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【A&D 技術窺探】MOSA 深度解析:模組化開放式架構如何重塑國防自主供應鏈?

  • 作家相片: Sonya
    Sonya
  • 6天前
  • 讀畢需時 7 分鐘

秒懂重點:沒有這項技術,就沒有新世代戰力


想像一下,您買了一台A品牌的電腦主機,卻發現它的 USB 埠是專利規格,只能插 A 品牌昂貴的鍵盤和滑鼠,更糟的是,當您想升級顯示卡時,發現整台主機都被焊死了,唯一的選擇是再花大錢買一台 A 品牌的新主機。


這就是過去數十年全球國防產業的「黑盒子」困境,軍火巨頭們開發的戰機、戰艦、雷達,都使用獨家的專有介面,這導致軍方一旦採購了某系統,就等於被該廠商「綁定」終身,任何升級都必須付出高昂的代價與漫長的等待。


模組化開放式系統架構 (Modular Open Systems Approach, MOSA),就是終結這場惡夢的革命,它不是一個新武器,而是一套「設計規則」,強制要求所有新裝備都必須像組裝電腦 (PC) 一樣:主機板、CPU、顯示卡、電源供應器,全都必須遵循開放的標準介面 (如 PCIe, ATX),MOSA 的目標是讓國防部能像「逛光華商場」一樣,自由採購 A 廠商最先進的雷達模組、B 廠商最強的 AI 演算法,並將它們「即插即用」地整合到 C 廠商的載具上,若缺乏這套架構,JADC2 的跨軍種互通將淪為空談,而台灣追求的「國防自主」,也將難以快速整合盟國技術、或將本土的先進技術(如半導體、資通)打入國際供應鏈。


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關鍵技術白話文:原理與劃時代挑戰


過去的技術瓶頸:為何傳統架構已無法應對威脅?


傳統的國防採購,被稱為「垂直整合」或「專有 (Proprietary) 架構」,主承包商(如 Lockheed Martin)贏得標案後,會建立一個封閉的供應鏈,從硬體到軟體,所有介面規格都是「最高機密」。這個模式有三大致命缺陷:



  1. 廠商鎖定 (Vendor Lock-in):如前所述,系統一旦定型,軍方就失去了議價權。升級或維修的費用,全由原廠說了算。

  2. 技術凍結 (Technology Freeze):一套戰機航電系統的開發週期可能長達 10 年。當它 10 年後服役時,其內部的處理器可能已落後民用市場好幾個世代。但在封閉架構下,更換一顆 CPU 可能需要重新設計整塊主機板,成本高到無法接受。

  3. 互通性災難 (Interoperability Disaster):空軍的 A 系統(A 廠商開發)和陸軍的 B 系統(B 廠商開發),因為使用不同的「秘密語言」,導致彼此無法直接溝通,嚴重阻礙了 JADC2 聯合全領域作戰的實現。


在威脅演進以「月」為單位的現代戰場,這種以「十年」為週期的僵化升級模式,已無法應對挑戰。


核心技術原理是什麼?


MOSA 是一套以「標準介面」為核心的設計與採購哲學。它並非單一技術標準,而是由美國國防部推動的一套強制性原則,其核心理念是「解耦」(Decouple)——將一個複雜的武器系統,拆解成一個個功能獨立、可替換的「模組」。


這個生態系主要由三大支柱構成:


  1. 建立「技術標準」(Technical Standards):這是硬體的「插槽規格」,MOSA 強力推動產業採用基於共識的開放標準,例如,在戰術載具的 C5ISR(指揮、管制、通訊、電腦、網路、情監偵)系統中,業界正統一採用 SOSA (Sensor Open Systems Architecture) 技術標準,SOSA 嚴格定義了硬體模組(如 3U/6U VPX 卡)的尺寸、接腳定義、散熱規格與匯流排(如 PCIe)。

  2. 建立「資料模型」(Data Models):這是軟體的「通用語言」,硬體插槽對了,還得確保軟體能溝通,MOSA 推動如 OMS (Open Mission Systems) 或 UCI (Universal C2 Interface) 這類標準,這確保了 A 廠商的感測器所輸出的「目標軌跡」數據格式,能被 B 廠商的射控電腦「讀懂」。

  3. 掌握「數據權利」(Data Rights):這是商業模式的「遊戲規則」,國防部(客戶)在採購合約中,必須要求廠商交付關鍵介面的「設計文件」與「數據權利」,這確保了未來政府能「合法地」授權給第三方廠商來開發新的升級模組,打破原廠的壟斷。


這樣設計的根本目的,是將競爭從「綁定整個平台」轉移到「競爭單一模組」,廠商的獲利來源,不再是依靠封閉規格躺著賺維修費,而是必須不斷推出「效能最強、價格最好」的 MOSA 標準模組,才能在開放的市場中生存。


新一代技術的突破點


  • 加速戰力部署:當敵方推出新型電子戰威脅時,軍方不再需要等 5 年。他們可以直接舉辦一場競標,採購符合 MOSA 標準的「最佳」反制卡,在幾個月內完成「插卡」升級。

  • 降低全壽期成本:開放競爭大幅降低了升級與維護的成本。硬體模組化也使得維修更簡單,就像更換 PC 零件一樣。

  • 實現「最佳組合」(Best-of-Breed):軍方可以擺脫被單一主承包商綁架的困境,自由選擇 A 廠的雷達、B 廠的通訊、C 廠的 AI 演算法,組合成最強的系統。

  • 國防自主的契機:對台灣而言,MOSA 是打入國際鏈的絕佳機會。如果中科院漢翔研製的某項設備(如通訊模組)符合 SOSA 標準,它就有潛力被整合到美軍或其他盟國的作戰平台上,實現真正的「國防產業」出口。


產業影響與應用


完整實現藍圖:從研發到實戰的挑戰


導入 MOSA 是一場涉及標準、軟體與商業利益的全面戰爭,它正在重塑整個 A&D 產業的遊戲規則。


挑戰一:硬體標準的統一戰爭 (SOSA / CMOSS)


在 MOSA 理念下,陸軍、海軍、空軍必須停止各自為政,採用統一的硬體標準。


  • 核心組件與技術要求

    • SOSA / CMOSS 標準:美國陸軍已率先推動 CMOSS (C4ISR/EW Modular Open Suite of Standards),它要求所有戰術車輛(如史崔克、悍馬)上的 C5ISR 設備,都必須採用基於 SOSA 標準的「卡槽式」機箱。

    • 3U/6U VPX 模組:這是 SOSA 標準的核心硬體。它是一種高頻寬、高堅固性的單板電腦或訊號處理卡。這創造了一個全新的「軍規卡牌」市場,專門製造符合 SOSA 標準的 RF、AI 或網路模組。


挑戰二:軟體介面與數據模型的標準化 (OMS / UCI)


硬體解耦後,軟體也必須解耦。如何讓 A 廠商的軟體,在 B 廠商的硬體上順利運行?


  • 核心工具與技術要求

    • 硬體抽象層 (Hardware Abstraction Layer, HAL):這是一層位於硬體與應用程式之間的「翻譯軟體」。應用程式(如火控演算法)不再需要為特定硬體撰寫,它只需要跟 HAL 溝通即可,使得軟體可以輕鬆移植。

    • 開放任務系統 (OMS):由美國空軍主導,定義了一套標準的「航空器任務語言」。這使得 F-35 的新武器(如 JASSM 飛彈)或 AI 僚機 (CCA),能更快地被整合進作戰系統中,因為它們都「說同一種語言」。


挑戰三:商業模式與採購文化的根本轉變


這是 MOSA 最大的挑戰:它直接衝擊了 A&D 巨頭們最肥沃的「壟斷利潤」。


  • 核心工具與技術要求

    • 數據權利 (Data Rights):政府採購單位(PM)必須在合約(RFP)階段就強硬要求「政府目的數據權利」(GPDR)。這需要採購人員具備極高的技術素養與法律談判能力。

    • 數位工程 (Digital Engineering):MOSA 與數位工程相輔相成。在「數位分身」環境中,工程師可以輕易地用 B 廠商的「數位模型」替換 A 廠商的,進行虛擬整合測試,在採購前就驗證其互通性,大幅降低整合風險。


應用為王:哪些國防裝備的命脈掌握在它手中?


MOSA 已經是美國國防部所有新專案的「強制性」要求:


  • 陸軍CMOSS 標準正被導入所有地面戰術車輛,如 DE M-SHORAD(導能武器)與 M-ATV(全地形車),以快速整合 C-UAS 與 EW 模組,這對於如神基 (Getac) 這類專注於強固型電腦的台灣廠商,若能提供符合 CMOSS 標準的機箱或運算模組,將是巨大的商機。

  • 空軍第六代戰機 (NGAD) 及其 AI 僚機 (CCA) 計畫,從一開始就建立在 MOSA 與 OMS 標準之上,以確保未來能快速升級 AI 演算法與感測器。

  • 海軍:海軍是 MOSA 的早期採用者,已在神盾戰鬥系統、維吉尼亞級潛艦的聲納系統(AN/BYG-1)上,透過開放式架構節省了數十億美元的升級費用。

  • JADC2:JADC2 的本質就是一個「系統之系統」,其互通性的前提 就是 MOSA。


前瞻未來:技術普及的挑戰與下一波趨斯


MOSA 的敵人是「慣性」——承包商的商業慣性與政府單位的採購慣性,然而,來自大國競爭(尤其是中國)的壓力,正迫使 DoD 以前所未有的力道推動這場改革,下一波趨勢是「MOSA 賦能的 AI」,MOSA 打造了一個開放的「作業系統」,這將允許軍方像在手機上安裝 APP 一樣,快速部署、測試、並迭代來自第三方(甚至是學術界)的最新 AI 演算法,實現真正的「軟體定義戰爭」。



投資視角:為何「賣軍火鏟」的生意值得關注?


MOSA 正在重塑 A&D 產業的價值鏈,在這場變革中,傳統主承包商(Primes)的利潤結構面臨壓力,因為他們高毛利的「封閉系統」維護業務正在被侵蝕,然而,一個全新的、高增長的「軍火鏟」市場正在蓬勃發展。


真正的贏家,是那些專注於提供「符合 MOSA 標準的模組化元件」的廠商,這些公司是「軍規主機板」、「軍規顯示卡」與「軍規網卡」的「超級供應商」,它們的客戶遍及所有 A&D 巨頭,因為洛克希德·馬丁、諾斯洛普·格魯曼現在都「必須」向它們採購符合 SOSA/CMOSS 標準的模組,來建構自己的系統。


這些專注於「開放標準硬體」的利基市場供應商,具備極高的技術門檻(軍規、強固、高頻寬),且其產品「平台無關」(Platform-Agnostic),能通吃陸、海、空所有訂單,相較於押注單一平台的成敗,投資於這些為整個產業提供「樂高積木」的關鍵供應商,更能分享到這場由 MOSA 驅動的、長達數十年的國防採購現代化紅利。


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