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设备与工具在此后两年多的时间里，联合研制团队在已有基本内核基础上，在归纳需求、搭建架构、优化内核等方面进行探索和攻关，以韩炜、叶宏等专家为代表的机载操作系统研制团队在计算所初具规模。2004年，计算所的多名专家联合向所领导提出建议，要求加大对研制操作系统的支持力度，时任所长罗秋生果断决定对研究室的业务进行了调整，将“赚钱”的任务从操作系统研究室剥离，全身心做“软件工匠”，有力地保证了研制团队可以集中全力、精益求精开展研制。
从2002年到2006年，在没有任何外来资金支持和项目牵引的情况下，计算所科研团队在突破了操作系统内核关键技术的基础上，以满足综合模块化航电系统（IMA）的需求为目标，成功突破了时间、空间的分区化隔离和健康监控技术，完成了分区操作系统架构等相关技术研究，形成了天脉原型——ACoreOS产品——并进行了装机验证，结果证明软件产品的基本可用性。但对于如此关键、核心、基础软件，有人赞赏这种胆识和热情，但很少有人会相信产品可信性，致使产品在装备上并没有得到有效使用。
力担我国首个独立立项的软件项目
天脉操作系统原型的研制成功，证明了我国独立研制自主版权的机载嵌入式操作系统是完全可行的，同时也证明计算所当初坚持是有效的，道路是正确的，团队搭建是成功的。
机遇总是青睐有准备的人。团队迎来了国家信息系统自主可控大发展的历史性机遇，2006年国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，“核心器件、高端芯片和基础软件”与大型飞机、载人航天等一起被列为国家重大专项，国产基础软件的研发被提至国家战略高度。在空装机关的带领下，计算所研制团队经过两年的不懈努力，通过各种形式展示了决心、信心和能力，展示了高安全机载操作系统的紧迫性，展示了行业电子研制通用基础软件的雄心壮志，展示了团队已经具备的强大基础。2008年，机载操作系统正式获得国家立项，这也意味着团队前面六年的工作得到了国家承认，计算所也正式进入基础软件产品研发国家队。
在研制团队的心里，既然入选了国家队，那就是代表着国家，他们对自己提出了更高的要求：以在装备上安全使用为出发点、以研制精品为目标，全面取代国外相关产品。
按照装备主管机关提出的“一套指标体系、一套管理体系、一套标准规范、一套验证方法”的总体要求，计算所作为研制总师单位，在空军总体论证所的指导下，与科银京成、中航工业成都所等4家单位组成项目团队，全面开展研制工作。
产品取名“天脉”。根据需求，天脉系列产品分为天脉1和天脉2。天脉1操作系统为基本平板管理模式，响应能力强、结构简洁、高效，在单个应用的电子设备中广泛应用，国内也有多家单位在进行研究。而当时国内急需具有新一代综合化模块化航空电子系统（IMA）特征、满足ARINC 653标准的“时间”“空间”健壮分区保护的操作系统产品。这种产品除了实现基本任务调度、设备管理等功能外，还需要实现时间分区管理、空间分区管理、健康监控、分区间通信等功能，而这些课题当时在国内研究仅仅是初步的。而且除ARINC 653标准之外，还需要实现蓝图配置、容错、重构等系统管理等ASSAC所定义的策略，满足IMA分布式系统管理框架的需要，当时在国内这更是研究的空白地带。但是实现具有IMA特征的机载电子设备是我们装备发展的必由之路，国外IMA所使用的Integrity/178B分区操作系统对我实行严格禁运。
如果说ARINC 653或ASSAC（法、德、英和美政府建立的联合标准化航空电子系统架构委员会）通过技术攻关可以突破的话，而实现高安全、高可靠的软件工程方法、过程和工具，更需要长期的磨炼、历练，逐步积累和完善。研制团队清醒地认识到“天脉”操作系统获得国家立项仅仅是万里长征走完的第一步，接下来面临的重大问题就是探索采用什么样的软件工程方法、过程和工具实现具有IMA分布式系统管理框架，这也直接关系着项目的成败。
作为我国首个独立立项研制的核心、通用的基础软件产品，研制团队经过对比国内外、军内外软件领域标准和规定，在满足军用软件研制规范的同时，通过全面论证，确定了发展路线、战技指标、技术标准等重大难点问题。团队大胆引入了国外民机成熟、国内鲜有实践的民用飞机软件的国际适航标准——DO-178B《机载系统和设备合格审定中的软件考虑》。研制团队针对基础软件的特点，自加压力、将天脉操作系统产品的安全等级定位为最高的A级，并在研制团队内部全面自主实践DO-178B的验证工作，并据此制定相应的研制原则和方针。事实证明在研发阶段引入适航理念，制定满足DO-178B对A级软件66个目标的计划，而在论证和评估阶段按照国军标严格执行，这些都对于保证天脉操作系统的产品质量，实现高安全、高可靠的目标起到了决定性的作用。
在此后的研制过程中，项目技术团队精诚合作，集智攻关。在技术上，先后突破了安全操作系统架构、分区化的故障隔离、时间/空间隔离和配置等问题；突破了服务功能、资源配置和运行状态的兼容性问题，使软件具有良好的兼容能力，应用软件可方便移植。
在软件工程上，项目团队坚持DO-178B的思想不偏离，持续优化项目的过程管理，定义了A级软件研制流程，加强可靠性设计、安全设计、鲁棒性设计和危害性分析等工作；强化验证方法，实现了基于需求的需求、语句、分支、MC/DC、OCA等各项指标的100%验证。
但是，团队第一次实践DO-178B方法、第一次研制软件型号，由于没有经验、没有借鉴，还是不可避免地遭遇了困难和挫折，实际花费的时间是预计的三倍，经费更是超出了预算，更艰难的是过程中不断有人怀疑国人是否可以严格实践软件适航、是否有能力自主研制高安全的操作系统产品。但是团队凭着坚韧不拔的毅力、百折不挠的干劲，以航空报国的信念和必胜的信心，又经过六年的艰苦拼搏，完整地、自主地实践了DO-178B的软件适航理念，完成了操作系统的研制工作。
产品定型圆满完成国家使命
软件产品按照DO-178B完成内部独立测试后，交付空军软件测评中心，按照总装备部批复的研制总要求，由航空产品定型委员会组织完成一系列产品的评价工作，包括软件测评、地面台架测试、机上测试、试飞测试和软件试用测试等五项考核内容。这是国家对于软件型号产品严格的过程要求，100%通过考核的软件产品才能正式投入装备使用。
如果是一般的机载应用软件研制，这些考核是随着系统进行，不会引起大家的重视。应用软件考核一般都是确定场景，事先可以进行“预习”，非软件型号项目也不需要进行如此复杂的测试验证。此次考核由于是操作系统，没有应用系统，只能按照等级最高的系统进行考核：没有确定场景，只能使用最复杂、最苛刻、最容易使系统“崩溃”的场景进行模拟运行；由于是航空型号项目，所以必须在实际的大型装备上进行全面的模拟空战考核。
在所有这些严格考核中，计算所团队一直在自加压力，为了更安全、更可靠的软件产品，他们卯足一股劲，决心用满分通过国家严格考核：
2010年10月，天脉1通过了空军软件测评中心的定型测评；
2010年11月，天脉1通过了中航工业成都所的地面综合试验；
2011年12月，天脉1完成了中国试飞院的某飞机地面及飞行试验；
2011年12月，天脉1通过了国家组织的鉴定，开始推广使用。
2013年1月，天脉2完成了空军软件测评中心的设计定型测评；
2013年1月，天脉2完成了中航工业成都所的地面综合试验；
2013年3月，天脉2完成了中国试飞院的某飞机地面及飞行试验；
2014年6月，天脉产品完成了数个军工单位的试用；
2014年7月，完成了天脉1和天脉2的国家定型。
2014年7月，中国航空军工产品定型委员会在西安召开了设计定型审查会，经过严格的审查，团队实现了自己庄严的承诺，给党和国家交上了一份满意的答卷，也实现了计算所人的“操作系统自主研制、自主发展”的梦想。
天脉机载操作系统的研制成功，打破了国外对同类产品的封锁，提升了我国航空武器装备的自主保障能力，为国防武器装备的信息安全提供了有力保证，为我国基础软件的自主保障、自主发展奠定了基础。天脉机载操作系统的研制成功，是我国在基础软件研制方面所取得的巨大成就，也使中航工业计算所一跃成为国内知名的基础软件研制企业，成为嵌入式操作系统研制的主力军。
自2011年底鉴定以来，天脉操作系统已推广至39家单位，已培训近500名嵌入式开发人员，已交付用户近千套，已广泛应用于各种航空或非航空电子设备，涉及军事装备、民用飞机、机车、工业控制、智能交通等嵌入式信息化电子设备，已展示出了广阔的运用前景。特别是天脉2作为目前国内唯一的分区操作系统产品，在航空内外的新一代综合电子领域已经得到有效应用。
“天脉”，一个响亮的名字。“天”是天空，那里不但是鸟儿自由飞翔的空间，也是航空人驰骋的疆场。“脉”是脉络，也是经络，是人体功能的调控系统，它使人体各器官联接成为一个有机整体。机载操作系统，它没有机体之伟岸，也不像电子元器件那样小巧，它像经络一样看不见、摸不着，但却是飞机设备上信息流动的平台，在飞机中却起着中枢神经的作用。
“士不可以不弘毅，任重而道远。”十多年来，伴随着机载操作系统的研制历程，计算所也成长起了一支优秀的机载操作系统研制团队，诞生了中航工业唯一的1名软件首席专家、3名软件特级专家、1名软件一级专家。“天脉”团队是一支有梦想的团队、一支有使命感的团队、一支敢打硬仗的团队、一支朝气蓬勃的团队。有这样的团队做保障，我们有理由相信，天脉系列产品将作为国之重器，为国家信息安全、装备建设、国民经济做出更大的贡献。
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