在这个年度预算高达6000亿美元、个人项目(F-35战斗机)高达1万亿美元、甚至厕所更换费用高达1万美元的时代，“军费”和“省钱”这两个词并不是很自然地联系在一起。原因之一是对从基础设计到军用规格的产品的绝对依赖。
图1:外表可能具有欺骗性。RW-11基于cots的笔记本电脑围绕英特尔的首席河流商业平台设计，但其特点是铝制外壳，并通过了适用的军事EMI和环境测试。(图片来源:Mediatek-rugged.com)
在这个年度预算高达6000亿美元、个人项目(F-35战斗机)高达1万亿美元、甚至厕所更换费用高达1万美元的时代，“军费”和“省钱”这两个词并不是很自然地联系在一起。原因之一是对从基础设计到军用规格的产品的绝对依赖。
政府资助的研究和发展项目往往是昂贵和耗时的;在许多情况下，这些产品比军用产品早几年进入商业市场。商用现货(COTS)设备的使用使军队受益于商业市场竞争的技术进步、成本节约和较短的开发周期。如图1所示，一些基于cots的产品正好适合当代办公室。
抛开美学不谈，许多原因促使世界各地的政府和军事买家选择COTS而不是纯军事规格的设备:
- 商业级组件和子系统的可靠性得到了提高，消除了昂贵的军事规格设备的合理性。客户可以以更低的成本设计灵活、高性能的系统。
- 各机构可从目前的商业方法和做法中受益;这简化了应用程序的开发和部署，从而能够更快地采用新特性和功能。
- 随着系统中COTS设备数量的增加，修改系统变得更容易、更便宜，支持更快的技术更新和更强的变化适应性。
- COTS采购为军事客户减少了操作和支持成本，因为供应商能够将开发成本分摊到多个市场部门。
但也有挑战。与商业产品不同，许多军事平台预计可以使用几十年。例如，B-52“同温层堡垒”于1952年首次飞行;在2015年的最新改装之后，它有望服役到本世纪50年代。诚然，这是一个极端的例子，但美国空军飞机的平均寿命约为28年，而北美商业客机的平均寿命为12年。当然，商用电子模块和组件的寿命要短得多:一台平板电脑的平均寿命约为5年，而英特尔在1971年至2018年的4004年间共生产了约27代微处理器。
军工产品漫长的开发周期和详尽的测试和评估程序给电子系统设计师带来了过时的问题，因为他们试图将商业设备集成到军用空中、地面和海上平台。
不出意外，COTS产品往往落后于最前沿的几代人。Curtiss-Wright国防解决方案公司(一家领先的坚固COTS模块和子系统供应商)最新的单板计算机(SPB)，采用英特尔2014年的第5代“Broadwell”四核处理器。
军工供应商通过多种方式支持军工产品的长生命周期。Curtiss-Wright防务解决方案公司保证至少7年的生产活动，作为其全生命周期管理(TLCM)计划的一部分，随后的最后一次购买(LTB)期至少为1年。之后的模块提供了向后的引脚兼容性，以简化系统升级。
COTS技术被双方使用?
COTS技术广泛部署的另一个问题是，战争策划者的关注点已经从与叛乱分子、恐怖分子和其他非国家行为体的小规模不对称冲突转移开。相反，人们普遍认为，下一场战争的对手最有可能是一个技术能力、战术和战略至少与美国相当的对手，即所谓的“接近对手”冲突。从今天的头条新闻中选出你最喜欢的对手:俄罗斯、中国、印度，甚至是拥有核武器的伊朗或朝鲜。这些对手也很可能获得最先进的商业产品，削弱美国的任何硬件优势，并将主导权之争转移到软件领域。
尽管存在缺陷，但美国军方的各个部门都采用了COTS技术。每个服务都运行先进的开发程序，以采用和适应COTS到未来的系统中。军方还与国防工业就开放标准进行合作，如:
- 未来机载能力环境(FACE):为所有军用机载平台定义一个开放的航空电子环境。
- 传感器开放系统架构(SOSA):模块化开放系统架构规范，支持跨多个平台和服务重用关键传感器组件。
- 开放VPX:背板总线标准，包括互连和坚固的机械实现，取代了早期的标准，如VME和VXS。
诸如此类的需求正开始包括在对综合系统的建议请求(rfp)中。然而，根据行业专家的说法，美国武装部队的不同分支对COTS产品的期望并不一定相同。海军和海岸警卫队在许多海上应用中可以依赖较不坚固的设备;陆军和海军陆战队处于射程的中间;空军(和海军航空兵)需要最坚固的设备来执行飞行任务。
在寻求定制性能和低成本之间的最佳融合时，有一个中间立场:修改的COTS产品从标准的COTS产品设计开始——例如原理图、PCB图和操作系统——然后根据需要更改它们，以适应任何额外的军事需求。其结果是一个量身定制的解决方案，减少了风险，加快了设计周期。
COTS也适用于软件
COTS软件具有许多与COTS硬件相同的优点和挑战。商业产品变化很快，尤其是基于开源平台(如Linux)的产品。当开源软件首次出现在军事应用领域时，人们对它的安全性感到担忧，但随着安全增强Linux (SELinux)的发展，这种担忧在很大程度上得到了缓解，SELinux是由美国国家安全局(NSA)、IBM和其他公司开发的。
但是，分布式系统的安全性仍然存在问题。大规模的低成本节点网络是商业物联网(IoT)和现代战场的关键特征。COTS产品允许配置低成本和灵活的分布式系统，但在军事系统中，这些组件的安全性天生就低于它们正在取代的单一用途定制设备。COTS部署的增加产生了安全风险，并增加了系统的脆弱性。
认识到这一点，美国国防高级研究计划局(DARPA)已经启动了配置安全(ConSec)项目;其目标是开发一种系统，能够自动生成、部署和管理用于军事平台的更安全的组件和子系统配置。
COTS有多成功?
有大量的指导文件，备忘录和规章管理COTS在军事应用中的使用。如果不仔细梳理大量的报告，总体上的节省是很难实现的，但在网上可以找到许多小的例子，比如一个售价30美元的COTS装备架，为陆军节省了94万美元(原始版本为260美元)。
另一个小胜利是，1万美元厕盖的时代结束了。成本高是因为原来的供应商倒闭了，不得不定制解决方案。但是多亏了一种商业解决方案——3d打印——空军成功地将成本削减到仅仅300美元。正如他们所说的，这可能只是杯水车薪，但作为一个纳税人，它温暖了我的心。节日快乐!
了下:航空+国防
