1.2 軍用軟件分類和特點

1.2.1 軍用軟件定義

20世紀40年代，美國研制出了世界上第一臺計算機，并編制了用于研制原子彈和計算導彈彈道的軍用軟件。至今，軍用軟件的發展已近 80 年的歷程，在軍事領域的各個方面得到深入廣泛的應用，成為各種高新武器裝備不可缺少的重要組成部分，在某些領域，軟件本身已成為一類重要的裝備。軍用軟件的發展及應用水平，已經成為軍隊信息化程度的主要標志，從某種角度上甚至可以說代表著一個國家的軍事實力。因此，世界各主要國家和地區都把軍用軟件作為推進軍隊信息化的重要途徑。

軍用軟件是武器裝備和指揮系統的重要組成部分，作為多元戰場信息的“管理者”，軍用軟件質量的高低已成為衡量戰斗力最重要的性能指標之一，在信息化戰爭中的地位也越來越顯著。隨著我軍信息化建設進程步伐的加快，越來越多的軍用軟件陸續交付部隊，有力地支撐了部隊的指揮控制和業務處理等各種應用。軍隊信息化建設的主要途徑是對現有主戰武器裝備進行信息技術改進、研制新型信息化武器裝備、發展先進的軍用綜合信息系統等。

軍用軟件與其他軟件相比，具有明顯的特殊性，通常是指用于軍事目的或軍事系統的特殊專用軟件，主要包括飛機、艦船、坦克、制導導彈、空間發射等所需要的武器系統軟件和指揮控制、信息處理、情報獲取所需要的指揮系統軟件。

1.2.2 軍用軟件的作用和地位

隨著軍隊信息化程度的不斷提高，軍用軟件已經滲透軍事應用的各個方面，已成為武器裝備體系中不可或缺的組成部分。現代武器系統之所以被稱為智能武器，就是因為軟件為其提供了大腦。軟件通過專用硬件的運行，可以完成許多功能，如作戰飛機的每次使用基本上都依賴于軟件，包括戰略和戰術行動、監視、探測、評估和預警等。在不少情況下，光有硬件是不行的，軟件的功能甚至要超出其他部件。軟件的重要性已在最近的幾次高技術局部戰爭中得到證明，主要體現在如下幾個方面：

（1）軟件是高新武器裝備的靈魂。在高新武器裝備中由軟件實現的功能越來越多，有些裝備甚至大大超過了硬件；而且軟件不但能執行以前由硬件執行的許多功能，而且還能執行光靠硬件幾乎無法執行的功能。例如，為減少雷達截面積，B-2轟炸機沒有垂直控制面，飛機的垂直穩定度全靠軟件來控制，從而滿足了B-2轟炸機隱身的要求。軟件的應用不僅極大地提高了武器裝備系統原有的許多性能，而且已成為整個軍事系統的控制中樞和威力倍增器。

（2）軟件是構筑信息化裝備體系的關鍵。現代戰爭是體系和體系的對抗，單一武器、單一系統的決勝作用已經逐漸弱化，而由大量嵌入芯片和軟件的各種武器裝備形成的信息化裝備體系已成為戰爭制勝的基礎。構筑信息化裝備體系絕不是各種裝備的簡單堆積，也不只是各種武器裝備和系統之間的物理連通，而是通過軟件的控制，使各種作戰信息按照作戰要求有序流動，滿足體系內各部分之間互連互通互操作的要求，實現不同武器系統的功能互補、協同行動和互相支援。

（3）軟件可有效提升武器裝備的整體作戰效能。由于軟件能極大地提高武器系統的信息獲取、傳輸、處理、存儲、管理、分發及其數字化、智能化、網絡化水平，利用軟件技術對已有武器裝備進行改造，已成為部分武器裝備升級換代所依靠的主要模式之一。利用軟件技術改造不僅能大大提高武器裝備作戰效能，而且還具有成本小、周期短和效果好的優點。例如，伊拉克戰爭前夕，美國海軍 F-14 戰斗機通過軟件升級的方式具備了投放精確制導武器的能力，使改造周期從以往的幾個月甚至幾年，縮短至3個星期；另外美軍的全球指揮控制系統近幾次的改進也主要是通過軟件升級實現的。

（4）軟件是信息戰中攻防對抗裝備發展的焦點。信息戰已成為現代戰爭的主要模式。一方面，作為一類特殊軟件——計算機病毒成為信息戰進攻的重要手段。計算機病毒的作用主要是通過破壞敵方信息系統和計算機網絡中的軟件，達到使其癱瘓的目的。目前，一些國家已把計算機病毒作為信息戰的重要手段，并在實戰中進行演練。海灣戰爭中，美軍利用開發的計算機病毒“預埋”技術，在芯片中置入計算機病毒，給伊方造成了重大損失。另一方面，信息安全軟件、網絡防護軟件成為信息戰防御的關鍵工具。為對抗計算機病毒和其他針對信息系統及網絡中的軟件攻擊，保證其正常運行，各國都在開發以軟件為主要形式的對抗措施。可以預見，隨著信息系統及網絡的廣泛應用，以爭奪信息優勢為目標的信息對抗日趨激烈，軍用軟件將成為敵我雙方信息攻防對抗裝備的焦點。

1.2.3 軍用軟件分類

軍用軟件通常是指用于軍事目的或軍事系統的特殊軟件，一般分為兩大類。一類是武器系統軟件，主要包括：為武器系統專門設計或使用的嵌入式軟件，指揮、控制和通信軟件，對武器系統及其完成任務進行保障的軟件，如任務規劃軟件、戰斗管理軟件、演習分析軟件、飛行計劃軟件、應用測試軟件、程序管理軟件、模擬器軟件等。另一類是非武器系統軟件，主要是指執行與武器系統無關的系統使用和保障功能的軟件，如科學計算、人員管理、資源控制、地圖管理、設備維修、仿真、人工智能軟件等。

針對不同類型的工程對象，對其進行開發和維護有不同的要求和處理方法，因此需要對軟件的類型進行必要的劃分。軍用軟件其內涵和外延均比較廣，按照不同的目的，可以有多種分類方法。

（1）按功能劃分。軍用軟件按功能劃分，可以分為系統軟件、支撐軟件和應用軟件。

系統軟件能與計算機硬件緊密配合在一起，使計算機系統各個部件、相關的軟件和數據協調、高效地工作。例如，軍用操作系統、軍用數據庫管理系統、設備驅動程序及通信處理程序等。系統軟件在運行時需要頻繁地與硬件交往，以提供有效的用戶服務，共享資源的共享，其間伴隨著復雜的進程管理和復雜的數據結構處理。系統軟件是計算機系統必不可少的一個組成部分。

支撐軟件是協助用戶開發軟件的工具性軟件，其中包括幫助程序人員開發軟件產品的工具，也包括幫助管理人員控制開發進程的工具。

應用軟件是在特定領域內開發，為特定目的服務的一類軟件。軍事應用軟件有很多，如軍事信息管理軟件、裝備保障軟件、武器控制軟件、作戰管理軟件、訓練管理軟件等。

（2）按規模劃分。按開發軍用軟件所需的人力、時間及完成的源程序行數，可以劃分為小型、中型、大型、超大型4種不同規模的軟件，如表1.2所示。

規模大、時間長且有很多人參加的軟件項目，其開發工作必須要有軟件工程知識的指導。而規模小、時間短、參加人員少的軟件項目也需要遵循一定的開發流程和規范，其基本原則是相同的，只是對軟件工程技術依賴的程度不同而已。

（3）按工作方式劃分。按工作方式的不同，可以將軟件分為實時處理軟件、分時軟件、交互式軟件和批處理軟件。

實時處理軟件是指在事件或數據產生時，立即予以處理，并及時反饋信號，需要監測和控制過程的軟件。該類軟件主要包括數據采集、分析、輸出3 個部分，其處理時間是被嚴格限定的，如果在任何時間超出了這一限制，都將造成事故。軍用軟件尤其是武器系統軟件通常對工作時效性要求較高。

分時軟件允許多個聯機用戶同時使用計算機。系統把處理機時間輪流分配給各聯機用戶，使各用戶都感到只有自己在使用計算機的軟件。分時軟件可以使用戶充分利用設備資源，提高資源利用率。

交互式軟件是能實現人機通信的軟件。這類軟件接收用戶給出的信息，但在時間上沒有嚴格的限定。這種工作方式給予用戶很大的靈活性，主要適用于人機交互較多的應用。

批處理軟件是把一組輸入作業或一批數據以成批處理的方式一次運行，按順序逐個處理完的軟件。通常，批處理軟件以后臺形式工作，不需要用戶干預。

（4）按服務對象范圍劃分。根據服務對象范圍，可以將軟件分為項目軟件和產品軟件。

項目軟件也稱定制軟件，是受某個特定客戶（或少數客戶）的委托，由一個或多個軟件開發機構在合同的約束下開發出來的軟件，如軍用防空指揮系統、衛星控制系統。項目軟件有時帶有試驗研究性質，項目完成后根據需要可能在此基礎上做進一步開發。

產品軟件是由軟件開發機構開發出來后直接提供給市場，或是為千百個用戶服務的軟件，如文字處理軟件、文本處理軟件、財務處理軟件、人事管理軟件等。由于產品軟件要參與市場競爭，其功能、使用性能及培訓和售后服務顯得尤為重要。

（5）按失效影響劃分。根據軟件失效后產生的影響，可將軍用軟件分為一般軟件和關鍵軟件。

一般軟件在工作中出現故障，造成軟件失效，可能給整個系統帶來的影響不大。

關鍵軟件一旦失效，可能釀成災難性后果，如武器控制、指揮系統、作戰管理、航空航天等軟件。關鍵軟件對可靠性等質量要求高，常與完成重要功能的大系統的處理部件相交聯，失效后對軍事人員或武器裝備安全、戰斗勝負、軍事秘密等造成影響。

1.2.4 軍用軟件特點

信息化武器裝備或系統中，通常軟件較為密集，其作戰效能的發揮對軟件依賴越來越強。一旦軍用軟件出現故障或缺陷，輕則造成巨大經濟損失，重則導致人員傷亡。

軟件本身的復雜性、抽象性和易變性，使軟件難以研制，質量難以保證，而軍用軟件的特殊應用又使其開發和質量保證難度增大，主要體現在以下幾個方面：

（1）軍用軟件要面臨復雜、不確定和惡劣的軍事應用環境，要求軍用軟件必須具有抗毀和容錯能力，因此，軍用軟件應具有高可靠性、高安全性和高生存性。

（2）在信息對抗環境下要求軍用軟件具有較高的安全防護能力，作戰使命任務對軍用軟件的信息傳輸處理速度、對外部事件的快速響應提出了更高的要求，因此，軍用軟件應具有高保密性和高實時性要求。

（3）軍用軟件需求變化快且人機界面要求高，測試和驗證過程較為復雜，使用和維護時間長，軍用軟件開發還要納入武器裝備研制過程，這決定了軍用軟件開發方法要與硬件研制中采用的自下而上的方法相一致。

（4）軍用軟件規模巨大、結構復雜，如一架現代戰斗機所包含的軟件已經超過2500萬行源代碼，一艘現代化戰艦或潛水艇所包含的軟件有500萬行源代碼，軟件規模越大就越復雜，這不僅帶來了技術問題，而且為軟件的管理帶來了很大的困難。

（5）不少軍用軟件是嵌入式的，受到嚴格的硬件和軟件條件的約束，被硬件及軟件體系結構、操作系統特性、應用需求和編程語言的變化所制約。

（6）現代化戰爭是一體化的聯合作戰，需要進行數據交換、信息共享、應用協同，這些均對軍用軟件提出了高互操作性要求。

上述特點對軍用軟件研制管理的方法和技術都有特殊要求，同時還要求開發人員應具備相關應用領域知識，另外，對開發設施和工具、安全保密方面都有較高的要求。