模块化设计研究
汽车零部件模块化设计及应用研究
汽车零部件模块化设计及应用研究一、引言随着汽车产业的不断发展，市场竞争日益加剧，车企们需要不断推陈出新，提高汽车的品质和性能。
其中，汽车零部件的设计和改进起到了非常重要的作用，而模块化设计是当前研究的热点之一。
本文将探讨汽车零部件模块化设计的概念、应用以及优势等问题。
二、汽车零部件模块化设计的概念1、什么是模块化设计？模块化设计是指利用已有作为单元的零部件，采用相互连接的方式，形成新的装配式零部件的设计方法。
而模块化设计将相关元件组合在一起，形成一个独立的模块单元，进而用于不同的产品。
2、汽车零部件模块化设计的概念汽车零部件模块化设计是基于标准化的零部件硬件和软件的模块化设计。
其目标是实现不同厂家之间的共享或可互换的零部件，从而加快产品开发速度，降低成本，提高汽车品质。
三、模块化设计的应用1、加速新产品的研发和生产汽车零部件模块化设计可以加速新产品的应用开发与生产。
当新产品需要使用已有的零部件时，利用现有的模块化部件，会降低开发成本、产品开发时间和工程成本，从而加速新产品的开发。
2、降低成本由于模块化设计可以实现不同模块之间的互换性，使得厂家可以在产品生产过程中降低成本。
此外，模块化设计还可以提高生产自动化率，进一步减少成本。
3、提高汽车品质汽车模块化设计可以提高汽车部件的精度和质量控制，从而最终提高汽车整体质量水平。
此外，模块化的部件维修、更换也更加方便，可以减少整体维修成本和劳动力成本。
四、模块化设计的优势1、重复使用模块零部件可以在不同车型中重复使用，节省了生产成本，并减少了生产时间。
2、高度标准化采用模块化设计，可以将零部件变为高度标准化的零部件，从而提高了零部件生产的效率和质量。
3、自动组建通过模块化的设计，零部件可在很短的时间内自动组合成汽车整体装配，这意味着生产速度更快，制造成本大大降低。
4、高度定制化模块化的设计可以根据不同需求灵活地组合零部件成新的装置，从而降低了生产成本。
五、结论随着信息技术和自动化技术的进步，汽车零部件之间的互换性和可重复使用性将成为未来汽车零部件开发的新趋势。
生产流程中的模块化设计与实践研究
生产流程中的模块化设计与实践研究随着工业化的发展，生产制造过程中的模块化设计逐渐成为一种趋势，模块化设计使得生产制造更加高效和灵活，也更容易满足消费者的个性化需求。
本文将介绍生产流程中的模块化设计及其实践研究。
一、模块化设计的概述模块化设计是将产品分成若干模块，每个模块具有独立的功能和结构，同时之间具有可组合和可替换的特性。
这种设计方式将不同的功能部件分离出来，使得产品的设计、生产和维护更加容易。
模块化设计的主要优点包括：提高设计和生产效率、减少生产成本、同时提高产品质量、提高产品的可维护性、缩短产品的上市时间、提高消费者的满意度等。
二、模块化设计的实践研究模块化设计的实践研究主要集中在以下几个方面：1. 模块化设计思想在传统产业中的应用传统的制造业在生产过程中通常采用“定制化生产”的方式，这种方式会导致产品开发时间和成本的增加。
而通过模块化设计，可以将产品的不同功能模块分离出来，使得不同的部门可以一起协作完成产品的设计和生产。
模块化设计已经在汽车、电子、机械制造等领域中得到广泛应用。
2. 模块化设计在工程项目中的应用工程项目的不同模块也可以通过模块化设计来实现。
例如，在建筑工程中，可以将不同的构件分离出来，使得建筑施工更加高效和方便。
再例如，日益增多的大型基础设施的建设，如机场、公路等，也可以通过模块化设计来提高建设效率。
3. 模块化设计在新兴产业中的应用随着新兴产业的发展，如物联网、智能制造、3D打印等，模块化设计的应用也越来越广泛。
这些新兴产业的发展都面临着部件多、结构复杂、生产难度大等问题，而模块化设计可以帮助这些产业提高生产效率和产品品质。
三、生产流程中的模块化设计案例分析以下是一些在生产流程中成功应用模块化设计的案例：1. ThinkPad笔记本电脑在笔记本电脑生产流程中，ThinkPad采用了模块化设计，将电池、硬盘、CPU 等重要电子元件分离出来，使得维修、升级等操作更加方便和快捷。
模块化设计在服装设计中的应用研究
模块化设计在服装设计中的应用研究目录一、内容概述 (2)1. 背景介绍 (2)1.1 模块化设计的概念及特点 (3)1.2 服装设计中的模块化设计趋势 (4)2. 研究目的与意义 (5)二、模块化设计在服装设计中的应用概述 (6)1. 模块化设计的原理及流程 (8)1.1 模块划分原则与方法 (10)1.2 模块组合方式与特点 (11)1.3 设计流程与关键环节 (12)2. 模块化设计在服装设计中的应用现状 (14)三、模块化设计在服装设计中的具体应用分析 (15)1. 服装部件的模块化设计研究 (16)1.1 服装功能部件的模块化设计 (17)1.2 服装装饰部件的模块化设计 (19)1.3 服装结构部件的模块化设计 (20)2. 服装风格的模块化设计研究 (21)2.1 不同风格模块的设计与划分 (22)2.2 风格的融合与变化通过模块组合实现 (23)3. 服装生产工艺的模块化设计研究 (24)3.1 生产工艺流程模块划分依据及方法论述 (25)3.2 工艺模块的组合与优化探讨 (27)一、内容概述随着社会的快速发展和生活节奏的加快，人们对服装的需求也在不断变化。
为了满足人们多样化的需求，服装行业正面临着巨大的挑战和机遇。
在这种背景下，模块化设计作为一种创新的设计方法，开始在服装设计中得到广泛应用。
模块化设计是一种将服装设计分解为若干个可互换和组合的基本单元的设计方法。
这种设计方法有利于降低设计难度，提高设计效率，使设计师能够更加专注于创意和个性化表达。
模块化设计还有助于降低生产成本，提高产品的质量和可维护性。
本文将对模块化设计在服装设计中的应用进行深入研究，探讨其理论基础、设计方法、实施过程以及在实际应用中的优势和局限性。
通过对模块化设计在服装设计中的应用进行研究，旨在为服装设计师提供一种新的设计思路和方法，推动服装行业的创新和发展。
1. 背景介绍随着科技的不断发展和人类生活水平的提高，人们对服装的需求也在不断变化。
控制系统的模块化设计与应用研究
控制系统的模块化设计与应用研究随着现代科技的发展，控制系统在工业自动化制造中扮演着越来越重要的角色。
为了提高控制系统的可靠性、稳定性和可维护性，控制系统的模块化设计成为了不可或缺的一环。
本文将从控制系统模块化设计的原理、应用案例以及未来发展趋势三个方面进行探讨。
一、控制系统模块化设计的原理在传统控制系统中，所有的控制功能都会被集成在一台设备或者一个程序中，这种设计方式遇到了很多问题。
例如，在系统故障的情况下，我们很难准确定位问题所在，也很难快速排除故障。
此外，传统控制系统的扩展性也很差，无法根据实际需要快速修改或者增加新的功能模块。
为了解决这些问题，控制系统的模块化设计开始被广泛应用。
模块化设计的主要原理在于，将不同的控制功能分离成独立的模块，通过模块之间的通信实现控制功能。
每个模块都有相应的接口，可以方便地进行组合和拆卸。
控制系统中的每个模块都可以独立运行，相互之间没有依赖关系，因此可以有效提高整个控制系统的可靠性和稳定性。
二、控制系统模块化设计的应用案例控制系统模块化设计在工业自动化领域得到广泛的应用。
以汽车制造行业为例，传统的生产线需要大量的人力资源来完成车身焊接、涂装、组装等工艺过程。
这些生产线通常由数百台设备和大量的传感器、执行器等元件组成。
其中涂装机器人、输送设备、激光焊接机器人等等都可以看作是控制系统的模块。
通过模块化设计，我们可以将所有的控制功能分离成独立的模块，实现一个模块的独立升级和维护。
这不仅可以提高生产效率，而且可以有效降低维护成本。
除了工业自动化制造领域，控制系统的模块化设计也成功地应用在了智能家居、医疗设备、机器人等领域。
例如，智能家居系统中的智能灯具、温控器、智能插座等都是控制系统的模块，通过模块化设计实现了相互独立和协作工作。
三、控制系统模块化设计的未来发展趋势随着物联网技术的不断发展，未来的控制系统将更加智能化和集成化。
控制系统模块化设计将更加注重模块之间的互联互通，从单一的控制模块逐渐演变为多模块、跨领域控制系统。
自动化设备的模块化设计方法研究
自动化设备的模块化设计方法研究在当今高度工业化的时代，自动化设备的应用日益广泛，从生产制造到物流配送，从医疗保健到航天航空，几乎涵盖了各个领域。
为了提高自动化设备的研发效率、降低成本、增强可维护性和可扩展性，模块化设计方法逐渐成为了一种重要的设计理念和技术手段。
一、自动化设备模块化设计的概念与意义模块化设计，简单来说，就是将一个复杂的系统分解成若干个相对独立、具有特定功能的模块，这些模块可以通过一定的接口和规则进行组合和连接，从而构成一个完整的系统。
在自动化设备的设计中，采用模块化设计方法具有多方面的重要意义。
首先，它能够显著提高设计效率。
通过将设备分解为模块，可以让设计人员专注于每个模块的设计和优化，减少了设计过程中的复杂性和不确定性，从而缩短了设计周期。
其次，有助于降低成本。
模块化设计使得设备的生产可以采用标准化的零部件和工艺流程，大规模生产降低了生产成本。
同时，在设备的维护和升级过程中，只需要更换出现问题的模块，而无需对整个设备进行大规模的改造，降低了维护成本。
再者，增强了设备的可维护性和可扩展性。
由于模块具有相对独立的结构和功能，当设备出现故障时，可以快速定位和更换故障模块，提高了设备的可靠性和可用性。
而且，当需要对设备进行功能扩展时，只需添加新的模块或者对现有模块进行升级，无需重新设计整个设备。
二、自动化设备模块化设计的基本原则在进行自动化设备的模块化设计时，需要遵循以下几个基本原则：1、功能独立性原则每个模块都应该具有明确、独立的功能，模块之间的功能尽量不重叠。
这样可以保证模块的可重用性和可替换性，提高模块的通用性。
2、接口标准化原则模块之间的接口应该标准化，包括机械接口、电气接口、通信接口等。
标准化的接口可以方便模块之间的连接和组合，提高设备的兼容性和互换性。
3、结构紧凑性原则模块的结构应该紧凑，体积和重量应尽量小，以节省空间和材料，同时提高设备的集成度和便携性。
4、可维护性原则模块的设计应该便于维护和修理，例如易于拆卸、安装和检测等。
模块化建筑的设计与应用研究
模块化建筑的设计与应用研究一、现状分析模块化建筑作为一种新型的建筑方式，近年来在建筑行业得到了广泛应用和认可。
其核心理念是通过将建筑物分割成标准化的模块，以快速、高效、节约成本的方式进行建设。
在模块化建筑中，建筑构件可以在工厂预制，并在现场简单组装，从而实现快速建设的目的。
目前，模块化建筑在各个领域都得到了应用，包括住宅建筑、商业建筑、公共建筑等。
在住宅建筑中，模块化建筑可以满足个性化需求，实现快速建造和可持续发展的目标。
在商业建筑中，模块化建筑可以提高建筑的经济效益和竞争力，降低成本并缩短建设周期。
在公共建筑中，模块化建筑可以提高建筑的可持续性和灾害抗性，满足不同场所的需求。
二、存在问题尽管模块化建筑在建筑行业中具有巨大的发展潜力，但也面临着一些挑战和问题。
现有的模块化建筑技术和工艺仍存在局限性，无法满足复杂建筑形态和结构的需求。
建筑行业中存在着一些技术标准的不一致性和缺乏统一规范，使得模块化建筑难以实现标准化生产和应用。
再者，模块化建筑在设计、施工和维护方面都需要更多的专业知识和技能，现有人才储备不足，难以满足市场需求。
模块化建筑在环保、节能和可持续发展方面还存在一定的不足，需要进一步改进和完善。
三、对策建议为了解决模块化建筑在设计与应用中所面临的问题，我提出以下对策建议：1.加强技术研究和创新。
建议加大对模块化建筑技术研究的投入，提升模块化建筑的设计水平和施工工艺。
鼓励建筑企业与科研机构合作，开展新型建筑材料和技术的研究开发，提高模块化建筑的质量和性能。
2.规范建筑行业标准。
建议建立模块化建筑的相关技术标准和规范，统一建筑行业的标准体系，确保模块化建筑的质量和安全。
加强建筑行业的监管和管理，提高建筑企业的责任意识和执行力。
3.加强人才培养和引进。
建议加强对模块化建筑专业人才的培养和引进，提升建筑行业人才队伍的整体素质和水平。
鼓励建筑企业与高校合作，开展实践教学和产学研合作，培养更多优秀的模块化建筑专业人才。
机械设计中模块化设计研究
机械设计中模块化设计研究摘要：机械设备广泛应用于工业生产、建筑施工、农业种植等多方面，机械设备是各个行业的基础，机械设备的质量直接决定着整个工业体系的发展。
模块化设计，通过调节各个子程序之间的连接关系，保证整个的软件稳定运行，在降低整体的制造成本的同时，确保设备运行的安全和稳定性，模块化设计是我国制造业发展的未来趋势。
关键词：机械设计；模块化设计；问题；对策一、模块化设计要求(一)强化模块化功能分析在功能分析式模块化设计中，需要把产品分成不同模块，以最小单元为基准进行设计，在功能分析时要明确各个功能模块之间的相关性，重新组合模块，构建完整的产品功能模块系统，综合模块数量、成本、工作效益之间的关系，在最小成本区内进行开发。
从机械设计的本质而言，可以将产品分为任意层，模块的模块本身层次越低，整体的设计越简单，通用化的程度越高，随着模块数量增加，接口数量呈级数增长，后续的制造、装备、包装也更加困难。
因此在模块化设计时需要综合考虑设计、装配、维修、成本等不同因素。
将子功能划分到每个功能区，建立联系。
机电产品中的各个零件并不是孤立存在的，本身存在一定的相关关系。
两块功能模块之间有直接的装配关系称为直接相关，而还有部分模块本身没有直接装配关系，但其位置有严格的要求称之为间接相关，因此在实际管理过程中要统筹模块之间的几何相关条件和物理相关条件，通过模糊聚类的方式，构建相应的矩阵方程，借助评价准则拟定最终的作业方案。
1.几何相关条件几何相关条件对两个模块之间的静止位置、复原情况、相对运动轨迹有着极高的精度要求，需要综合考虑两模块之间的垂直状态、平行度、同轴度。
例如，普通机床上的主轴箱和床身模块，在装配过程中应该确保主轴轴线与导轨之间的平行度，主轴中心线应与尾座之间的中心线保持在同一水平线上，主轴要与刀架、床身位置都应该符合基础的几何条件。
因此在实际设计过程中要通过有限的约束，以保证各个系统处稳定位置，从而保证机械正常运转。
模块研究报告
模块研究报告
报告题目：模块研究报告
报告目的：
本报告旨在对模块的概念、特点、分类以及应用进行研究，以便更好地理解模块化设计在各个领域中的应用。
一、引言
1. 背景介绍
2. 研究目的
二、模块的概念与特点
1. 模块定义
2. 模块的特点
三、模块的分类
1. 按功能分类
2. 按形式分类
3. 按规模分类
四、模块应用案例分析
1. 工业领域中的模块化应用
2. 建筑领域中的模块化应用
3. 软件开发领域中的模块化应用
4. 其他行业中的模块化应用
五、模块化设计对经济与环境的影响
1. 经济效益
2. 环境效益
六、模块化设计的挑战与未来发展趋势
1. 设计与制造的复杂性
2. 模块化设计的发展趋势
七、总结与建议
1. 研究结论总结
2. 在模块化设计中的建议
参考文献
以上是一个大致的模块研究报告的框架，具体内容和重点可以根据你的研究方向和要求进行调整。
在具体写作时，可以针对每个部分进行研究和论证，并提供实证案例来支持你的论点。
同时，还可以使用图表、数据和表格来清晰地展示研究结果。
最后，对整个研究进行总结，并提出一些建议，以促进模块化设计的发展与应用。
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一,引言由于现代通信、数字信号处理、计算机和微电子等种高新技术的迅猛发展, 无线通信装备的技术越来越先进, 也越来越复杂。
采用通用模块的设计方法, 可以最大限度地继承与利用已有的硬件和软件研究成果, 从而降低研制风险, 避免同一水平上的重复研制, 缩短研制周期, 节省研制费用, 并且, 采用开放性的模块结构, 便于实现网络互连、信息互通和功能互操作。
无线通信装备模块化设计的初衷是为了满足人们追求多品种小批量要求下实现最佳效益和质量的要求, 它的第一受益方是研制厂商, 第二受益方是军队。
无线通信装备模块化设计最终将有利于博采家所长, 推进无线通信装备模块化设计研制, 是无线通信发展的催化剂。
二、模块化设计分析1工厂级模块化设计工厂级的无线通信装备模块化设计指的是无线通信装备厂拥有自己的模块化结构设计、模块划分原则和总线母板等。
随着技术进步和为了便于组织生产, 国内无线通信装备厂已逐步将电路板的织生产, 国内无线通信装备厂已逐步将电路板的大板结构改成按功能划分的小板结构, 并设计了本厂专有的母板。
对于目前已有的通信装备而言, 这些措施在一定程度上体现了模块化设计思想, 并且是切实可行的。
通信装备模块的划分是工厂级模块化设计的关键。
为使划分的模块合理, 首先应对该类装备有充分了解, 然后采取系统工程和功能分解的方法, 对装备组成进行分析和功能分解, 最后划分出级模块。
工厂级模块化设计是以现有技术体制和技术形式, 在对一定范围内的采用传统方式生产的不同型号装备进行功能分析和分解的基础上, 划分并设计、生产理器出一系列通用模块或标准模块, 然后, 从这些模块中选取相应的模块, 并补充新设计的专用模块或零部件一起进行相应组合, 以构成满足各种不同需要的装备。
工厂级模块化设计包括建立模块体系和组合形成新装备这两个基本步骤。
( 1) 建立模块体系正确合理地划分特定功能和接口的模块, 既是建立通信装备模块体系和组合形成新装备的关键, 也是今后拟制模块总体规划进行有效开发和应用的关键。
因此, 模块的划分、设计、研制、生产以及模块体系的建立, 应是建立在对所有同类装备及组成部分充分了解的基础上, 并对现役装备的改造和新装备的开发等进行综合分析和组合的基础上, 采用系统工程和标准化的原理及方法去处理。
根据使用需求, 从顶层向下按功能分解的方法, 将装备分解成不同等级的单元, 同时从底层单元向上进行模块需求分析, 按标准化原理对同类和相似装备进行对比、归类、简化、统一, 合理划分模块, 确定技术指标和质量要求, 然后进行设计、研制和生产, 从而建立起模块体系。
( 2) 组合形成新装备工厂级模块化设计应采用组合化设计方法, 充分利用种通用模块、专用模块和零件进行组合或派生种不同要求和用途的新装备。
组合设计的关键在于总体方案设计, 这是一个多因素综合权衡的过程。
2设备级模块化设计设备级的无线通信装备模块化设计指的是, 为了实现互通, 将一些功能模块设计成为个无线通信装备厂都能接受和采用的通用模块, 同时对一些影响互通的部件模块强制实现体制和功能上统一的设计。
设备级的无线通信装备模块化设计必须首先抓好顶层设计, 在顶层设计的基础上, 制定设备级的无线通信装备模块化设计的模块化标准, 再以标准为指南, 才有可能实现无线通信装备的互连互通和模块化。
设备级模块化设计包括硬件模块设计和软件模块设计这两方面基本内容。
( 1) 硬件模块设计硬件模块设计有 2 种可能: 一种是属于设备级模块化设计初级阶段的情况, 即采用多板分散处理, 各种数字处理硬件模块均有自已的数字信号处理器和可编程数字逻辑电路。
这种技术设计要求相对较低,能故障检测到板, 但接口较多,芯片规模小、品种多;另一种是属于预计将来可实现的情况,即使用高速处理器、超大规模可编程器件,数字处理部分由一块单板完成。
这种方式硬件接口简单, 一旦发生故障,更换单板即可。
它类似于目前的微机,基本功能都在一块主板上。
硬件模块实现的关键是规划硬件模块的接口定义、信号流程的功能及技术指标或标准, 并公开这些要求, 以使不同的开发、生产单位均能提供该硬件模块,且能用不同单位提供的模块组装成整机。
对于具体模块的电路实现, 可采用信号处理器的类型和电路实现的方式。
对于生产和维护方来讲, 最好是采用广泛使用的器件, 以利于降低开发、生产、维护的成本。
( 2) 软件模块设计软件模块是在硬件模块支持下实现功能模块规定任务中至关重要的部分。
它利用总线和操作系统,实施对资源的管理和调用, 并使用各种配套的应用软件完成对信息和控制数据的处理、检测和传送。
不同的应用软件完成不同的功能, 例如数字调制解调的信号处理、密钥管理协议等,具体设计时还要考虑到实时处理和非实时处理的数据之间的关系等。
在设备级模块化设计中,软件模块化设计是较为关键和复杂的问题。
对于不同的硬件模块化规程,将会产生不同的软件模块化规程。
随着软件无线电技术研究的深入, 软件模块化设计必将走向成熟和完善。
3系统级模块化设计系统级的无线通信装备模块化设计指的是从系统和顶层的角度来研究无线通信装备模块化设计。
系统级的无线通信装备模块化设计具有统一标准的模块化功能体系、结构体系和接口标准, 具有统一的硬件平台和软件平台。
通过采用系统级的无线通信装备模块化设计理念,来构造模块化通信装备。
模块化通信装备是指从通信装备的顶层设计出发来解决通信装备的模块化问题, 强调采用软件通信体系结构的概念来实现通信装备的模块化体系结构,使系统的体系结构具有了开放性、软件可编程性、软、硬件高度模块化等优点。
模块的划分和接口设计将在这种体系框架的基础上进行。
这里的模块体系除了指各种软件模块和硬件模块外, 更重要的是指具有模块化的基本体系结构。
随着技术的发展,软件模块将在数量上和地位上超过硬件模块,成为无线通信装备模块的主要组成部分。
三、软件通信体系结构的研究1软件无线电的思想软件无线电思想是20 世纪90 年代以后逐渐兴起的一种全新的设计思想, 其完整的概念和结构体系是由美国科学家Mi tola 于1992 年5 月明确提出的,其核心思想是在通用的硬件平台上,加载不同的通信软件以实现不同的通信模式和功能。
这种全新的设计思想使无线电台可以适应各种不同的应用场合,而通信系统的设计与开发主要成为软件的研究和开发,这将极大缩短通信系统的研发周期和成本。
标准的软件无线电应采用基于标准虚拟机环境的硬件结构,将射频( RF)、中频( IF)、基带和比特流部分组装在一个虚拟机系统中, 由软件来完成各种通信功能,包括信源编码、信道编码、信道解码和信源解码等。
为了加载实现多种通信模式和功能,软件无线电的天线应跨多个频段, 并且形式要统一。
射频部分完成输出功率的产生及前置放大, 将射频信号转换成标准中频信号, 以及将标准中频信号转换成射频信号,该标准中频信号适合A/ D 和D/ A 转换。
中频部分完成中频信号与已调基带信号之间的变换(包括接收和发射) , 主要功能是频率变换和滤波。
基带信号处理部分是把数据流变换成适合信道传输的基带信号和解调基带信号。
比特流部分则主要对多个信道比特流进行复接和分接。
软件无线电系统的硬件采用模块化结构, 建立公共的硬件平台, 支持并行、流水线及异构处理环境。
软件由采用基于OSI 参考模型的分层软件体系,支持开放式的模块化设计。
灵活应用软件无线电的基本硬软件模块,可使软件无线电设备对传播条件具有多种自适应能力( 包括频率、功率、速率等)、多种抗干扰能力( 包括扩频及跳频、自适应天线调零、自适应干扰抵消等)、灵活可变的多址方式(包括FDMA、TDMA、CDMA 其混合等)、用户需要的多种业务(包括话音、传真、数据及图象等)及多种组网与接口能力等。
由此可见,软件无线电是无线通信系统从模拟到数字再向前发展的新阶段技术。
要真正实现模块化以及前面提出的总体设计目标, 必须采用软件无线电技术。
美军的J TRS(联合战术无线电系统) 计划就是采用了软件无线电的设计思想, 定义了软件通信体系结构规范。
2软件通信体系结构的内容由于军事需求的牵引,近年来美国国防部采取了十分果断和重大的措施,其发展动态很值得我们关注和思考。
最重要的动态就是美国军方正在实施的新一代无线通信系统计划(即J TRS) ,其主要思路是使美军的无线通信装备用模块化体系结构设计的方法进行全面的更新换代,其目标是提供一种适用于所有军兵种要求的电台系列, 频段覆盖范围为2 MHz~ 2 GHz, 不但要兼容传统系统, 而且将提供多种新的宽带波形,支持话音、数据和多媒体等多种业务的传输, 将极大地增强部队之间的互通能力。
JTRS将成为数字化战场环境中作战人员通信的主要手段,代表了目前世界范围内最为先进的无线通信发展方向,是未来军事通信的基本组成部分。
美国国防部组织了2个小组分别由Raytheon 和Motorola两个大公司牵头来定义JTRS 的硬件和软件体系结构,最后以Raytheon 公司为首提出的软件通信体系结构规范( SCA) 获得国防部批准通过。
SCA规范描述了模块化软件可编程电台的软件体系结构、硬件体系结构和安全体系结构, 以及应用程序接口(API)规范, 同时引入了嵌入式微处理系统、总线、操作系统、CORBA(公共对象请求代理体系)、面向对象的软件和硬件设计等一系列计算机技术, 采用了波形应用和资源可裁剪、可扩充的设计思想,其目的是实现电台硬件模块化,软件具有可移植性、可重用性和可互操作性。
目前发布的SCA 最新版本为2. 2。
( 1) 软件体系结构的内容软件体系结构的核心内容是定义了一个通用软件平台,软件平台由带有硬件驱动软件的POSIX 操作系统、CORBA 中间件和核心框架3 部分组成。
软件平台对于波形设计和开发人员来说提出了很多新的要求和限制,其目的是为了实现波形能够从一个无线电系统移植到另一个系统。
核心框架包括一组关键的核心接口和配置文件, 是实现通信系统中软件组件的部署、管理、连接和通信的主要功能部件。
核心框架的一部分接口由软件平台开发人员实现,一部分接口由波形应用软件开发人员实现,其余部分由硬件设备开发人员实现。
( 2)硬件体系结构的内容硬件体系结构采用了面向对象的概念来定义系统内部的典型模块划分,要求一旦实现了一个实际的系统,就必须公开完整和详细的接口。
通过这些公开的接口, 第三方就可以提供系统内部模块, 软件开发人员就可以确定硬件的性能和容量以加载特定的波形。
随着未来可编程元素的增加,硬件模块的合理划分为新技术的插入提供了方便。
( 3)安全体系结构的内容安全体系结构是军事通信的特殊要求, 也是很重要的要求。
SCA 给出了一个红边黑边相互隔离的安全架构, 以满足军事通信不同层次的安全要求。