風河VxWorks：NASA太空探索的「幕後英雄」

CNII網訊（記者 於莉莉）北京時間2018年11月27日03:52:59，NASA洞察號探測器（InSight Lander）經過了將近3億英里(4.58億公里)的太空旅程，終於成功地著陸在埃律西昂平原(Elysium Planitia) 的火星表面。

這也是繼2012年火星科學實驗室好奇號任務之後，風河RTOS系統再次登陸火星。近25年來，風河為NASA眾多太空無人系統保駕護航，為探索太空提供高質量的軟件平台，成就了諸如鳳凰號、好奇號等數十個太空研究的里程碑事件，可謂NASA太空探索的「幕後英雄」。

安度「恐怖七分鐘」

在太空任務中，不容許出現絲毫差錯，尤其是探測車在行星表面上的著陸，需要複雜的自動化操作。

以探測車在火星著陸為例。火星的大氣層比地球大約薄100倍，因此成功完成進入大氣層和減速任務可謂是一項工程壯舉。在離火星地表80英里（約128公里）時，開始進入EDL三步著陸流程，七分鐘後探測器會著陸，任何的偏差都會使探測器變為一個燃燒的火球。因此，這關鍵的七分鐘也被稱為「恐怖七分鐘」。

在這七分鐘內，風河的VxWorks發揮了關鍵作用。著陸時，VxWorks系統以亞毫秒精度作出反應，並根據實時讀數進行調整，做到高度精確的定位、指向和同步。

據了解，在探索無人駕駛太空任務如何造福科學界並開拓人類視野方面，VxWorks屢建奇功。

VxWorks是業界領先的RTOS，可支持各種無人駕駛和自治系統，從而以最高水平的安全性和成本效益獲取寶貴的數據。VxWorks致力於為眾多關鍵太空任務提供計算資源和自動化，包括空間站補給飛船天鵝座（Cygnus）、朱諾號（Juno）、火星好奇號探測器（Curiosity）、斯皮策空間望遠鏡（Spitzer Space Telescope）、深空1號（Deep Space I）、軌道碳觀測衛星2號（Orbiting Carbon Observatory 2）、全球降水觀測計劃（Global Precipitation Measurement）等。2016年，通過搭載VxWorks，自治化衛星朱諾號成功進入木星軌道。 通過應用VxWorks等商用現貨（COTS）技術來提高太空器成本效益，能夠降低成本、加快研發的同時，優化管理系統的總成本。

讓NASA青睞有加的秘訣

眾所周知，航空太空裝置是高度複雜的硬件和軟件環境。那麼，在持續近三十年的合作中，風河是憑借哪些特質讓NASA一直青睞有加的呢？

據了解，風河在航空與國防行業領域的資深經驗和成功案例，是NASA決定選用VxWorks的關鍵因素，使其為NASA提供系統全程運行保障，為太空飛行過程中的關鍵任務（mission-critical）操作提供至關重要的可靠性。

尤其值得一提的是，風河VxWorks 653平台，提供了嚴格、完整的ARINC 653集成化模塊航空電子設備（IMA）基礎架構，滿足了航空與國防行業公司的嚴格需求，在幫助他們解決關鍵任務級應用的安全性要求的同時，做到了非關鍵應用在共享計算平台上的使用。VxWorks 653還增加了完整並且通過驗證的RTCA DO-178B Level A認證，確保能夠快速獲得全球安全認證權威機構及內部安全評估流程的認同。

此外，風河還能夠提供最穩定可靠、經過大量全面測試的設備軟件解決方案。

NASA的各種太空探索任務敢於採用最尖端的商用現貨型超級計算機架構，而且讓太空飛船能夠通過對自身數據進行分析和處理來對觀測結果做出即時決策，根據隨時變化的任務環境和任務應用的關鍵性，自動適應配置COTS計算機系統中應用的容錯級別，而無需將數據信息發送到地球再等待地面系統的決定。

而隨著太空任務的不斷複雜化和需求的多樣化，必須構建更高級的艙載計算設備，滿足密集數據處理和分析的需要。作為在其中對COTS系統的成功應用，風河的技術可以顯著地縮短未來航空系統的開發時間、降低開發成本和風險，為航空太空領域帶來前所未有的推動力。

以開放架構支持行業數字化轉型

除了航空領域，風河VxWorks還被廣泛應用於交通運輸、工業自動化和醫療等行業，以開放的架構支持垂直行業數字化轉型。

航空電子、交通運輸、工業自動化和醫療行業需要經過驗證和安全認證的解決方案。VxWorks一直都被做為基石，服務於關鍵基礎設施行業的眾多客戶，支持他們建立具備獨特優勢的可認證安全關鍵系統。而且，風河一直都在投資並致力於為這些領域創新設計提供所需要的架構靈活性。

最近，風河又宣布擴展其實時操作系統（RTOS）對恩智浦平台的支持範圍，納入NXP®i.MX 8 、NXP QorIQ T2080和T2081多核平台，在這一舉措之前原本已經支持NXP Layerscape系列產品，包括LS1021A、LS1043A和LS1046A。

通過此項更新活動，風河將致力於為基於恩智浦最新ARM和Power Architecture處理器進行具備信息安全和功能安全系統的經濟適用型研發提供持續性支持。通過與恩智浦合作，風河可以為共同客戶的技術做到提供經過驗證且極具可靠性的選擇，並在他們進行軟件認證的過程中提供支持。

對此，恩智浦產品管理副總裁Noy Kucuk表示，「航空電子、交通運輸、工業自動化和醫療行業需要經過驗證和安全認證的解決方案。我們很高興能夠以ARM和Power Architecture處理器為風河VxWorks COTS安全平台提供支持。我們也認識到客戶對處理器的持續需求。為此，恩智浦延長了部分QorIQ P Series和T Series處理器的產品生命周期。」

隨著各類安全防護規範不斷增加，致使越來越多嵌入式設備必須通過嚴格且昂貴的認證程序，才能順利合乎相關標準之要求，例如針對工業用系統的IEC 61508、針對交通運輸系統的CENELEC EN 50128、以及針對汽車的ISO 26262。

據悉，VxWorks的安全防護隔離功能是專門針對安全認證需求而設計開發的解決方案，可縮短需認證類及不需認證類應用的導入周期，也使開發人員有機會將不需認證的應用納入系統，對於正在爭取獲得認證的系統開發案來說，也有助於降低其取得認證的成本。

風河軟件的安全策略可進一步擴充企業在安全認證系統方面的資產，同時也為受到安全標準嚴格規範的行業，例如能源、自動化、交通運輸、醫療以及汽車等應用市場，提供許多跨行業且極具價值的案例。