关于军用软件装备开发设计方法的研究

　　高新技术特别是信息技术的迅猛发展，使武器装备日趋信息化、体系化和系统化。人们对武器装备的关注，已从对单件武器装备的关注向整个武器系统的关注。当前，世界发达国家军队在积极发展高新技术装备的同时，十分注重搞好顶层设计，使目标侦察与监视、目标信息处理与传输、精确打击与毁伤评估等实现一体化。这样，就把工业时代的适于发挥单件武器装备作战能力的体系，逐步改造成信息时代的适于信息快速流动和使用、并能发挥武器装备整体作战能力的新体系。而这个体系改造的过程，离不开军用软件的支撑，使军用软件从作为武器系统的重要组成部分发展成为一种新的装备——软件装备。

　　1 正确理解软件装备的基本内涵

　　软件装备，顾名思义就是由软件构成的装备。因此，准确把握软件的概念有利于我们正确理解软件装备的基本内涵。目前，学术界普遍认为，软件是在计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它包括程序、数据和文档的完整集合。但此定义却忽略了软件是知识载体的特征。因此，完整地讲，软件应是知识、程序、数据和文档的有机集合。

　　软件装备是指运用于军队的作战指挥、装备保障、教育训练等方面的信息处理程序。值得指出的是，软件装备应是包含军事知识的软件，需要军用计算机系统、通信网络、武器系统等平台的支撑。对于软件装备，从其功能、开发规模、工作方式和应用对象等不同角度看，有不同的分类方法。比如，根据软件装备应用对象的不同，可将软件装备分为：系统软件装备、通用软件装备、指挥控制系统软件装备、武器系统的嵌入式软件装备、数字化部队单兵软件装备等。

　　软件装备不同于传统武器装备，有其自身的特点。首先，软件装备是一种逻辑产品，具有抽象性，反映了指挥员的军事需求，是军事与技术的融合，是军事系统的“大脑”，必须通过使用、测试、分析等手段了解其功能、性能和特性。其次，软件装备与传统武器装备的研制、生产存在很大差别，其开发成本占总成本的绝大部分，而生产(拷贝)的成本却很低。第三，软件装备不会磨损，从理论上讲，无缺陷的软件装备可以无限期使用。第四，软件装备维护困难，也十分脆弱，一条指令或一个数据出现错误就可能导致灾难性的的后果。

　　2 科学划分软件装备的研制阶段

　　规划和论证阶段。主要由系统的创意和构思、战术技术论证、系统分析建模等部分组成。这一阶段需要军事指挥、武器装备、系统工程、计算机、软件、管理等各类专家的共同参与。主要任务包括：一是方法，按照系统的创意和构思，对军事需求及现实环境进行战术技术论证、系统分析和系统建模仿真研究，科学论证软件装备的可行性，撰写可行性报告。二是编写规范的特性规格说明文档。详尽描述软件装备应具有的特性，确定软件装备应具有的功能。然后根据所需功能编写规范说明，明确特性所希望达到的目标。三是确定研制周期。在规划和论证阶段，当所有的特性规格说明编写完成后，依据软件开发人员的经验，概略地确定软件装备的研制周期。

　　开发和测试阶段。主要由软件需求分析、概要设计、详细设计、编码和调试、单元测试、组装测试、软件集成测试等部分组成，需由军事、软件、管理、测试等方面的专家来共同完成。主要任务包括：一是依据第一阶段的特性规格说明文档，软件开发和测试专家与军事专家一起确定软件装备的功能需求、性能需求和运行环境需求，编制软件装备的需求规格说明、测试标准等。二是根据软件开发的原则，从重要的特性需求开始，划分任务，进行编码与调试。四是根据产品功能说明书，测试人员采用不同的测试方法和测试策略，利用测试工具对软件装备进行功能、兼容性、可靠性、配置等方面的测试。测试完成后，测试人员要对测试过程中的反馈信息，按照军用标准写各种类型的测试文档。

　　实验和定型阶段。主要由系统集成测试、系统实验和验收、装备定型等部分组成。参加此阶段的人员应是参加规划和论证阶段的人员。主要任务包括：一是系统集成测试。按照项目需求，将软件装备、计算机、网络、传感器、武器系统等集成起来，进行系统测试。二是系统试验。软件装备试验是在系统集成测试的基础上进行的。应按照战术技术论证的总体目标和要求进行系统试验，目的是认证武器系统的战术技术指标是否达到设计要求。三是验收。验收软件装备是否满足军用标准，是否具备完整的资料(程序、文档、软件中间产品及评审文件等)。软件装备必须经过武器装备系统的集成测试盒系统测试，测试和试验结果达到设计要求后，方可通过验收。四是软件装备的定型。软件装备开发出来后，要先配发到部分部队，进行真实环境的试验。只有经过部队试用后，证明软件装备的战术技术指标确实满足设计要求，具备列装的条件，方可定型生产。

　　3 努力加强我军软件装备建设

　　一要加强软件装备的系统研究与统一规划。软件装备是武器系统集成的“粘合剂”，是“系统”与“系统”对抗的核心，是作战效能的“倍增器”，其研发过程是一项复杂的系统工程。因此，应加强软件装备的系统研究和科学论证，搞好顶层设计，实施统一规划，强化组织领导，优化体系结构，立足自主开发，实施分阶段、分层次、分类型的软件装备建设。

　　二要注重软件装备的一体化和标准化建设。随着武器装备向信息化、体系化和系统化的方向发展，软件装备的一体化和标准化是各类武器装备实现“互联、互通、互操作”，以及进行系统集成的基本条件。因此，必须重视软件装备的一体化和标准化建设，规划好软件装备“一体化”的体系结构框架，实施数据的标准化，加强通用操作环境等基础设施的建设。同时，随着软件技术的快速发展，还应对软件装备的标准化建设进行不断改进。

　　三要建立和完善软件装备质量保证体系。建立和完善软件装备质量保证体系，应树立一切从作战需求出发的观念，将全面质量管理方法应用到软件装备的开发上来，实现从需求管理到项目计划、项目控制、软件获取、质量保证、配置管理等研制全过程的质量管理，使质量管控由事后检测变为事前预防。

　　四要加强软件装备的度量建设。软件装备是非常复杂的知识产品，对其进行正确度量也是十分复杂的。而软件装备的度量是影响武器系统，乃至整个武器装备体系技术先进性、建设成本和质量效能的关键。因此，必须加强软件装备度量的理论研究和实践应用。通常情况下，软件装备的度量可分为质量度量、可靠性度量、成本估算、风险分析等方面。

　　五要重视对软件装备开发组织评估和选择。软件装备开发组织水平的高低，直接影响着软件装备的质量和成本。因此，从保证技术先进性，降低建设成本，提高软件装备产品质量等方面看，都必须重视对软件装备开发组织的评估和选择。目前，对软件组织进行评估有两种标准：一种是由国际标准化组织专门为软件行业制定的ISO9003;另一种是由美国卡娜基梅隆大学软件工程研究所提出的软件研发项目管理的一系列方法CMM。我们应加强对这方面的研究，以便作出科学选择。

　　六要加强对软件装备开发、管理和使用人员的培养。软件装备作为一种智力高度密集的知识产品，其能否开发成功，在很大程度上不仅取决于软件开发人员的技术水平和创新能力，而且还取决于管理人员的素质，以及使用人员运用软件装备的能力。因此，必须对软件装备研制、维护、管理的特殊性由足够的认识，加强对软件装备开发、管理和使用人员的培养。