關於軍用軟體裝備開發設計方法的研究論文
關於軍用軟體裝備開發設計方法的研究論文
高新技術特別是資訊科技的迅猛發展，使武器裝備日趨資訊化、體系化和系統化。人們對武器裝備的關注，已從對單件武器裝備的關注向整個武器系統的關注。當前，世界發達國家軍隊在積極發展高新技術裝備的同時，十分注重搞好頂層設計，使目標偵察與監視、目標資訊處理與傳輸、精確打擊與毀傷評估等實現一體化。這樣，就把工業時代的適於發揮單件武器裝備作戰能力的體系，逐步改造成資訊時代的適於資訊快速流動和使用、並能發揮武器裝備整體作戰能力的新體系。而這個體系改造的過程，離不開軍用軟體的支撐，使軍用軟體從作為武器系統的重要組成部分發展成為一種新的裝備——軟體裝備。
1 正確理解軟體裝備的基本內涵
軟體裝備，顧名思義就是由軟體構成的裝備。因此，準確把握軟體的概念有利於我們正確理解軟體裝備的基本內涵。目前，學術界普遍認為，軟體是在計算機系統中與硬體相互依存的另一部分，它包括程式、資料和文件的完整集合。但此定義卻忽略了軟體是知識載體的特徵。因此，完整地講，軟體應是知識、程式、資料和文件的有機集合。
軟體裝備是指運用於軍隊的作戰指揮、裝備保障、教育訓練等方面的資訊處理程式。值得指出的是，軟體裝備應是包含軍事知識的軟體，需要軍用計算機系統、通訊網路、武器系統等平臺的支撐。對於軟體裝備，從其功能、開發規模、工作方式和應用物件等不同角度看，有不同的分類方法。比如，根據軟體裝備應用物件的不同，可將軟體裝備分為：系統軟體裝備、通用軟體裝備、指揮控制系統軟體裝備、武器系統的嵌入式軟體裝備、數字化部隊單兵軟體裝備等。
軟體裝備不同於傳統武器裝備，有其自身的特點。首先，軟體裝備是一種邏輯產品，具有抽象性，反映了指揮員的軍事需求，是軍事與技術的融合，是軍事系統的“大腦”，必須透過使用、測試、分析等手段瞭解其功能、效能和特性。其次，軟體裝備與傳統武器裝備的研製、生產存在很大差別，其開發成本佔總成本的絕大部分，而生產(複製)的成本卻很低。第三，軟體裝備不會磨損，從理論上講，無缺陷的軟體裝備可以無限期使用。第四，軟體裝備維護困難，也十分脆弱，一條指令或一個數據出現錯誤就可能導致災難性的的後果。
2 科學劃分軟體裝備的研製階段
規劃和論證階段。主要由系統的創意和構思、戰術技術論證、系統分析建模等部分組成。這一階段需要軍事指揮、武器裝備、系統工程、計算機、軟體、管理等各類專家的共同參與。主要任務包括：一是方法，按照系統的創意和構思，對軍事需求及現實環境進行戰術技術論證、系統分析和系統建模模擬研究，科學論證軟體裝備的可行性，撰寫可行性報告。二是編寫規範的特性規格說明文件。詳盡描述軟體裝備應具有的特性，確定軟體裝備應具有的功能。然後根據所需功能編寫規範說明，明確特性所希望達到的目標。三是確定研製週期。在規劃和論證階段，當所有的特性規格說明編寫完成後，依據軟體開發人員的經驗，概略地確定軟體裝備的研製週期。
開發和測試階段。主要由軟體需求分析、概要設計、詳細設計、編碼和除錯、單元測試、組裝測試、軟體整合測試等部分組成，需由軍事、軟體、管理、測試等方面的專家來共同完成。主要任務包括：一是依據第一階段的特性規格說明文件，軟體開發和測試專家與軍事專家一起確定軟體裝備的功能需求、效能需求和執行環境需求，編制軟體裝備的需求規格說明、測試標準等。二是根據軟體開發的原則，從重要的特性需求開始，劃分任務，進行編碼與除錯。四是根據產品功能說明書，測試人員採用不同的測試方法和測試策略，利用測試工具對軟體裝備進行功能、相容性、可靠性、配置等方面的測試。測試完成後，測試人員要對測試過程中的反饋資訊，按照軍用標準寫各種型別的測試文件。
實驗和定型階段。主要由系統整合測試、系統實驗和驗收、裝備定型等部分組成。參加此階段的人員應是參加規劃和論證階段的人員。主要任務包括：一是系統整合測試。按照專案需求，將軟體裝備、計算機、網路、感測器、武器系統等整合起來，進行系統測試。二是系統試驗。軟體裝備試驗是在系統整合測試的基礎上進行的。應按照戰術技術論證的總體目標和要求進行系統試驗，目的是認證武器系統的戰術技術指標是否達到設計要求。三是驗收。驗收軟體裝備是否滿足軍用標準，是否具備完整的資料(程式、文件、軟體中間產品及評審檔案等)。軟體裝備必須經過武器裝備系統的整合測試盒系統測試，測試和試驗結果達到設計要求後，方可透過驗收。四是軟體裝備的定型。軟體裝備開發出來後，要先配發到部分部隊，進行真實環境的試驗。只有經過部隊試用後，證明軟體裝備的戰術技術指標確實滿足設計要求，具備列裝的條件，方可定型生產。
3 努力加強我軍軟體裝備建設
一要加強軟體裝備的系統研究與統一規劃。軟體裝備是武器系統整合的“粘合劑”，是“系統”與“系統”對抗的核心，是作戰效能的.“倍增器”，其研發過程是一項複雜的系統工程。因此，應加強軟體裝備的系統研究和科學論證，搞好頂層設計，實施統一規劃，強化組織領導，最佳化體系結構，立足自主開發，實施分階段、分層次、分型別的軟體裝備建設。
二要注重軟體裝備的一體化和標準化建設。隨著武器裝備向資訊化、體系化和系統化的方向發展，軟體裝備的一體化和標準化是各類武器裝備實現“互聯、互通、互操作”，以及進行系統整合的基本條件。因此，必須重視軟體裝備的一體化和標準化建設，規劃好軟體裝備“一體化”的體系結構框架，實施資料的標準化，加強通用操作環境等基礎設施的建設。同時，隨著軟體技術的快速發展，還應對軟體裝備的標準化建設進行不斷改進。
三要建立和完善軟體裝備質量保證體系。建立和完善軟體裝備質量保證體系，應樹立一切從作戰需求出發的觀念，將全面質量管理方法應用到軟體裝備的開發上來，實現從需求管理到專案計劃、專案控制、軟體獲取、質量保證、配置管理等研製全過程的質量管理，使質量管控由事後檢測變為事前預防。
四要加強軟體裝備的度量建設。軟體裝備是非常複雜的知識產品，對其進行正確度量也是十分複雜的。而軟體裝備的度量是影響武器系統，乃至整個武器裝備體系技術先進性、建設成本和質量效能的關鍵。因此，必須加強軟體裝備度量的理論研究和實踐應用。通常情況下，軟體裝備的度量可分為質量度量、可靠性度量、成本估算、風險分析等方面。
五要重視對軟體裝備開發組織評估和選擇。軟體裝備開發組織水平的高低，直接影響著軟體裝備的質量和成本。因此，從保證技術先進性，降低建設成本，提高軟體裝備產品質量等方面看，都必須重視對軟體裝備開發組織的評估和選擇。目前，對軟體組織進行評估有兩種標準：一種是由國際標準化組織專門為軟體行業制定的ISO9003;另一種是由美國卡娜基梅隆大學軟體工程研究所提出的軟體研發專案管理的一系列方法CMM。我們應加強對這方面的研究，以便作出科學選擇。
六要加強對軟體裝備開發、管理和使用人員的培養。軟體裝備作為一種智力高度密集的知識產品，其能否開發成功，在很大程度上不僅取決於軟體開發人員的技術水平和創新能力，而且還取決於管理人員的素質，以及使用人員運用軟體裝備的能力。因此，必須對軟體裝備研製、維護、管理的特殊性由足夠的認識，加強對軟體裝備開發、管理和使用人員的培養。