NASHUA, N.H. / LONDON (IT BOLTWISE) – Die Open-Systems-Diskussion in der Militär-Elektronik wechselt von Standards und Demos in Produktion, Flugtests und erste Einsätze. Neue DoD-Leitlinien zu SD-28 definieren MOSA als Fähigkeit für Module, Schnittstellen, Zertifizierung und vor allem als Architektur- und Lizenzfrage. Gleichzeitig treiben Direct-RF-Verarbeitung, KI, Heterogeneous Computing und steigende Datenraten die physischen Standards bis an ihre Grenzen. Die Branche muss damit festlegen, wie „open“ je nach Plattformklasse praktisch sein soll.
Open-Systems-Ansätze in der Verteidigungs-Elektronik sind längst nicht mehr nur ein Schlagwort für Entwicklungsabteilungen. In dem Bericht aus dem Umfeld militärischer Luft- und Raumfahrttechnik wird deutlich, dass offene Architekturen inzwischen die Phase von Standardsentwicklung und Demonstratoren verlassen: Systeme werden gebaut, getestet und in den Betrieb überführt. Damit entsteht ein anderes Feedback-Profil als in frühen Arbeitsgruppen. Wenn Module, Schnittstellen und Softwaretrennungen unter echten Missions- und Programmzwängen funktionieren sollen, werden auch die Stellen sichtbar, an denen ein Standard zwar formal „offen“ ist, aber nicht automatisch ein MOSA-System ergibt.
Als Ausgangspunkt dient die DoD-Guidance „Standardization Decisions for a Modular Open Systems Approach“ (SD-28). Das Papier ordnet Standards ausdrücklich als Enabler einer Modular Open Systems Approach (MOSA) ein – nicht als Selbstzweck. In der Praxis heißt das: MOSA verlangt modulare Designprinzipien, definierte Schlüssel-Schnittstellen, breit unterstützte Konsensstandards sowie eine Zertifizierung der Konformität. Entscheidend ist außerdem, dass Architektur, technische Daten und Lizenzrechte so gestaltet sein müssen, dass Modulaustausch, Upgrades und Multi-Source-Beschaffung überhaupt möglich werden. Genau hier wird die Diskussion komplexer: In modernen militärischen Systemen bestimmen weniger abstrakte Schnittstellen allein den Erfolg, sondern Direct-RF-Verarbeitung, Hochgeschwindigkeits-Netzwerke, KI-Workloads, heterogene Rechenpfade und dichte FPGA-Ressourcen.
Auf der Ebene konkreter Programme zeigt sich, wie „Open“ zur Infrastruktur wird. Die Army arbeitet an Common Modular Open System Standards (CMOSS) mit dem Mounted Form Factor (CMFF): Eine gemeinsame Chassis- und Capability-Card-Logik soll mehrere bislang getrennte Elektronikboxen auf Kampffahrzeugen ablösen. Laut Darstellung ist die Zielsetzung, Kommunikations-, Electronic-Warfare-, Command-and-Control- sowie Assured-Positioning-, Navigation- und Timing-Funktionen über eine gemeinsame Architektur zu integrieren. Die Entwicklung wird dabei explizit mit MOSA- und Sensor Open Systems Architecture (SOSA)-Standards verknüpft, damit Karten und Plattformen künftig interoperabel sind und mehrere Anbieter an der Fähigkeitsentwicklung teilnehmen können. Die Kernaussage: Offene Architektur ist nicht nur „nice to have“ in Anforderungen, sondern Teil des Entwicklungs-, Integrations- und Upgrade-Prozesses.
Auch die Air Force demonstriert einen anderen Ausschnitt der gleichen Idee – und macht dabei eine Hierarchie sichtbar: Beim Collaborative Combat Aircraft (CCA) geht es nicht primär um jeden physischen Modulwechsel, sondern um die Entkopplung von Missionsautonomie-Software von konkreter Fahrzeughardware. Die government-owned Autonomy Government Reference Architecture wird auf mehrere CCA-Vendor-Plattformen übertragen; die Integration erfolgt in mission-autonomy Systemen, in denen entsprechende Softwareanteile über Flugtests mit den Zielsetzungen verknüpft werden. Gleichzeitig hebt der Software-Ingenieur Chris Fadely hervor, dass Platform-Klassen zunehmend gegeneinander abgewogen werden müssen: VPX bleibt für besonders robuste Umgebungen wichtig, aber nicht jede Plattform „soll automatisch“ dieselbe Architektur übernehmen. Besonders bei kleineren unbemannten Luftfahrzeugen und Robotiksystemen verschieben sich wirtschaftliche und risikobasierte Entscheidungen, weil Lebensdauer, Sustainment-Strategien und Technologiezyklen stark variieren.
Auf Hardware-Ebene sorgt die steigende Rechen- und Signalbandbreite für den nächsten Engpass: Offene Architekturen müssen mit deutlich anspruchsvolleren Prozessor-, FPGA- und Kühlanforderungen Schritt halten. Craig Petrie, Vizepräsident bei Molex’ Aerospace & Defense Solutions, beschreibt eine Konvergenz aus Compute, FPGA und Direct RF und leitet daraus ab, dass Standards sich von einzelnen Payload-Profilen zu einheitlichen, ultra-dichten Architekturansätzen für raue Umgebungen entwickeln. VITA 66, VITA 67 und VITA 87 sowie Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Data-Planes werden dabei als Bausteine genannt; perspektivisch wird auch die VITA-100-Familie adressiert. Die technische Konsequenz ist mehr als nur „schneller“: Direct-RF-Sampling-FPGAs sollen x86-Ressourcen über Hochgeschwindigkeitsdatenpfade speisen, statt jede Funktion als isoliertes Subsystem zu betrachten.
Dass Standardisierung nicht hinter der Physik zurückbleiben darf, zeigt sich besonders bei Interconnect und Thermik. Petrie nennt VITA 46.32 als Vorhaben für VPX-Steckverbinder, die Datenraten bis zu 53 Gbit/s für Protokolle wie 200GBASE-KR4 Ethernet und PCI Express Gen 5 unterstützen sollen. Wenn Backplane-Geschwindigkeiten in Richtung 100G/200G pro Lane wechseln und VITA-100-Implementierungen zunehmen, stoßen klassische Kupfer-Trace-Effekte an Verlustgrenzen. Deshalb wird der Trend hin zu standardisierten Optical Engines direkt auf dem Package diskutiert. Parallel verschiebt sich die Kühlstrategie: Das parallele Betreiben leistungsstarker Embedded-x86-Prozessoren neben dichten FPGAs strapaziert klassische conduction cooling-Spezifikationen (VITA 48.2) bis an die Grenzen und führt zu einer breiteren Nutzung von Liquid Cooling (VITA 48.4/48.8). Damit wird klar, warum offene Standards allein nicht reichen: In standardisierten Umschlägen müssen Power Delivery, Hochgeschwindigkeitssignale, Packaging, thermische Ableitung und elektromagnetische Performance gemeinsam funktionieren.
Gleichzeitig erweitert sich die Definition von Modularität über den Hardware-Tausch hinaus. Die ursprüngliche Vision lag auf Interchangeability: Karte entnehmen, andere einsetzen; Modul eines Anbieters durch ein compliant Modul eines anderen ersetzen; Prozessor upgraden ohne komplettes Redesign des Chassis. Petrie und Fadely machen aber deutlich, dass moderne militärische Systeme zunehmend auf Software, Netzwerke und heterogene Computing-Strategien angewiesen sind. Als neuere Anforderung entsteht „Heterogeneous AI/ML orchestration“, die dynamisches Load Balancing zwischen x86, FPGAs und dedizierten KI-Accelerators verlangt. Dafür werden höhere-Level-Softwarestandards und Middleware relevanter – ähnlich wie bei CCA: Die Autonomy-Referenzarchitektur zielt darauf, Missionsautonomie-Software von bestimmten Flugzeugarchitekturen zu trennen. Fadely betont außerdem, dass kommerzielle Robotik-Entwicklungen als Inspirationsquelle betrachtet werden sollten, weil „Unmanned“-Plattformen und „Robotics“-Systeme zunehmend andere Kosten- und Technologie-Refresh-Annahmen mitbringen. Entscheidend ist am Ende nicht eine einzige „open“ Antwort für alle Missionen, sondern eine klar definierte Passung: Welche Architektur wann geeignet ist.
Für die Open-Systems-Community ist schließlich der vielleicht wichtigste Schritt schon im Gange: der Übergang von Entwicklung zu realer Nutzung. Mehrere Programme, die von Anfang an SOSA- und CMOSS-Spezifikationen adressieren, sollen in Richtung initialer Produktion und Deployment rücken. Das liefert den bislang oft fehlenden Teil der Validierung: spürbares Feedback aus Systemen, die unter realen Programm- und Missionsbedingungen arbeiten. Die SD-28-Logik greift genau dort, weil sie Konformitätszertifizierung als MOSA-Prinzip nennt. Denn ein Standard, der „nur auf dem Papier“ existiert, bringt weder zuverlässige Interoperabilität noch echte Konkurrenz durch Multi-Source-Beschaffung. Gleichzeitig können Standards nicht statisch bleiben: Die Elektronik entwickelt sich schnell, und Interconnect, Kühlung, Rechnerleistung sowie Softwarearchitekturen verändern die Randbedingungen in kurzen Zyklen. Offene Systeme werden damit zu einem Management-Ansatz für unterschiedliche Arten von Veränderung – und damit zu einer Infrastruktur, die sowohl langfristige Rückwärtskompatibilität als auch schnelle Technologieinsertion je nach Plattformklasse ermöglichen muss.
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