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設(shè)備與工具5月10日出版的《中國航空報(bào)》以《鑄造航空裝備的“中國魂”——“天脈”操作系統(tǒng)科研攻關(guān)報(bào)道》為題，首次報(bào)道了中航工業(yè)計(jì)算機(jī)所開發(fā)的我國國產(chǎn)機(jī)載操作系統(tǒng)“天脈”。
機(jī)載操作系統(tǒng)作為一款嵌入式操作系統(tǒng)，追求的是實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、安全性。以美國風(fēng)河公司的VxWorks系統(tǒng)為代表廣泛運(yùn)用在通信、軍事、航空航天領(lǐng)域，其在F-16、F-18、B-2等有人作戰(zhàn)飛機(jī)，X-47無人機(jī)以及各種導(dǎo)彈、太空探測器上都有應(yīng)用。然而，外國產(chǎn)品的安全性對中國軍工來說是及其脆弱的。為了提升我國航空主戰(zhàn)裝備的自主化，中航工業(yè)計(jì)算機(jī)所發(fā)揮獨(dú)立自主精神，攻關(guān)國產(chǎn)機(jī)載操作系統(tǒng)“天脈”。
天脈操作系統(tǒng)的研制成功，打破了國外對同類產(chǎn)品的封鎖，提升了我國航空武器裝備的自主化水平，是我國在基礎(chǔ)軟件研制方面所取得的巨大成就。除此之外，天脈操作系統(tǒng)還具備對VxWorks系統(tǒng)的兼容能力，可移植VxWorks系統(tǒng)上的應(yīng)用軟件，這使得天脈操作系統(tǒng)的應(yīng)用更加廣泛。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)
天脈操作系統(tǒng)
以下為原文：
操作系統(tǒng)是現(xiàn)代航空裝備的核心
在現(xiàn)代信息社會中，操作系統(tǒng)是現(xiàn)代信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心軟件，與國家信息安全以及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展息息相關(guān)。作為管理和控制計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序，操作系統(tǒng)是直接運(yùn)行在“裸機(jī)”上的最基本軟件，任何其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。操作系統(tǒng)的主要功能包括管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件、軟件及數(shù)據(jù)資源，控制程序運(yùn)行，讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用，為其他信息應(yīng)用提供支持。目前，操作系統(tǒng)主要分為桌面操作系統(tǒng)（如Windows等）、智能移動操作系統(tǒng)（如安卓Android）和嵌入式操作系統(tǒng)（如飛機(jī)、汽車發(fā)動機(jī)控制設(shè)備操作系統(tǒng)等）等種類。
嵌入式系統(tǒng)通常是指一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用來對諸如工業(yè)控制、國防裝備等領(lǐng)域的裝置或設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、運(yùn)行監(jiān)視。嵌入式操作系統(tǒng)運(yùn)行在嵌入式設(shè)備之上，用戶一般無法直觀感知其存在，也不需要直接進(jìn)行安裝和維護(hù)，只能靠設(shè)備運(yùn)行時(shí)的外部表征來間接感覺它的存在。事實(shí)上，嵌入式操作系統(tǒng)是社會生活中應(yīng)用最為廣泛的操作系統(tǒng)，幾乎所有帶有數(shù)字接口和程序控制的設(shè)備，如衛(wèi)星、火箭、飛機(jī)、火車、汽車、通訊基站、交換機(jī)、智能電視、機(jī)頂盒、數(shù)碼相機(jī)中的計(jì)算機(jī)設(shè)備都屬于嵌入式設(shè)備，都使用嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式操作系統(tǒng)在信息安全中具有極端的重要性。
長期以來，我國的基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品都一直依賴于西方發(fā)達(dá)國家，操作系統(tǒng)也掌握在少數(shù)幾個(gè)西方公司手中。大量事實(shí)證明，國外操作系統(tǒng)中存在“缺陷”和“后門”，例如在2011年3月11日和4月26日，美國人Shaun Waterman在華盛頓時(shí)報(bào)上的報(bào)道：中國的“例如水壩、油氣管道、工廠和其他計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)設(shè)施，對于黑客來說更加脆弱”，“外國黑客僅僅使用了20分鐘就竊取了位于北京的外國專家局的一萬一千個(gè)專家的個(gè)人敏感信息，而這套路由器系統(tǒng)使用了稱為VxWorks的脆弱的嵌入式操作系統(tǒng)軟件?！?
飛機(jī)使用的機(jī)載操作系統(tǒng)作為機(jī)載電子設(shè)備的核心和基礎(chǔ)，是關(guān)系到飛行安全的關(guān)鍵產(chǎn)品，技術(shù)指標(biāo)要求和技術(shù)門檻都非常高。因而，能否實(shí)現(xiàn)機(jī)載操作系統(tǒng)系統(tǒng)的完全自主化，也常常被看作航空主戰(zhàn)裝備能否實(shí)現(xiàn)自主化的標(biāo)準(zhǔn)之一。如果說機(jī)載計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是飛機(jī)的大腦，那么機(jī)載操作系統(tǒng)就是飛機(jī)的“靈魂”。計(jì)算所研制的“天脈”操作系統(tǒng)就是一種機(jī)載嵌入式操作系統(tǒng)，從某種意義上來說，他們就是在為航空主戰(zhàn)裝備“鑄魂”。
高瞻遠(yuǎn)矚造就專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)
上世紀(jì)90年代之前，機(jī)載電子設(shè)備功能相對單一、軟件規(guī)模不大，應(yīng)用軟件直接管理了單一功能的系統(tǒng)、小規(guī)模的軟件和簡單的硬件。到21世紀(jì)初，機(jī)載設(shè)備復(fù)雜度提高，開始嘗試使用操作系統(tǒng)。但由于各種原因，基礎(chǔ)軟件研究僅限于教學(xué)研究、研究所探索，機(jī)載設(shè)備不得不使用國外商用操作系統(tǒng)。在這個(gè)過程中，國外軟件賺取了巨額利潤，而應(yīng)用開發(fā)的售后服務(wù)卻由國內(nèi)人員負(fù)責(zé)，更嚴(yán)重的是使用過程中發(fā)現(xiàn)的商用產(chǎn)品問題得不到更改、裝備擴(kuò)展的功能更是無法實(shí)現(xiàn)，更有甚者國外商用產(chǎn)品出現(xiàn)沒有預(yù)見的停產(chǎn)，對裝備安全和發(fā)展帶來一系列嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)：
安全隱患。由于我們無法掌握國外基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品的代碼、技術(shù)和架構(gòu)，難以確保其絕對沒有邏輯“炸彈”或“后門”，也難以保證是否會發(fā)生非法入侵、通信數(shù)據(jù)泄漏等現(xiàn)象。
受制于人。國外對面向航空裝備的產(chǎn)品實(shí)行禁運(yùn)，而且往往以各種借口回避解決操作系統(tǒng)應(yīng)用中的問題，花費(fèi)了國家大量經(jīng)費(fèi)，但是在版本升級、服務(wù)保障等方面仍然受制于人。
不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。依賴進(jìn)口嚴(yán)重制約了我國操作系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，也不利于裝備的持續(xù)發(fā)展。
作為我國唯一從事機(jī)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的專業(yè)科研機(jī)構(gòu)，計(jì)算所在機(jī)載基礎(chǔ)軟硬件研制方面一直處于領(lǐng)先地位。從20世紀(jì)90年代中期開始，計(jì)算所在為航空裝備研制各類計(jì)算機(jī)、為各個(gè)機(jī)載單位配備操作系統(tǒng)的過程，累積了大量研制和使用經(jīng)驗(yàn)，也對“核心技術(shù)不掌握、軟件安全不可控”造成的受制于人的被動局面刻骨銘心。面對嚴(yán)峻的形勢，計(jì)算所陷入了思考，并下定決心開展國產(chǎn)機(jī)載操作系統(tǒng)軟件的研制。
自主研制是一條正確之路
不時(shí)爆出的各種軟件漏洞和“后門”事件，使得航空軟件安全風(fēng)險(xiǎn)隱患逐漸暴露，信息安全等一些重大問題也開始引起國家、軍方的重視，軍方也迫切期望能夠使用國產(chǎn)操作系統(tǒng)替代國外產(chǎn)品。計(jì)算所堅(jiān)信自主研制是一條必然之路，這與當(dāng)時(shí)軍方的想法不謀而合。
要使目標(biāo)成為現(xiàn)實(shí)，離不開人力、物力、財(cái)力及技術(shù)的支撐。對于計(jì)算所來講要研制機(jī)載操作系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)的情形用“困難重重”來概括一點(diǎn)都不為過。一方面是缺乏資金，研制一個(gè)安全操作系統(tǒng)其資金需求當(dāng)以“億”計(jì)，當(dāng)時(shí)軍工企業(yè)普遍經(jīng)營困難，維持生存尚且不易，要拿出大量的資金研制軟件系統(tǒng)對于計(jì)算所來說更屬不易；另一方面，當(dāng)時(shí)國內(nèi)基礎(chǔ)軟件的發(fā)展一直得不到重視，盡管各個(gè)行業(yè)都意識到了基礎(chǔ)軟件的重要，但是在實(shí)際應(yīng)用中都更傾向于采購國外的成熟產(chǎn)品。盡管當(dāng)時(shí)幾個(gè)行業(yè)都在自主研制操作系統(tǒng)，但是產(chǎn)品由于無法投入實(shí)際應(yīng)用，導(dǎo)致項(xiàng)目下馬或夭折。
雖然困難重重，但對于計(jì)算所而言，他們還有一件寶貴的財(cái)富，那就是在長期以來在工程實(shí)踐中培養(yǎng)和造就了一支專業(yè)化的團(tuán)隊(duì)。這支團(tuán)隊(duì)有著扎實(shí)的計(jì)算機(jī)研制的專業(yè)能力，以及對發(fā)展機(jī)載軟件系統(tǒng)的深刻認(rèn)識，更有著在艱難困苦中敢于直面挑戰(zhàn)、頑強(qiáng)拼搏的精神。在長期的工作中，他們不但錘煉了科研能力和業(yè)務(wù)水平，認(rèn)準(zhǔn)了機(jī)載操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，并堅(jiān)定地要走一條獨(dú)立研制之路。
2002年，由計(jì)算所發(fā)起，由空軍總體論證單位需求牽引，計(jì)算所決定自籌資金，抽調(diào)精兵強(qiáng)將，組成團(tuán)隊(duì)進(jìn)行操作系統(tǒng)研制；在研制模式上，與長期進(jìn)行操作系統(tǒng)專業(yè)研究的北京科銀京成公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，借助已有內(nèi)核技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行操作系統(tǒng)的研制。
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