揭秘：飞机上普遍采用的操作系统有哪些？

文/江才志

科普时间：什么是操作系统？

操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。

Question：飞机上一般用的是什么操作系统？

A：Windows

B：macOS

C：Linux

D：以上都不是

请各位航知粉们把自己脑海中第一个答案写在评论区。

目前市面上的操作系统主要分为桌面操作系统（如Windows，macOS等）、智能移动操作系统（如Android，iOS等）和嵌入式操作系统（如车载控制系统，飞机控制设备操作系统等）。

选错的小伙伴不要灰心，笔者刚开始也是认为是Windows的，但是Windows系统第一个版本才从1983年开始研制，开发了两年多才问世，距离1903年12月17日，莱特兄弟制造的第一架飞机“飞行者1号” 起飞差不多有八十多年，而Linux的发行时间是1991年10月5日，比Windows还晚，更加不可能被工程师当做飞机的操作系统，那飞机真正的操作系统是什么呢？

VxWorks

首先说一下国外的机载嵌入式操作系统，以美国著名的Wind River公司的VxWorks系统为代表，它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等，其在AH-64、F-16、F-18、B-2等有人作战飞机，X-47无人机以及各种导弹、太空探测器上都有广泛应用，包括1997年4月在火星表面登陆的“探路者”火星探测器、2008年5月登陆的凤凰号、2012年8月登陆的好奇号都有VxWorks的身影。（民用代表有美国波音-787客机）

F-16战机 吴飞龙/摄

图源：VxWorks官方网站

图源：VxWorks官方网站

VxWorks 653是一个安全、安全和可靠的实时操作系统(RTOS) ，在最新的 ARM、英特尔和 PowerPC 多核心平台上提供了一个开放的虚拟化平台，具有健壮的时间和可靠性。凭借360多个客户在100多架民用和军用飞机的600多个安全项目中证明的技术，VxWorks 653正在推动航空航天和国防领域向软件定义系统的转变，带来了解决真正商业问题的创新技术。

Integrity-178B

国外IMA模块式航电系统使用的是Green Hills Software 公司的Integrity-178B分区操作系统，它在内核设计中去掉了动态内存分配功能，从而保证了所有操作均能在指定时间内完成。使用这一系统的包括美国的F-22猛禽、F-35、B-52轰炸机、B-1B轰炸机、C-17运输机和F-16改进型，以及欧洲的A-400M运输机。（民用代表有欧洲空客-380客机）

图源：https://www.ghs.com/products/safety_critical/integrity-do-178b.html

在2008年Green Hills软件公司宣布其Integrity-178B 实时操作系统成为第一个通过通用标准评估分级6+级（EAL 6+）的操作系统，这是操作系统中达到的最高安全级别。

Question：那我们国家的飞机操作系统是不是像大家日常使用Windows一样用的是那些国外的机载嵌入式操作系统呢？

Answer：虽然国内互联网发展几十年以来，我国的基础软件都一直依赖于西方和美国等发达国家，嵌入式操作系统也掌握在国外少数几个公司手中，比如“安卓巨头”Google。但大量事实证明，国外操作系统中存在诸多的“缺陷”和“后门”，就像Windows一样需要不断的打“补丁”，甚至需要升级换代！

（真实示例请参考：航知波音737MAX空难解析：
https://mp.weixin.qq.com/s/98yeb6jsmJAsMNDh6PBBjQ）

就像华为一样，我们走的是自主发展的道路，而不像邻居印度没有就花钱到处“买买买”。为了提升我国航空装备的自主能力，中航工业计算所早在2006年就在突破操作系统内核关键技术的后又攻克了基于分区化的软件架构、时间/空间隔离、确定性调度、健康监控和配置等一系列技术难题，成功研制出“天脉”操作系统的原型ACoreOS产品。天脉操作系统原型的研发成功，打碎了西方国家“中国操作系统无法实现自主”的狂妄之言。

2008年机载操作系统正式获得国家立项，产品命名为“天脉”操作系统，根据需求分为天脉1和天脉2两款产品。天脉1为基本平板管理模式，响应能力强、结构简洁、高效，适合单台设备使用。天脉2在实现基本操作系统功能基础上，面向新一代综合化模块化航空电子系统（IMA）、满足ARINC 653标准的“时间”“空间”健壮分区保护功能，可以作为航电系统的核心操作系统。

再来看看邻国俄罗斯，俄国家航空系统研究院正在开发用于MS-21新型客机的机载操作系统。该操作系统从2016年开始开发，主要用于俄工贸部的进口替代项目，目前这个机载操作系统还在测试之中。

该系统的第一个版本命名为JetOS，用于航空认证的操作系统核心开发也早在2019年年底就已完成。俄国家航空系统研究院院长表示，该系统需要得到一揽子的认证，因为要用于国内航空飞行器上，他认为采用其他国家的操作系统可能会威胁俄国家安全。JetOS操作系统的研发于2017年公开。当初预计系统操作的认证过程需要2年。该操作系统的认证和完成对于保护俄航空工业免于西方制裁的危害是很有帮助的。

结语

一个国家想要变得强大，其核心技术一定要掌握在自己手中，正因如此，我们才有了现在的C919，才有了未来的C929。