执行摘要
过去十年，美国军事采购对成本效益、可重用性和模块化的标准应用需求日益增长，推动行业转向开放架构标准。开放机载能力环境（FACE™）标准作为传统开发的替代方案，允许航空电子系统供应商和集成商在不同项目和飞机上轻松重用软件。风 River® 首次获得 FACE 技术标准操作系统段（OSS）安全基础配置认证，支持可负担的软件系统，促进创新和软件定义能力的快速集成。本文探讨了向开放架构设计过渡的挑战及其对航空电子行业的积极影响。
开放架构的挑战
传统航空系统为单一机型开发，缺乏软件重用需求，导致长期交付时间、设计锁定和单一供应商依赖。为提高软件敏捷性，需要新的开发和维护范式，即 FACE 技术架构和商业策略。
FACE 的愿景
FACE 联盟（由 90 多个政府和行业组织组成）旨在通过消除平台特定、紧密耦合的设计和独特封闭接口，根本性地改变机载软件开发、采购、部署和维护流程。FACE 建立了一套开放标准，用于国防部航空电子系统，具有以下特点：
- 基于开放架构和通用数据模型
- 实施 IMA 方法
- 利用 100 多个现有航空航天和国防标准
- 支持可移植、模块化、分区、可扩展、可扩展、安全和安全的组件
- 建立测试和符合性基础，降低集成风险，最大化应用互操作性
FACE：标准的标准
FACE 利用现有的商业和国防标准，将其汇编到一个开放框架中，并添加了一个公平合理的商业策略来采购 FACE 组件。联盟还创建了 FACE 符合性验证和认证流程。FACE 没有发明新的应用程序编程接口（API）或平台标准，而是利用了：
- ARINC 653 IMA 平台应用执行器
- ARINC 661-4 驾驶舱显示系统接口
- ARINC 664 飞机数据网络
- ARINC 429 数字信息传输系统
- ARINC 739A-1 多用途控制显示单元（MCDU）
- POSIX®
- IETF RFC 2373：IPv6 地址架构
- OpenGL ES 常见配置规范
- 加拿大可信计算机产品评估标准（CTCPEC）
- 国防部指令 8500.1 信息保障
- RTCA DO-178C 航空航天系统和设备认证中的软件考虑因素
- 可信计算机系统评估标准（TCSEC）
- 其他 100 多个标准
谁应该关心 FACE 方法？
任何向国防部提供军事航空电子设备的承包商都应熟悉 FACE 技术和商业标准。美国是航空电子最大的市场，目前已有 50 多个公开政府采购包含 FACE 要求。美国空军、陆军、海军/NAVSEA、DARPA 和美国 SOCOM 也有多个非公开采购要求 FACE。一些外国军队也在标准化 FACE。
来自 Wind River 的 FACE 解决方案
FACE 技术标准中有四个 FACE OSS 配置文件，从一个小型、安全敏感的配置文件到两个安全配置文件再到一个通用配置文件，每个配置文件中的 POSIX 调用数量都在增加。获奖的 Wind River VxWorks 653 平台是第一个获得 FACE 认证符合性的实时操作系统（RTOS）。VxWorks 653 2.5 于 2017 年 3 月 15 日获得 FACE OSS 安全基础配置文件符合性认证，要求 ARINC 653 和 241 个 POSIX 调用。VxWorks 653 的使用使军事项目受益于商业航天中证明的尺寸、重量和功率（SWaP）和平台整合优势，非常适合需要符合 RTCA DO-297 标准的多个 IMA 供应商的项目。
结论
FACE 是一种全球方法，旨在更快、更经济地加速软件定义的航空电子能力交付给最终用户。FACE 商业策略解决了阻碍其他开放标准计划的企业问题，为大型和小型软件供应商建立了平衡、竞争的环境。FACE 标准和商业策略通过行业和政府合作设计，遵循了适用于许多领域的公私合作伙伴关系模式。FACE 标准和符合性计划正在为嵌入式软件创建一个新的开放国防市场。成功完成 FACE 符合性认证开启了全球航空电子软件快速集成和部署的新时代。风 River 通过率先获得商业现货（COTS）操作系统产品的 FACE 认证，巩固了其在受信任、认证的 FACE 符合性产品市场的领导地位。这项认证使 VxWorks 653 能够为全球航空电子界 usher in 一个开放架构航空电子的新时代。
