提供方案以及設計研發能力，最終實現參與主體各方的利益最大化。

圖5 各類主體信息互通

具備提供在線供求資源信息的發布、檢索等對接服務，支持各方需求、能力的線上發布，為需求方和供方提供一個公開透明的信息互動環境，在此環境下，軍工企業能夠將部分外貿產品的單機或分系統的方案征集、設計需求或技術難點發布、更新到基于互聯網的開放創新平臺，征求全網力量開展軍民融合產品的設計；也能夠根據軍工企業的設計研發能力主動承接社會上的任務，后期規劃成立具備3D打印軟件服務和數據管理能力的西南區3D打印中心，結合合作伙伴的硬件設備，能夠為更多企業提供3D打印全流程服務。

（3）面向社會開放的“創新創客服務”（圖6）。

現有軍貿武器的傳統封閉研發模式導致市場響應速度慢、對客戶體驗的關注上存在先天不足等問題，開放創新平臺積極培育新業態新模式，研究個性化定制、創客與眾包設計、社區協同等先進的互聯網研制模式，構建面向社會開放的“創新創客服務”，從業務應用、人才保障等方面支持軍工單位部分產品向基于互聯網的設計研發模式轉型，實現更多中小企業參與軍工配套，將創新轉化為成果，快速響應市場。

圖6 開放式創新創客

提供面向互聯網的“任務眾包”、“創意眾籌”應用服務，包括發布需求、發布任務、眾包情況查看等，能夠為小微企業與個人用戶提供創意發布、創意管理、項目立項、任務承接等業務服務；在人才服務方面，建立豐富的在線專家資源庫，為雙創企業提供團隊建設、技術培訓、營銷管理等創業咨詢服務；在實施保障方面，立足軍貿武器打造區域性軍民融合創新創業孵化基地，創造眾創空間資源，引導更多優質資源進行廣泛的軍民融合創新服務。

六、結論與展望

本文通過研究和探索“基于互聯網+云平臺技術”構建了面向軍民融合場景的微應用服務模式，致力于解決當前軍貿武器產品在軍民融合過程中面臨的諸多問題。未來在當前開放創新平臺基礎上，在保障平臺安全、訪問安全、數據接入安全的同時，將進一步加強軍民資源統籌、市場配置、模式創新、開放共享以及服務集成等能力，豐富軍民融合形式、拓展融合范圍、提升融合層次，逐步構建在工業大數據支撐下的區域智能生態開放環境，切實帶動“軍轉民”、“民參軍”的項目產業化、規模化發展，從而在更廣闊的軍貿武器市場進一步提升市場競爭能力，提升國防科技工業水平和社會經濟發展。