电子电气架构（EEA）最新调研-5

九、美欧、北约通用车辆电子电气架构

           以下主要将具有供表性的

       1、美军国防部VICTORY（C4ISR/EW互操作的车辆集成；

       2、英国国防部的GVA（通信车辆架构）；

       3、北约通用车辆架构进行说明。

十、北约通信车辆架构（NGVA）

        NGVA（北约通用车辆架构，NATO GENERIC VEHICLE ARCHITECTURE）是一项基于开放标准的北约标准化协议（STANAG 4754），旨在设计多个电子子系统并将其集成到军用车辆上，这些子系统可通过多功能乘员显示和控制单元进行控制。

       1、NGVA标准

        NGVA 由一份主要的 STANAG 文件和八份相关的盟军工程出版物（AEP）卷组成，各卷分工明确。

卷号 （Volume）	标题 （Title）	核心内容
I	VOLUME I: ARCHITECTURE APPROACH 第一卷：架构方法	阐述 NGVA 架构概念与设计理念
II	VOLUME II: POWER INFRASTRUCTURE 第三卷：电力基础设施	定义形成NGVA电力基础设施的电力接口设计约束
III	VOLUME III: DATA INFRASTRUCTURE 第三卷：数据基础设施	定义构成 NGVA 数据基础设施的电子接口的设计约束
IV	VOLUME IV: CREW TERMINAL SOFTWARE ARCHITECTURE 第四卷：机组终端软件架构	定义了标准化“机组终端软件应用程序”的设计指南和约束条件
V	VOLUME V: DATA MODEL 第五卷：数据模型	描述了北约GVA数据模型（NGVA DM）、用于生成NGVA DM的模型驱动架构（MDA）方法、用于生成和管理NGVA DM配置控制的工具集，以及NGVA DM在安装于GVA兼容平台上的数据分发服务（DDS）中间件的适用性
VI	VOLUME VI: SAFETY 第六卷：安全	概述了在系统工程中纳入系统安全相关的规划、开发、实施、调试和活动的一般程序
VII	VOLUME VII: VERIFICATION AND VALIDATION 第七卷：验证与确认	提供关于NGVA系统是否符合本STANAG相关AEP的验证与确认指南
VIII	VOLUME VIII: TACTICAL EFFECTOR 第八卷：战术执行器	提供基于作战执行器操作程序，以及执行器需求所需要的通信总线服务

表1 NGVA标准出版

与车辆电子电气架构相关的基础问题是要先划分好哪些是基础性应用与架构、哪些是业务层面的应用，但有一条是最基本的，就是任何的传感器、执行器以及业务流程间的网络通信第一核心要素；其次稳定性和可靠性，如解耦、实时性、确定性等。

为此，我们在对NGVA的分析时，我们重点说下第三卷数据基础设施、第五卷数据模型。

       2、第三卷：数据基础设施

              （1）应用：

       用于在基础车辆周围分发数据的物理电缆和连接器。它还包括任何支持性的逻辑组件和功能，例如核心平台管理软件、接口软件、传输协议和消息定义。

             （2）特定定义：

                          1）车载网络网关：一种在基于汽车总线的网络与NGVA数据基础设施之间提供受控数据桥接的组件。

                          2）非NGVA系统网关：一个组件，用于启用与传统任务子系统和/或非NGVA就绪任务子系统的数据连接。

                          3）NGVA 数据：在 NGVA 数据模型中定义并通过 NGVA 数据基础设施分发的数据。

                          4）NGVA 网络：NGVA 数据基础设施中的一个网络。NGVA 数据基础设施可能由一个或多个（局域）网络组成（例如，为了安全和/或安全原因而物理隔离的 VLAN 或 NGVA 网络）。

                          5）车辆数据：与车辆能力相关的数据，可作为基础车辆的一部分，通过车辆总线网络分发。车辆总线网络位于 NGVA 数据基础设施之外，但需要通过车辆网络网关与 NGVA 数据基础设施进行接口。

                         6）外部网关：一个使数据能够与外部世界（例如其他车辆、下车士兵等）进行连接的组件。

图66 传统的“烟囱式（Stovepipe）”子系统集成

              （3）目标

        NGVA 的一个关键目标是从根本上改变这一传统方法。定义并标准化通用数据总线能够实现所有连接子系统之间的互操作性，同时也减少了集成新子系统所需的时间。然而，其目标是尽量少限制设计选项，以便允许灵活性和创新。

        本卷定义了形成 NGVA 数据基础设施的电子接口和协议的设计约束，该基础设施由一个或多个数据网络组成，包括电缆、插头、从数据包层到数据交换中间件的层，以及使用这些网络服务的网络设备，用于车内任务和基础车辆子系统的互联。

       NGVA数据基础设施仅定义HMI连接作为乘员终端与远程运行应用程序之间的数据连接。

图67 新一代集成任务式子系统

              （4）第三卷：数据基础设施包括：

                        1）一个或多个局域网 (LAN)，即 NGVA 网络；

                        2）基于 DDS/DDSI 传输协议和 NGVA 数据模型（参见 AEP-4754 第五卷）的数据交换机制，并具备相应的服务质量（QoS）配置文件；

                       3）网络服务（例如时间服务）；

                       4）物理接口、网络连接器；

                       5）音频和视频流数据及控制协议；

                       6）数据接口；用于 NGVA Ready 子系统和网关的数据接口定义。网关可以应用于 NGVA 网络之间、用于 NGVA 外部数据通信、连接安全网络、连接非 NGVA 安全关键或汽车网络、以及连接遗留和/或非 NGVA Ready 子系统（视需要而定）；

                      7）乘员终端与远程应用之间的数据流。

图68 NGVA 网络内 NGVA 数据分发示例

              （5）模块工具

       NGVA 数据是在 NGVA 网络上使用 DDS/DDSI 线协议共享的数据，并按照 NGVA 数据模型（AEP-4754 第五卷）进行结构化。视频数据和音频数据基于 STANAG 4697（PLEVID），并通过特定数字语音类型的控制和编解码器（VoIP）进行了扩展。

        任务应用程序可以直接在乘员终端上运行，也可以远程运行在中央虚拟机（VM）服务器上（在图68中显示为数据存储与处理）或在各个子系统上（例如武器系统）。HMI连接用于乘员终端与远程运行的应用程序之间的数据连接。

       在整个系统中，任务应用程序不是NGVA的一部分。

       如图68，新一代的NGV架构，通过总线技术，将车辆数据流被识别为NGVA数据基础设施的一部分：

       A、NGVA数据；

       B、视频与音频；

       C、人机界面（HMI）。

              （6）安全

       安全网关用于在这些分离的域之间提供跨域数据交换。根据高等级网络中数据流所使用的协议，安全网关可以是两个 NGVA 网络之间的安全桥，也可以是连接非 NGVA 系统的网关。

       网络分离的另一个原因可能是为视频提供的专用高带宽网络。

       安全与操作关键解决方案是指使用本AEP要求的NGVA协议/机制以外的通信技术的解决方案。安全以及关键操作系统的解决方案可以是直接布线、基于CAN总线的系统，或基于以太网的增强协议解决方案，如AFDX（航空电子全双工交换以太网），并可能采用为汽车开发的TSN（时间敏感网络）。信息可以通过安全网关从安全和关键操作系统提取到NGVA数据基础设施中。安全网关应在任何情况下防止安全和关键操作系统的性能下降。因此，汽车网络网关本质上是一种安全网关，因为驾驶、制动和转向都是安全和关键操作功能。

图69 NGVA 数据基础设施层视图（来源卷三）

图69 NGVA 数据基础设施层视图（来源解读）

图69显示了以下各层：

1）数据链路和物理层：电缆、连接器、以太网；

     为了确保符合 NGVA 的车辆平台与 NGVA 准备子系统之间的物理连接标准化，定义了一套通用数据连接器。这也有助于防止将错误的（商业）设备连接到 NGVA 数据基础设施中。这个链接器分为低通量数据链接器（百兆-千兆以太网）和高通量数据链接器（10G以太网）。

2）网络层：互联网协议；

     NGVA网络层默认标准应使用 IPv4 或 IPv6。这个标准涉及IP地址及其功能。

3）传输层：传输、接收、同步等数据的机制;

    NGVA网络层默认标准应使用 IPv4 或 IPv6。这个标准也涉及到IP地址及其功能。

    DDS 应配置为使用多播 UDP 进行发现。具体实现也可能使用单播 UDP 和共享内存进行发现。

如果DDS实现支持，车辆平台中的NGVA数据分发应使用多播UDP进行NGVA数据传输。

除了 UDP 外，传输层的要求还包括传输控制协议（TCP），用于端到端确认和顺序的数据传输（仅限单播）。

    4）应用层：分为网络服务、数据分发、音频和视频分发、语音数据分发、人机界面数据、非 NGVA 数据交换等。应用领域：

        a、DI 服务：数据基础设施服务；

        b、NGVA 数据：在NGVA数据模型中定义的数据交换；

        c、视频 / 音频：NGVA网络内的视频和音频分发；

        d、语音：语音通信

        e、HMI：在远程应用与乘员终端之间交换HMI数据的可选增强；

        f、其他：使用其他基于IP的数据交换机制的可选增强。

       1））网络服务：

                A、时间服务：

       DDS 交换机制要求使用单调递增的时钟，以便正确处理时间戳和超时。因此，需要一种协议，该协议避免出现不连续的跳变，而是通过加快或减慢时钟频率来实现 NGVA 网络节点之间的时间同步。

        时间同步应作为标准服务实现，使用 NTP（RFC 5905）。网络应至少提供一个 NTP 服务器，最好提供第二个以实现冗余。NTP 服务器需要有足够准确的时间源，例如基于 GPS 的时间信号。连接的计算机系统应使用 NTP 客户端。

               B、动态IP分配服务：

       如果需要动态 IP 分配，应使用动态主机配置协议（DHCP）。出于可靠性考虑，应在网络中提供冗余的 DHCP 服务器，以避免单点故障。

               C、域名服务：

      域名系统（DNS）将易于记忆的域名转换为用于在网络中定位计算机服务和设备的数字 IP 地址。如果使用 DHCP 并且地址根据实际可用的地址堆动态分配，则特别需要 DNS。同时要求慎重使用域服务，使用域名会使网络依赖于 DNS 服务的运行以及必要的冗余。

        为了在不发生冲突的情况下与这些车辆平台资源进行通信和控制，NGVA 数据模型定义了一种仲裁协议。该协议基于 DDS，其行为在 NGVA 数据模型的一个模块中进行了描述。仲裁协议规范了控制资源（如驾驶员工作站）获取单个瞄准系统和测距仪控制权的方式，以避免控制冲突。

        DDS 使用“发布-订阅”协议进行操作，发布者不会知道使用其已发布数据的订阅者。然而，NGVA 操作还要求发布者将消息定向发送给特定资源，以实现系统集成。因此，NGVA 数据模型定义了一个系统，为特定任务子系统实现提供唯一的资源 ID 和描述符，用于识别连接到任务子系统的资源。资源 ID 分配给连接的资源由 NGVA 注册服务执行。

图70 NGVA 子系统网络接口面板概念

         2））数据分发：

       NGVA 数据应按照 NGVA 数据模型进行格式化，并使用 DDS 中间件，通过 DDSI (RTPS) 传输在 NGVA 数据基础设施中分发。

        DDS 是 OMG 的数据标准，定义了一种以数据为中心的发布-订阅架构，用于互连子系统（由数据提供者和消费者组成），从而促进这些子系统之间的松散耦合。数据提供者在称为“主题”的类型化数据通道上发布数据，数据消费者可以订阅这些通道。一个子系统可以同时扮演数据提供者和消费者的角色。典型的 DDS 应用架构可以表示为一个软件数据总线。

       视频和音频分发、音频和视频分发、语音数据分发、人机界面数据、非 NGVA 数据交换均不再说明。

       3、第五卷：数据模型

             （1）介绍

        NGVA 数据模型是一套共同开发并达成一致的对北约陆地车辆系统信息需求的表达，以技术无关的方式陈述，并提供自动生成用于车辆子系统的特定技术数据接口的方法。

        NGVA 数据模型定义了在合格陆地平台上安装的通过数据分发服务 (DDS) 中间件通信的子系统和组件所使用的数据结构和格式。

            （2）模型驱动架构（MDA，Model Driven Architecture）

        MDA 是由对象管理组织（OMG）管理的开放规范。它是一种开发应用程序和编写规范的方法，基于应用程序或规范的业务功能和行为的计算平台独立模型（PIM）。完整的 MDA 规范包括一个确定的计算平台独立基础模型，以及一个或多个计算平台具体模型（PSM）和接口定义集合，每个集合描述基础模型如何在不同的中间件平台上实现。完整的 MDA 应用程序包括一个确定的 PIM，以及一个或多个 PSM 和完整的实现，每个平台的实现由应用程序开发者决定支持的计算平台组成。

            （3）MDA的使用

       NGVA 数据模型采用了 MDA（模型驱动架构）开发方法。通过这种方法，需要在车辆子系统之间传递的数据最初以平台无关的方式进行建模，即抽象化处理，不依赖任何底层技术实现。

图71 MDA 工具链

说明：

        Interface Definition Language (IDL)：接口语言定义，接口定义语言是一种用于描述软件组件接口的规范语言。

       Platform Independent Model System（PIMs）：独立平台模型，独立于任何软件平台的 UML 模型。

       Platform Specific Models System（PSMs）：特定平台模型，指包含与特定软件平台相关信息的UML模型。

            （4）PIM（Platform Independent Models）

它涉及到用例、类图、命名规则等构成。

             （5）DDS 与服务质量

       DDS 中间件允许在每个主题上应用服务质量（QoS），有效地使系统架构师能够根据应用程序接收到的数据调整系统性能。

        QoS 策略可以应用于多种 DDS 实体类型，但并非所有策略都可以应用于所有实体类型。

       QoS 策略允许应用程序管理、优先处理和调整网络中的数据流。表 2 列出了服务质量（QoS）策略以及它们如何被主题、数据写入器和数据读取器支持。

图72 QoS 策略与 DDS 实体

在如上图中，QoS有：

A、耐用性（Durability）

B、耐用性服务（Durability Service）

C、截止日期（Deadline）

D、延迟预算（Latency Budget）

E、活力（Liveliness）

F、可靠性（Reliability）

G、目的地订单（Destination Order）

H、历史（History）

I、资源限制（Resource Limits）

J、运输级优先（Transport Priority）

K、寿命（Lifespan）

L、所有权（Ownership）

M、所有权强度（Ownership Strength）

N、录入数生命周期（Writer Data Lifecycle）

O、基于生命的过滤器（Time Based Filter）

       4、NGVA的优势特性

              （1）车辆的可用性和可靠性将得到提高，不再依赖浪费时间的定期维护间隔，而是可以进行基于状态的维护；

             （2）可用性合同将成为可能，因为可以根据车辆使用数据进行谈判；

             （3）由于可以获取基于状态的信息，车辆运行成本可以降低；

             （4）处理和存储可以在多个系统之间共享；

             （5）车辆能力可以增强，因为传感器可以共享，智能信息可以自动收集和呈现；

             （6）通过避免供应商锁定、增加竞争以及降低小型制造商的准入门槛，成本将降低；

             （7）由于消除了特定设备的布线，重量和功率需求将降低；

             （8）培训需求减少；

             （9）“系统设备”所需空间减少；

            （10）车辆可以快速重新配置以适应不同任务；

            （11）可以快速为车辆安装新传感器以应对新威胁，本质上可以实现传感器的即插即用。

图73 基于总线链接架构（一个示例）

十一、美国国防部的VICTORY（C4ISR/EW互操作的车辆集成

           1、综合概述

        美军VICTORY（Vehicle Integration for C4ISR/EW Interoperability）是一个功能强大的React数据可视化组件库，由Formidable Labs开发并维护。作为React生态系统中最为成熟和全面的数据可视化解决方案之一，

       VICTORY提供了一套完整的、可组合的图表组件，让开发者能够轻松构建交互式的数据可视化应用。

       美国陆军在2011年7月29日颁布了第一版VICTORY标准—VICTORY1.0。VICTORY标准是VICTORY初步研究计划的产物。这项研究计划旨在开发在地面平台上集成 C4ISR/EW（C4ISR/EW（指挥、控制、通信、计算机、情报及监视与侦察/电子战，即C4ISR/EW互操作性的车辆集成）和其他电子任务装置的体系结构，以便于将现有的和先进的C4ISR/EW装置集成到美国陆军的地面平台之上。

       为了营造一个开放的竞争环境，VICTORY确定部件和系统接口的标准并使之成熟。VICTORY通过接口标准来实 现互操作性的目标，接口标准被确定在部件和系统的接口层。在VICTORY范围之内的接口被指定使用Ethernet技术在C4ISR/EW和平台系统之间传送信息。

       随着车辆功能丰富化，数字化，需进一步用CMOSS（指挥，控制，通信，计算机，网络，情报，监视，侦察（C5ISR）/电子战模块化开放标准套件）实现集成和标准化，在努力定义构建其所需基础设施和网络的标准套件时，采用了VICTORY、MORA（模块化开放式RF架构）、OpenVPX标准。

       SOSA（传感器开放系统架构）是专注于机载传感器系统技术，它使用了许多与CMOSS标准相同的标准，例如OpenVPX，但很明显，这些标准不足以满足陆军对战车的愿景。基于此，陆军制定了两个新标准：（1）PEO （计划执行办公室） 航空&PEO GCS（地面作战系统）的 CMFF（CMOSS 安装外形）；（2）PEO GCS 的地面作战系统通用基础设施架构（GCIA）为所需的互操作性、适应性和技术演变定义了详细而全面的架构。

       CMFF专注于车辆基础设施的C4ISR部分（通信和任务管理）。

       GCIA则专注于实现核心计算网络基础设施的要求，使系统设计人员能够简单地“插入”所有所需的功能，且关注网络如何移动和共享数据，以支持在地面作战车辆上托管不同功能所需的所有资源。

        GCIA网络可以适应极低延迟的路径，同时提供确定性。系统设计人员可以使用指定的构建模块，并在所有其他符合GCIA标准的供应商使用的相同硬件平台上开发软件；

       GCIA定义了内部车辆网络（IVN），功能可以托管在平台上的任何位置，因为所有资源都将联网，因此为基于 GCIA 的应用程序开发的解决方案将可以在不同的硬件元素之间传输，不仅在平台内，而且在平台之间，从一个计算实例到另一个计算实例。与当今内置冗余很少的车辆架构相比，使用分布式网络资源将应用程序和功能移动到车辆中任何位置的能力将提供前所未有的新故障恢复水平。

       例如，GCIA定义了一个支持TSN（时间敏感网络）标准的以太网版本，用于标准核心网络上安全关键数据的传输。此外，GCIA 指导英特尔硬件和 Linux 软件的使用，并定义显示器类型、安全性。

          2、VICTORY的组成

                  （1）介绍材料；

                  （2）标准的开发＆成熟计划；

                  （3）体系结构文件；

                  （4）标准规范文件；

                  （5）标准规范的附录；

                 （6）参考设计文件；

                 （7）初步验证人工制品；

                 （8）参考软件库；

                 （9）VTK验证工具组件；

                 （10）顺应性要求文件。

         3、VICTORY核心功能

       美军VICTORY标准通过统一架构设计，将C4ISR（指挥、控制、通信、计算机、网络、情报、监视、侦察）与电子战（EW）功能融合，实现精准导航、抗干扰通信、实时战场信息共享等能力。例如，该标准使指挥官能实时接收前线士兵的战场视频报告，并整合目标定位与电子攻击功能。

        美军VICTORY数据总线是美国陆军为提升C4ISR/EW（指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察与电子战）系统互操作性而开发的开放式架构标准‌，其核心设计理念是通过“以数据总线为中心”的架构，实现软硬件解耦和跨平台集其技术。‌

       美军VICTORY计划中，将软件定义的C4ISR/EW设备集成到车辆平台中，通信为一个VPX机箱，电子战为分布式设备，均采用REDHAWK（SCA开源版本）框架。

       其技术特点是模块化、数据接口标准化、实时数据处理。

        4、VICTORY的数据总线

             （1）介绍

       车辆网络通过VDB（Victory Data Bus VICTORY数据总线）来体现。VDB是遵循VICTORY标准的、被作为地面车辆一个组成部分的一个概念结构，它实质上是一个提供域特定特征的Ethernet网络, VDB以以太网作为数据载体，以VDM通用信息实现C4ISR的互操作性。

             （2）核心特性

                        1）架构设计‌

       VICTORY采用基于服务的软总线（Victory Data Bus, VDB），支持安全、网络基础设施、访问控制、共享数据服务等模块化功能‌,该架构强调可共享的硬件组件，允许通过软件扩展功能而无需新增硬件‌。

                       2）互操作性‌

        通过强制标准接口，VICTORY确保不同供应商的设备可替换性，并支持与北约通用车辆架构（NGVA）等系统的兼容性‌。两者均尝试集成TSN（时间敏感网络）技术以解决实时性问题‌。

                       3）应用场景‌

主要用于地面战车等平台的C4ISR/EW系统集成，例如美军MQ-9B无人机等装备的通信与数据交互‌。

              （3）与MIL-STD-1533B技术对比

       VICTORY更注重开放性和软件定义能力，而1553B是专为航空电子设计的封闭式总线标准，采用双冗余曼彻斯特编码，速率固定为1Mbps‌。

       与数据链系统协同‌：VICTORY可支持Link-16、Link-22等战术数据链，实现跨军种态势共享‌。

        VICTORY代表了美军向开放式架构转型的趋势，旨在通过标准化降低系统集成成本，提升未来装备的灵活性和扩展性‌。

图74 VICTORY数据总线（VDB）的关系示意图

             （4）服务功能

       VDB不但提供基础的网络基础功能（作为桥接器功能，在各个数据源之间传输、路由、传递数据），并嵌入到保处不同特质服务层外，还提供共享的服务（定时、位置、方位和行军方向）和共享的硬件装置（处理 资源、显示器、用户接口装置）。

       VDB还提供数据保护功能，保护数据在传送中和在休止中的机密性。存取控制服务功能包括实体身份验证和授权控制，以保护资源。最后，管理服务也被嵌入VDB，管理服务为全面配置、控制和监视 VDB的状态以及VDB所连接的部件和系统的状态提供 接口。

      VDB并不是旨在取代CAN网络，VICTORY确定VDB与CAN网络之间能 够作为桥接器的接口。

            （5）VICTORY与TSN的集成

       VICTORY总线通过集成TSN（时间敏感网络）技术实现对高精度时间同步的支持，其核心机制基于IEEE 802.1AS标准（即gPTP协议），具体实现方式如下：

                      1）‌TSN与VICTORY的架构融合‌

        VICTORY作为美军地面作战车辆的通用基础设施架构标准，其网络层明确要求支持TSN技术‌。TSN通过以太网MAC层的协议扩展（如802.1AS、802.1Qbv等），为VICTORY网络提供微秒级时间同步能力，满足车载系统对实时性和可靠性的严苛需求‌。

                     2）‌时间同步机制‌

 ‌       主从架构‌：VICTORY网络中的TSN域采用主从时钟模型，包含一个全局主节点（Grand Master）和多个从节点（Slave）。主节点通过BMCA（最佳主时钟算法）自动选举产生，从节点通过同步报文（如Sync、Follow Up）与主节点校准时间‌4。

 ‌       报文交互‌：主节点发送Sync报文（携带时间戳），从节点记录接收时间并计算与主时钟的偏差，通过P2P（点对点）测量机制消除传输延迟误差，最终实现纳秒级同步精度‌5。

 ‌       冗余设计‌：TSN通过帧复制与消除（802.1CB）确保关键时间报文在链路故障时仍能可靠传输，保障同步稳定性‌3。

                    3）‌应用场景‌

       在VICTORY架构中，TSN时间同步主要用于：

 ‌      传感器数据融合‌：如自动驾驶中激光雷达与摄像头的时间对齐，避免目标识别误差‌2。

 ‌       安全关键控制‌：线控底盘等系统需确保指令的及时性和同步性，TSN的确定性延迟（≤250微秒/桥）可满足要求‌23。

 ‌      C4ISR系统集成‌：支持多设备间的协同作战，如GCIA标准中定义的TSN以太网用于安全关键数据传输‌1。

十二、重要的重塑技术与体系

图75 美军发布通信与指挥现代化框架

          1、JADC2

        "联合全域指挥与控制"（Joint All-Domain Command and Control，JADC2 ）是美国国防部（DOD）将所有军种--空军、陆军、海军陆战队、海军和太空部队--的传感器连接到一个单一网络的概念。

        它旨在创建一个整体、实时和网络化的系统，为指挥官提供一个全面的作战空间视图，促进快速决策和跨域协调行动。JADC2 的目标是使联合部队指挥官具备在全球任何时间、任何地点威慑或击败任何对手所需的能力。

       JADC2 战略阐明了 "感知"（sense）、"理解"（make sense）和"行动"（act）这三项指导性 C2 功能，以及另外五项持久性工作（LOE），以组织和指导行动，提供 JADC2 的物资和非物资能力。

图76 JADC2目标

               （1）JADC2 战略和原则

    JADC2 战略概述了六项指导原则，以促进整个美国国防部协调一致地开展工作：

                          1）企业级信息共享：应在企业层面设计和扩展改进措施。

                          2）分级安全：联合部队C2改进应采用分级安全功能。

                          3）通用数据标准：JADC2数据结构必须包括高效、可演进和广泛适用的通用数据标准和架构。

                          4）电磁环境下的恢复能力：联合部队C2必须在性能下降和有争议的电磁环境中保持弹性。

                          5）统一开发和实施流程：美国国防部的流程必须统一，以提供更有效的跨域能力选项。

                          6）更快的执行速度：开发和实施流程必须以更快的速度执行，以满足现代战争的需求。

              （2）工作重点

                         1）建立JADC2数据体系；

                         2）建立JADC2人力体系；

                         3）建立JADC2技术体系；

                         4）将核C2和通信（NC2/NC3）与JADC2整合；

                         5）使任务伙伴信息共享现代化。

 

图77 JADC2的边缘计算框架

               （3）JADC2 的主要组成部分

                          1）协调一致的方法：JADC2 提供了一种连贯的方法来增强联合部队的指挥与控制（C2）能力。它有助于在战争的各个层次、各个阶段、各个领域以及与伙伴部队一起感知、理解和行动，以相关的速度提供信息优势。

                         2）数据融合与共享：JADC2 在很大程度上依赖于收集和整合各种来源的大量数据，包括传感器、卫星、无人机和地面系统。然后对这些数据进行实时处理和共享，使指挥官能够全面了解作战环境。

                        3）高级分析：借助人工智能（AI）和机器学习（ML），JADC2 可以快速分析数据，识别模式、异常和潜在威胁。这一功能不仅能加快决策速度，还能提高评估的准确性。

                        4）网络通信：JADC2 建立了一个强大的通信网络，连接所有领域的军事资产，确保无缝、安全地共享信息。该网络的设计可抵御网络威胁，即使在充满挑战的环境中也能确保可靠的连接。

                         5）互操作性：JADC2 在以前互不兼容的军事服务网络之间架起了一座桥梁。它实现了所有军种之间的数据共享和通信，即使在时间敏感的情况下也能确保快速决策。它涉及通信协议、数据格式和接口的标准化，以确保不同系统能顺利协同工作。互操作性对于涉及多个军种和盟国的联合行动至关重要。

                        6）高效的资源分配：JADC2可优化资源利用、简化协调和减少冗余，最终实现成本节约。

             （4）JADC2概念支撑项目

       当前，美国国防部重点推进JADC2核心能力开发和关键技术应用。国防部层面，DARPA等开展了相关技术研究；军种层面，空军被指定为JADC2开发的执行代理，已经确立了先进作战管理系统（AMBS）项目。海军启动了“超越计划”（Project Overmatch），以开发与JADC2概念匹配的新的舰队网络体系架构架构，支持分布式海上作战。陆军通过“融合计划”（Project Convergence）开展JADC2试验，演示使用联合和联盟网络访问和共享目标信息的能力。

图78 JADC2概念支撑项目

                           1）空军先进作战管理系统（ABMS）

      美国国防部和联合参谋部指定空军作为JADC2技术开发的执行机构。空军依托ABMS，主导JADC2发展。空军ABMS项目旨在解决空中、陆地、海洋、太空和网络领域的互操作性和信息共享问题，将加速推进JADC2的技术开发、集成、转化和部署。空军AMBS项目将替代联合监视目标攻击雷达系统，通过创建军事物联网，可连接“下一代空战主宰”（NGAD）力量，还可拓展到陆、海、天、网络、电磁等其他作战域和军种的所有作战单元，将联合部队整合成一个整体作战网络，最终将任一传感器实时地连接到战场上的任一射手，实现“以平台为中心”向“以网络为中心”转型。

图79 先进作战管理系统愿景

      空军确定了使ABMS成为现实的四个关键因素：传感器、先进网络、决策、效果的交付。

                         2）海军“超越计划”

       2020年10月初，美国海军作战部长吉尔德海军上将签署了2份备忘录，指示启动“超越计划”相关工作。“超越计划”旨在利用最新的数字技术，如先进的人工智能、机器学习以及信息和组网技术，提高全球舰队的战备水平，并通过海军作战架构（Naval Operational Architecture，NOA）将有人和无人平台、武器和传感器连接在一起，打造更具杀伤力、互联能力更强的未来舰队，以此支持美海军和海军陆战队的分布式海上作战（DMO）概念，乃至美军全军层面的JADC2构想。

        “超越计划”采取类似于美国海军发展核能和“宙斯盾”系统的工程和开发方法，主要目标是使美国海军能够在海上集结，无论距离远近，无论位于哪条坐标轴、处于哪个作战域，都能提供同步化的杀伤和非杀伤效果。“超越计划”旨在着手交付海军作战架构。未来该架构部署后，美国海军可通过集成网络基础设施、数据和分析工具，建立和维持海上控制，进而在战斗中形成决策优势。海军作战架构包括四个主要部分：“超越计划”网络、数据标准和格式、作战管理辅助设备及其他工具、云计算和边缘计算基础设施。美海军计划2030年前完成该体系架构开发。

                      3）陆军“融合计划”

       “融合计划”是陆军的核心，旨在积极推进和整合陆军对联合部队的贡献，确保了陆军在联合战斗中能够快速、持续地聚合空中、陆地、海洋、太空和网络空间等所有领域的影响，以在竞争和冲突中超越对手。“融合计划”的灵感来自于美国陆军六大事项中的下一代战斗车辆现代化装备，该装备将自动目标识别与未来的战斗车辆结合在一起 ［8］。

       “融合计划”有助于确保陆军合理配备适当的人员和适当的系统，以支持联合作战。“融合计划”是围绕五个核心组件涉及的：

                          A、人：军队一切的基础。陆军确保以合适的角色、合适的技能和培训来招募合适的人员，以成功完成复杂的未来任务。

                         B、武器系统：陆军的物资现代化工作为士兵提供了所需的武器系统，使它们成为世界上最致命和最有效的部队。

                         C、指挥与控制：对于日渐加快的节奏和复杂的未来战斗，陆军需要正确的指挥与控制系统。这些系统包括集成战术网络、指挥中心计算环境以及集成的防空和导弹防御作战指挥系统。

                         D、信息：“融合计划”可开发合适的数据支持器，以便士兵可以指挥和控制。人工智能和机器学习增强了“融合计划”的功能，可在需要时加快过程，使其更加准确，并帮助陆军在传感器和射击者之间实现理想配对。

                          E、地形：正确配置正确武器、指挥和控制系统以及数据启用装置，提供通道以便联合部队能够战斗并获胜。

          2、美国陆军数字化转型战略

        《美国陆军数字化转型战略》的愿景是利用创新性和变革性技术，创建一支能在联合多域作战（MDO）中拥有压倒优势的“2028年数字化陆军”。任务是通过战略、政策、治理、监督和快速能力，推动数字化转型、创新和改革，以建立一支具备多域作战能力的陆军。

图80 美国陆军数字化转型框架

                   （1）三项主要目标：

                                1）现代化与战备—通过数字化转型推动建立一支数字赋能、数据驱动型陆军；

                                2）改革—优化数字化投资，使之更加符合任务要求，向美国陆军提供更大价值；

                               3）人员与伙伴关系—与盟友、工业界和学术界建立强有力的合作关系网，形成一种高技术水平和高效的数字化劳动力。

                  （2）五项主要需求：

                              1）无人载具与电子战集成：通过PROTEAN项目，美军致力于解决无人载具与电子战的兼容性及测试难题，从而进一步提升其无人作战能力。

                              2）嵌入式计算架构升级：VITA100与VNX+标准的推广，极大地推动了高性能芯片在军事装备上的适配与小型化发展。

                             3）开放式架构与软件生态：SOSA 2.0标准的推出，有效地整合了射频与车载技术，进而提升了多传感器间的协同作战效能。

                             4）高功率电磁与激光武器：在反无人机、反导等关键领域，美军的高功率电磁与激光武器取得了重大技术突破，对传统防御体系构成了严重威胁。

                             5）可信计算与指挥控制：美军正致力于研发自修复系统与安全硬件，以应对可能出现的硬件后门及侧信道攻击，确保指挥控制系统的安全与稳定。

          3、下一代指挥控制（Next Generation Command and Control,  NGC2）

       NGC2是数字化转型的核心组成部分，旨在通过引入敏捷、软件驱动的架构，为指挥官和作战部队提供全新的信息和数据管理方式。

       该系统的主要技术特点包括使用敏捷开发方法、软件定义网络（SDN）、云计算以及人工智能（AI）支持的决策辅助工具。

        NGC2与其他相关项目如C2 Fix之间存在紧密联系。C2 Fix作为NGC2的桥梁，主要负责加速网络传输层的转型，为部队提供当前可用的能力并设想不同的部署方式。两个项目正同步推进，确保过渡期间不会出现能力空白，并为最终实现完全现代化的指挥控制系统奠定基础。

          4、CMOSS

      2013年，美国陆军的CERDEC小组启动了一项名为C5ISR（指挥、控制、计算机、通信、网络、情报、监视和侦察）/电子战模块化开放标准套件（CMOSS）的计划。CMOSS试图全面解决集成挑战，不仅针对硬件模块，还着眼于软件、网络和前端RF模块。CMOSS定义了以下层：

      （1）硬件层--具有特定插件卡配置文件的 OpenVPX。

      （2）软件层--未来机载能力环境（FACE），用于软件定义无线电（SDR）框架的软件通信架构（SCA）。

      （3）网络层--用于 C4ISR/EW 互操作性的车辆集成（VICTORY）。

         采用了CMOSS架构的平台包括：多功能电子战--大型（MFEW-AL），如灰鹰无人机；陆地层系统（TLS），分为TLS-EAB和 TLS-BCT，能分别在不同级别部队集成信号情报、电子战、网络空间作战能力；战术网络设备（TCE），作为背负式设备，能在战术端开展网络电磁行动。CMOSS平台能提升作战灵活性，快速应对威胁，提升通用性和可重用性，减少淘汰率，还能够降低工业界设计、开发、集成、测试与维护等风险。

十三、英国国防部的GVA（通信车辆架构）

                 因GVA的策略更早些，为此不再进行介绍。

十四、美国国防部的“开放式系统架构”

      开放式系统架构的设计思想已经成为美军装备发展的共识，逐渐从最初的通信领域扩展到卫星、雷达、电子战等领域。

       美国国防部最新装备市场的发展趋势表明，实现下一代灵活且适应性强的作战系统，无论是从技术、应用场景、还是经济成本上考虑，采用开放式系统架构的设计思想已经是美军装备发展的必然趋势。人类科技发展到今天，完全从0到1的创新已经越来越少，绝大多数都是跨界创新和组合式创新。如果要研究开放式架构，首先是对已有的进行分析，找到本质，挖掘共性和差异性。

          1、开放式系统架构

                  （1）MOSA（Modular Open Systems Approach）：模块化开放系统方法；

                  （2）OSA（Open System Architecture）：开放式系统架构；

                  （3）OMS（OMS，Open Mission System）：开放式任务系统；

                  （4）FACE（Future Airborne Capability Environment）：未来机载能力环境；

                  （5）SOSA（Sensor Open System Architecture）：传感器开放系统架构；

                  （6）HOST（Hardware Open System Technologies）：硬件开放系统技术。

        MOSA、SOSA、OSA、FACE、HOST等本质都是一系列面向不同领域的软硬件标准或是方法论，而这些标准的意义是令作战领域的软硬件具备通用性与灵活性。

       基于这一系列的标准，可以实现同一标准领域的软件或硬件的跨平台复用，提升装备间的互操作性，减少开发及部署的时间成本和人力成本，实现新技术的热插拔以及快速交付系统。

图81 开放式系统架构组成

       开放式系统架构主要基于模块化开放系统（MOSA）的指导思想，从商业维度和技术维度两个方面去落地开放式系统架构：

      （1）商业维度：主要是统一采购模式及控制新老技术的知识产权。

      （2）技术维度：主要基于MOSA的设计思想，采用模块化设计模式将系统、子系统和组件分离，建立开放式系统架构，并制定模块化接口标准以及各领域的共识标准，同时所有的软硬件接入都需要经过一致性认证，从而保证各模块的通用性、可重用性、可升级性、可配置性等。

      OSA是众多开放式系统架构的通称。

       MOSA是推进开放式架构的方法论和工具，方法论首先考虑的是完整性和逻辑自洽，因此其是以方法论来推进。

          2、模块化开放系统方法（MOSA）

                 （1）MOSA背景

       20世纪90年代，美国国防部提出模块化开放式系统方法（MOSA），是美国国防部的一项战略标准计划，要求服务部门每年采购的数千种产品和系统能够高效工作。MOSA其实是美军对装备发展的重要指导思想，采用模块化设计，最大程度提升装备的通用性，实现异构和跨代平台的互联互通互操作。

                （2）MOSA目标及作用

       MOSA不是一个具体的技术规范，而是一种装备建设的指导思想。MOSA要求软硬件采用开放式的松耦合标准化模块，实现供应商选择的多样化、新技术的快速渗透、升级改造便利以及降低成本。MOSA分解为五个关键目标：

                           1) 显著节省或避免成本；

                           2) 减少进度和快速部署新技术；

                           3) 技术升级和更新；

                           4) 互操作性，包括体系和任务集成；

                           5) 各系统的可维护性。

       MOSA是采办项目设计战略和架构的基础，以解决现代化、威胁响应、任务集成、竞争、资源节约和安全问题。

图82 MOSA框架组成

MOSA框架模块说明

（1）Architectures（体系结构）：系统架构强调模块化和开放性，在系统架构中每个部件或模块都可以独立地添加、替换或升级，而不影响整个系统的其他部分。

（2）Standards（标准）：标准是确保系统模块间互操作性和兼容性的基础，包括技术规格、接口协议和通信标准，使不同制造商生产的组件能够无缝集成。

（3）Implementation Guidance（实施指南）：提供了具体的实施策略和步骤，帮助系统设计者和开发者按照MOSA的原则构建系统。

（4）Conformance Criteria（一致性原则）：一致性原则为系统和组件的设计和评估提供了一套标准，确保系统和组件符合MOSA的要求，使系统具有整合性和可靠性。

（5）Data Models（数据模型）：数据模型指导如何组织和管理系统中的数据，支持数据的一致性和互操作性，是系统各模块之间有效通信的基础。

（6）Tools（工具）：工具是支持MOSA实施的软件、硬件或方法论，可以是开发工具、测试工具或其他辅助工具，主要用于设计、构建、测试和维护MOSA系统。

                （3）MOSA设计原则

                            1）建立有利的标准和策略

      项目经理应建立起搭建开放系统所需的需求、业务实践、技术开发、测试、评估标准以及产品支持策略。

                            2）采用模块化设计

      遵守以下四个主要设计原则以实现有效的模块化设计:

      A、内聚性：确保模块包含重点突出且定义良好的功能；

      B、封装：隐藏模块行为和其数据的内部工作；

      C、自包含：设计模块以便它们不会对其他模块施加约束；

      D、高度binned：采用广泛的模块定义来实现通用性和重用性。

                           3）指定关键接口

      MOSA将接口分为关键接口和非关键接口，指定关键接口是系统设计的核心原则，通过指定关键接口可以带来以下好处：

        A、确保互操作性：通过指定关键接口，MOSA确保不同组件和模块能够有效地相互通信和协作。

       B、提高系统的稳定性和可靠性：关键接口通常与系统的核心功能和性能直接相关，明确这些接口有助于集中资源和提高关注度，确保系统关键部分的稳定运行，降低故障率。

        C、促进模块化和灵活性：关键接口明确支持模块化设计，系统可以更容易地扩展或修改，这为未来的升级和功能添加提供了灵活性，同时也方便了新模块的集成。

        D、支持更好的配置管理：在变化迅速的技术环境中，明确关键接口的定义有助于配置管理，使得重要的接口和组件能更有效的更新和维护。

        E、降低成本和风险：通过集中资源和提高注意力在关键接口上，可以有效减少开发和维护成本，同时降低由于系统故障或不兼容所带来的风险。

                           4）使用开放标准

        开放标准确保不同的系统组件能够有效地相互通信和协作，系统更容易适应变化，可以减少对供应商的依赖，增加供应链的多样性，减少供应中断的风险，促进健康的市场竞争。

开放标准鼓励创新，供应商可以专注于如何改进或添加特定功能，简化系统集成过程，减少复杂的定制工作。

                           5）认证一致性

       MOSA在实施过程中要准备一致性认证和测试计划等认证和验证机制，确保系统及组成模块都符合外部和内部开放接口标准。使模块能达到即插即用、以网络为中心的信息交换、重新规划任务的能力。

          3、开放式系统架构（OSA）

                 （1）OSA背景

       OSA于20世纪80年代初期提出，其目的是为了应对更大规模的计算机应用推广和计算机网络的发展需求，简化与添加、修改、删除和交换组件相关的工作。对于不同用途、不同功能的电子信息系统，开放式系统架构的概念在具体定义存在一定差异，但是基本的概念仍保持大体相同，是一种使用开放标准设计的计算机或软件体系结构。

                 （2）OSA目标及作用

       OSA技术应用最成熟的是美国军用电子系统中的开放式架构应用，军用电子系统带来一些好处：

                          1) 优化系统性能并降低装备成本；

                          2) 通过技术及商业模式的创新使系统组件更容易升级；

                          3) 使用标准接口，支持可操作性、可移植性和可变规模能力，同时系统组件不受供应商限制，可进行独立采购。

        因此，OSA的核心不仅仅是将一套简单的标准或业务战略和技术体系结构的组合，还包含对各标准协同规则制定，以及应用程序集成操作系统的规则制定。

          4、开放式任务系统（OMS）

                 （1）OMS背景

       OMS是美国空军2010年开始制定的航电系统标准，主要目标是开发一套通用的航空电子系统架构，其核心处理环境和任务系统（例如雷达、通信、电子战）之间建立标准接口，并利用航电服务总线进行标准化数据传输。

        简化任务系统集成、实现服务重用和互操作性。为任务平台和载荷开发的通用可重用建立体系架构标准。OMS独立于平台，旨在通过开放式架构增强多平台之间的互联互通能力。可以说，OMS就是美国空军武器和平台间协同的主要标准，包括空地，空天，空空等协同样式。根据以往的情报分析，美国所有的空基平台都是符合OMS标准的，同时OMS的技术成熟度在2019年就达到了9级。

图83 OMS整体架构

                 （2）OMS目标及作用

        开放式任务系统（OMS）是专门为军事航空环境设计的OSA方法的一个子集。OMS以及其他OSA工作的目标是确定新的采购和架构方法，以降低开发和生命周期成本，同时提供升级和扩展系统功能的可行途径。

        由美国空军开发的开放式任务系统（OMS）标准在其定义中利用商业开发的面向服务的体系结构（SOA）概念和中间件，以促进航空电子系统的快速发展。。

        OMS参考架构建立了面向服务的基本设计模式和原则以及关键接口和模块。

        航空电子系统的功能被表征为一组服务和一组客户端。在某些情况下，程序或系统可以是客户端和服务，OMS标准定义了客户端和服务的基本行为以及用于进入和退出系统的航空电子服务总线（ASB）协议，支持测试，容错，隔离和身份验证。

          5、未来机载能力环境（FACE）

                （1）FACE背景

       FACE联盟成立于2010年，旨在为所有军用机载平台类型定义开放的航空电子环境。

       FACE技术标准是一种开放的实时标准，用于使安全关键计算操作更加健壮、可互操作性更强、便携且安全。该标准的3.0版本(2017年发布)进一步提升了应用程序的互操作性和可移植性，增强了在FACE组件之间交换数据的要求，包括正式指定的数据模型并强调定义标准的通用语言要求。

       FACE是美国新一代武器平台的航电系统架构。

                （2）FACE目标及作用

       FACE的本质是建立一个公共计算环境，支持航空电子软件在任意机载电子系统上的移植和部署。FACE技术标准是一种开放的标准，构建的公共操作环境可进一步增强FACE组件之间的数据交换能力，提升应用程序的互操作性和可移植性，实现系统和组件之间的互操作性以及接口重用。FACE的软件架构，共分为：

                          1）可移植组件单元；

                          2）传输服务单元；

                          3）平台特定服务单元；

                          4）输入输出服务单元；

                          5）操作系统单元。

       FACE通过制定一个严格的开放标准集合，采用开放式体系结构、集成式模块化航空电子系统和模块化开放系统分析方法，使航空电子系统内部应用程序之间的互操作性最大化。美国认为未来的机载软件架构都应该遵循FACE标准。

图84 FACE架构标准（英文版）

图85 FACE架构标准（汉化版）

图86 FACE模块功能说明

                （3）FACE 联盟希望完成的目标或任务如下：

                           1）专注于模块化设计；

                           2）定义抽象的接口常见任务(例如数据传输、图形、操作系统级职能)；

                           3）定义参考架构使用的开放标准(例如 POSIX、ARINC 653、OpenGL)定义一致性需求。

               （4）基于上述目的，FACE 标准定义内容如下：

                          1）提出一种使用标准化接口并提供需求的参考架构，用于开发将驻留在 FACE架构段中的软件组件；

                          2）用于描述数据及其语义的 FACE 数据结构；

                          3）操作系统配置信息关键级别；

                         4）FACE 接口的 IDL 定义；

                         5）从 IDL 到 C，C++，Ada，java等高级语言的编程语言映射方法。

          6、传感器开放系统架构（SOSA）

                （1）SOSA背景

      随着MOSA的应用，整个体系显示出“烟囱式”各类解决方案，以及相似的解决方案叠加，大大降低了体系运营效率，为了解决这种情况，美国国防部建立了基于传感器架构SOSA联盟，其旨在为跨军种的各种多功能C4KISR平台开发模块化开放式系统架构标准。

                （2）SOSA目标及作用

        SOSA技术标准定义了一种模块化实体的架构和标准，用于将光电/红外（EO/IR）、电子战（EW）、雷达和信号情报（SIGINT）等多种传感器的模式进行组合。SOSA联盟的愿景是通过构建良好的商业/采购实践和技术环境，促进创新、行业参与、竞争，降低开发和集成成本，并缩短新传感器能力投入使用的时间。

       传感器开放系统架构的目的是创建一个通用的传感器体系架构，开发可重用硬件和软件模块能够实现跨传感器重用，可持续运行30-40年。

       因此，SOSA参考架构基于系统、软件、硬件、电气和机械工程最佳实践的基本原理和模块化开放系统方法(MOSA)原则，旨在以具有成本效益的方式实现互操作性、安全性、模块化、兼容性、可移植性、即插即用性、可升级性、可扩展性和弹性等质量属性。

图87 SOSA标准架构

                             1）开放性：供应商和平台不可知的开放模块化参考架构和商业模型；

                             2）标准化：软件组件、硬件元素和电气机械接口标准；

                             3）融合：整合现有和新兴的开放标准；

                             4）对齐：与美国国防部采购政策指南一致；

                             5）成本效益：构建全生命周期内具备成本效益的C5ISR系统；

                             6）适应性：快速响应不断变化的用户需求。

图88 SOSA能力视图CV-1

图89 SOSA开放性图

                （3）SOSA“标准化”须具备如下能力：

                           1）利用适用的现有接口定义和标准

                           2）仅在必要时创建新的接口标准

                           3）使用基于共识的过程

图90 SOSA标准化

              （4）SOSA技术标准架构

       SOSA技术标准定义了通信(Comms)、光电红外(EO/IR)、电子战(EW)、雷达（Radar）和信号情报(SIGINT)等五类传感器架构和接口，对传感器进行模块化封装，规范模块间和接口交互关系，并依据开放式架构对接口进行分类。SOSA传感器的功能分解可划分为6类顶层模块。

                         1）SOSA传感器管理；

                         2） 发射/接收；

                         3）处理信号/目标；

                         4）分析/开发；

                         5）传达；

                         6）系统运行支撑。

          7、硬件开放系统技术（HOST）

                 （1）HOST背景

       HOST标准由美国海军海军航空系统司令部(NAVAIR)于2014年在帕图森特河发起。HOST的主要针对航空电子处理，并主要关注系统管理架构。

       该硬件标准侧重于VME Bus国际贸易协会(VITA)的标准，以满足国防部和航空特定要求。HOST使用商用现有技术开发非专有和公开可用的架构标准，实现各组件间的可分离性与可组合性，令系统更易于升级，促使硬件模块可以满足不断变化的平台要求。

                 （2）HOST目标与作用

       HOST是硬件组件级开放式架构，描述嵌入式电子卡如何通过标准机电插入接口，其本质是基于现有商用技术开发可重用的硬件模块，减少计算系统对特定硬件平台的依赖，并利用行业标准实现接口的标准化，为多种应用(任务计算机、显示器、无线电)和平台(空中、海上和地面车辆)提供通用硬件基线。

图91 HOST标准组成

说明:

VME Bus（Versa Module Eurocard Bus）是由VME International Trade Association（VITA）制定的一种总线标准，最初由欧洲开发，广泛应用于工业控制、航空航天和军事领域。它旨在提供高可靠性和高性能的数据传输接口。如下特点：

（1）单总线架构：VME Bus采用单总线结构，允许多个模块共享一条总线，实现数据交换。

（2）64位地址空间：支持64位地址空间，能够访问大量内存。

（3）多种数据宽度：支持8位、16位、32位和64位数据传输，灵活性高。

应用范围：VME Bus特别适合于要求高可靠性和高实时性的应用环境，如航空电子设备、雷达系统和导弹控制系统。

现有替代：随着技术的发展，VME Bus在一些新系统中逐渐被更现代的总线标准如Compact PCI和PXI所取代，但其在特定领域仍具有不可替代的地位。