多くの航空宇宙ファンや関係者がご存知のように、NASAをはじめとする米国や欧州の航空宇宙および軍事システムの多くは、オペレーティングシステムとしてVxWorksを使用しています。ウインドリバーは、航空宇宙・防衛製品の開発において、30年以上にわたって信頼できるパートナーであり続けています。ウインドリバーのセキュアで信頼性の高いソフトウェアは、火星科学研究所の火星探査ローバ「キュリオシティ」、CIRAの再使用型無人スペースシャトル「FTB-1」、無人航空戦闘実証機「nEUROn」など、世界中のさまざまな自動化システムのキーテクノロジとして採用されています。 NASAのキュリオシティ火星探査機、ボーイング787ドリームライナー、その他非常に複雑なデバイスがこのオペレーティング・システムを使用しています。ウインドリバーのVxWorksは、リアルタイムOSのデファクトスタンダードです。
組込みソフトウェア・セキュリティの謎
一般的なPCは似たようなソフトウェアを実行していますが、あらゆる種類の宇宙探査機、航空機、兵器は非常に異なるソフトウェアを実行しています。このような複雑なソフトウェアだけでなく、異なる機器のニーズを変更するためのツールは、システムの機能的欠陥、または安全性と信頼性を低下させる結果、全身に影響を与えませんか？これにはソフトウェア・システムにおける非常に重要なコンセプトとテクニックである分離が関係しています。
孤立と安全保障の関係を理解するのは難しいことではありません。ハリウッドのスパイ物語から日本の近代革命活動の地下組織に至るまで、コミュニケーションにおいて最も重要な原則のひとつは「一糸乱れぬコミュニケーション」です。 また、ある部分に異常が発生しても、それが大規模に拡大することなく、迅速に対処することができます。したがって、ソフトウェア技術の安全性と信頼性を判断するには、まずそのモジュール性と分離性に注目する必要があります。
ハリウッド映画からアイソレーション（分離）の意味を理解するのは簡単ですが、それをソフトウェア・システム内に実装するのは容易ではありません。ハイパフォーマンスとネットワークの相互接続性を同時に実現するのはさらに困難です。これが、世界のミッションクリティカルなシステム市場で長期にわたって立ち向かえる、ウインドリバー・ソフトウェアならではの強みです。
航空宇宙・軍事ソフトウェアにおける新たな挑戦
航空宇宙および軍事用ソフトウェアは、グローバル市場においてかつてない課題に直面しています。これらの課題は、エンジニアリング・スケジュール、コスト、信頼性という3つの主要分野から生じています。
世界の偉大な強力な国の間では、競争だけでなく、北極と南極、深海、山々や他の極端な環境ゾーンなど、地球の隅々にまで拡張するだけでなく、急速に火星や月などの宇宙空間に発展。それぞれの国が熱望している独自のフラグに航空宇宙と軍事産業を与える人間の未知の領域に植えることができる楽しみにしている巨大な時間的圧力をもたらしており、これらのプロジェクトでは、ソフトウェアは、時間の割合と増加の割合のコストの割合を占めています。
当然のことながら、航空宇宙および軍事プロジェクトは、生命にかかわる世界的に有名なプロジェクトであるため、高度な安全性と信頼性が求められます。重要なことは、これらのプロジェクトは数十年にわたる長期的かつ野心的なものであり、最新の科学研究と数十年にわたって実証されてきた成熟した技術の両方が含まれていることです。絶縁は、多くの異なる技術を組み合わせて、複雑だが信頼性の高いシステムを構築するための重要な基本条件です。
航空宇宙および軍事システムでは近年、ネットワーク化とインテリジェンスの必要性が高まっており、分離、高性能、ネットワークの相互接続性のバランスをとることが難しくなっています。
コマーシャル・スポットがもたらす新たな可能性
一般的な用途では、市販のソフトウェアを購入するのが一般的ですが、セキュリティ要求の高い航空宇宙や軍事用途では、異国のソフトウェアを採用する場合は特に慎重になるのが当然です。
商業用住宅とあらゆる種類のドアロックを購入することが可能です。そのような家に安心して住んだり、そのような部屋に貴重品を置いたりすることができるのは、部屋の壁の隔離とドアロックの安全性を信じているからです。隔離されていることに納得した上で、高いセキュリティと信頼性が要求されるアプリケーションに商用ソフトを使うことで、システム開発のスピードアップやシステム開発コストの削減が可能になります。
航空宇宙および軍事システムの開発にCOTS（商用オフ・ザ・シェルフ）製品や技術を使用することは、逆戻りしにくい傾向です。趣味の模型など、まったく商業的な環境で遊ぶために開発されたかもしれない技術の中には、商業的な環境からドローンのような軍用機器で軍事用途に急速に移行しているものもあります。
新しいネットワークやセンサー技術の急速な出現とシステムの複雑性の急激な増大により、航空宇宙や軍事システムの管理者を悩ませてきた競争優位性、コスト管理、プロジェクト・スケジューリングといった従来のビジネス上の問題は、さらに困難になっています。したがって、このようなシステムでオープンな業界標準に準拠しながらCOTS製品や技術を採用することは、エンジニアリングを加速し、開発コストを削減する効果的な方法です。もちろん、こうしたプロジェクトマネージャは、システムに組み込む商用オフザシェルフ製品を慎重に選択する必要があります。
COTSのコンセプトは、NASAや米国の数多くの防衛・軍事プロジェクト、また欧州宇宙機関などの一部の機関によって、ますます広く受け入れられるようになっています。そのため、過去数十年にわたって、ウインドリバーのソフトウェア製品はこの分野でますます使用されるようになっています。
航空宇宙業界では、次世代COTSオペレーティング環境、ネットワーク技術、モデルベース開発手法の広範な採用により、多くの新しい標準やアーキテクチャが導入され、システム開発プロセスの大幅な高速化とシステム開発コストの削減が進んでいます。ウインドリバーのVxWorks 653は、セーフティクリティカルな統合型モジュール式アビオニクスアプリケーションを提供するCOTSプラットフォームです。 Honeywell Aerospaceは、NASA ST8 Dependableにウインドリバー製品を採用しています。ハネウェル・エアロスペースは、NASAのST8ディペンダブル・マルチプロセッサ・プロジェクトにウインドリバー製品を採用しています。Wind River Platform for Network Equipment Linux Editionは、ST8宇宙船に搭載されるオペレーティングシステムとして、さまざまな科学計算や実験データ処理をサポートします。
コンプライアンス認証がノックアウトに
商用オフザシェルフ（COTS）製品の導入に伴い、市販製品により厳しいゲートウェイを提供するために、コンプライアンス認証の基準を強化する必要性が生じています。このように、COTS製品が航空宇宙および軍事システムに組み込まれるためには、より厳格なコンプライアンス認証プロセスを通過する必要があります。このような認証を最短時間で取得できるかどうかも、製品の競争力を左右する重要な要素となります。
ウインドリバーは、長年にわたり航空宇宙・軍事分野のパートナーであるため、既存製品の多くがすでに認証取得済みであり、製品内のコンポーネントの分離性に優れているため、新しいモジュールを追加してもシステム全体の再認証につながりません。そのため、新たに追加されたモジュールのみを認証取得すれば市場に投入できるため、他社製品に比べコンプライアンス認証プロセスが格段に優れています。
たとえば、ウインドリバーは市販のソリューションとして、RTCA DO-178C認証文書一式をサポートできます。ウインドリバーのVxWorksリアルタイムOS製品ライン、特にVxWorks Certified PlatformとARINC 653統合モジュール式航空電子システム用VxWorks 653プラットフォームは、DO-178C Level Aに準拠しています。このCOTS認定製品群は、クリティカルソフトウェアソリューションにおけるウインドリバーのリーダーシップを拡大・強化するものであり、VxWorks製品群の顧客にとって、エンドシステムをDO-178Cソフトウェア品質基準に適合させる上で有益なものです。
日本の防衛・軍需製品にとって、COTS製品や技術を採用し、オープンな業界標準に準拠し、関連認証を取得することは、国際市場への貴重な参入となります。
製品の有利な技術的特性
ウインドリバー製品の技術的な特長や優位性は、ディフェンスビジネスに十分に反映されています。これらの特長は、主にウインドリバーが次の3つの側面に重点を置き、将来の組込みシステムの開発を推進することにコミットしていることに由来しています：
セキュリティ:ウインドリバーは、ネットワーク相互接続デバイスのセキュリティにおいて世界をリードするエキスパートです。ウインドリバー独自の長年にわたるアプリケーション実績のある技術と経験を、権威ある認定を受けた厳格に分離されたコンセプトと組み合わせることで、新しいアプリケーション分野のリスクを軽減し、エンジニアリングの研究開発チームが高度なセキュリティと確実性を備えたアプリケーションを開発できるよう支援します。
通信: コアからエッジ、ネットワークアクセスからエンドデバイスまで、次世代ネットワークに最も求められているのは、戦場や宇宙からのリアルタイムの音声やイメージなど、広帯域でリアルタイムのマルチメディアコンテンツを配信することです。ウインドリバーは、現在および将来のネットワーク環境と要件のニーズを満たす新しいデバイスを迅速に導入できるよう、開発者を支援してきました。
課題をチャンスに変える
ウインドリバーは、世界の防衛産業が直面する今後の課題は、主にマルチコアプロセッシングアプリケーション、集中化、規制認証、標準化の分野にあると考えています。ウインドリバーは、防衛・軍事製造業界がこれらの課題に対応できるよう十分な技術リソースを提供し、業界全体が課題をチャンスに変えられるようサポートします。
マルチコアプロセッシング技術の成熟により、単位面積当たりのチップの処理能力は急速に向上しており、プラットフォームの集中化を強力にサポートします。集中化戦略はARINC 653ベースのシステムで成功裏に実証されており、大幅なサイズと重量の削減、エネルギー消費の低減、その後の技術更新に対応する堅牢なプラットフォームを実現しています。同時に、マルチコアテクノロジのアプリケーションは、従来のシングルコアプロセッシングテクノロジよりもはるかに複雑であり、テストやセキュリティ認証などにおいて、より高い要件が突きつけられています。ウインドリバーは、防衛・軍事産業の企業がこの課題に対応できるよう、高い安定性と柔軟性を備えたプラットフォーム集中化ソリューションを導入しました。
規制認証の面では、民間航空用ソフトウェアはすでにRTCA DO-178C / EUROCAE ED-12C仕様に準拠することが求められています。一方、軍用航空や無人航空機システムも大量に商用空域を共有し始めており、関連するすべてのプラットフォームやシステムの認証の必要性が高まっています。同時に、サイバーセキュリティの脅威はユビキタスになっており、ネットワークに相互接続されるすべての機器や装置は、一定レベルのセキュリティを確保するために新しい仕様に準拠する必要があります。プラットフォームがインテリジェントであればあるほど、より文書化されたシステム・アーキテクチャと、より強固なサバイバビリティが求められます。ウインドリバーは、これらの機関と緊密な協力関係を維持しているため、機能安全性と保護安全性をコスト効率よく証明し、関連企業の製品がさまざまな規制認証に合格できるよう支援することができます。
安全性を確保しながら将来のプラットフォームのコストを削減するため、航空宇宙・防衛産業は、より優れた相互運用性と移植性を実現するオープン・アーキテクチャを大量に採用しようとしています。開発コストとサポートコストを削減したいというこの願望が、将来の防衛システムへのオープンアーキテクチャの導入を大きく後押ししており、標準化は抗しがたい推進力となっています。ウインドリバーは1981年の設立以来、防衛産業における標準化のサポートに尽力してきました。その結果、ウインドリバーの製品は、これまでも、そしてこれからも、完璧なまでに標準化され、ウインドリバー製品間の優れた相互運用性、再利用性、移植性を実現していきます。
高度なセキュリティとインテリジェンスというメガトレンドへの対応
ミッションクリティカルなシステムの複雑化が進むにつれ、世界の航空宇宙・防衛産業は安全性と信頼性の面で長期的な課題に直面することになります。それだけでなく、機器システムの環境への適応能力は継続的に強化される必要があり、インテリジェンスのレベルに対する要求も高まっています。例えば、C4ISRシステムでは、無人偵察機の多用により、遠隔センサーの配備がますます一般的になっています。ネットワーク相互接続のユビキタス化は必然的にサイバーセキュリティの危険につながり、サイバー戦争能力も増大します。
航空宇宙・防衛産業では、システムの複雑化に伴い、従来のビジネスモデルでは技術進歩、コスト管理、市場投入のスピードといったニーズに対応することが難しくなっています。一方、商用オフ・ザ・シェルフ（市販品）技術の採用、オープンスタンダードの導入、相互運用性の向上は、相互運用性の向上、ひいては上記のような新たな要求への対応につながる取り組みです。
航空宇宙・軍事産業のシステム開発者は、製品ライフサイクル全体のリスクを低減するために、COTSテクノロジやオープンスタンダードを採用しながら、最適なテクノロジパートナーを選択するよう注意しなければならないことは明らかです。この業界で30年以上の実績を持つウインドリバーは、そのようなパートナーであり続けることをお約束します。
