Câmpul de luptă devine digital, iar forțele terestre se bazează tot mai mult pe computerele purtate de soldați sau încorporate în vehicule. Aceste sisteme trebuie să reziste condițiilor extreme, în timp ce integrează cele mai bune soluții de proiectare din lumea civilă
Calculatoarele vehiculelor sunt utilizate pentru o varietate de sarcini, de la conștientizarea situației la colectarea și supravegherea datelor, de la comunicații la urmărirea forțelor. Multe dintre aceste sisteme, montate în rafturi standard, funcționează independent de utilizator într-o varietate de moduri; de multe ori nu seamănă în niciun fel cu computerele cu afișajul și tastaturile cu care suntem obișnuiți.
Standarde
Potrivit lui Brian Reinhart, CTO pentru proiecte speciale la Crystal Group, un furnizor de computere încorporate și produse conexe pentru aplicații critice pentru misiune, există o serie de probleme provocatoare asociate cu încorporarea computerelor în vehicule. De exemplu, multe dintre aplicații trebuie să funcționeze într-un mediu care nu permite tehnologia tradițională de răcire, ceea ce înseamnă că „trebuie să creăm un sistem care poate supraviețui la temperaturi ridicate fără ajutorul ventilatoarelor”. În plus, computerele trebuie adesea amplasate în locuri care nu se încadrează în dimensiunile unui rack standard pentru server EIA-310 (482,6 mm), care a devenit un element familiar în lumea computerelor comerciale. Aceasta înseamnă că companii precum Crystal trebuie să creeze sisteme de o anumită dimensiune sau „factor de formă” care să poată opera într-o cantitate limitată. „Trebuie să fie modelate pentru a se potrivi oricărui volum disponibil pe platformă, fie că este vorba despre aripă sau din compartimentul motor al unui vehicul. Pot fi așezate pe podeaua mașinii sau lângă rezervorul de combustibil."
În plus, „unele sisteme aeriene trebuie să funcționeze la tensiuni de intrare mai mici decât de obicei”, a explicat el, „pentru a îndeplini MIL-STD-1275, una dintre standardele militare ale Departamentului Apărării al SUA care definește proiectarea și construcția. sisteme . Aceasta înseamnă că companiile trebuie să proiecteze aprovizionarea cu energie pentru a îndeplini aceste standarde. Dacă nu există o tehnologie comercială adecvată care să poată fi adaptată pentru a funcționa în condiții nefavorabile, atunci „ne dezvoltăm și implementăm propria noastră și o integrăm în sarcinile de care avem nevoie”.
Astăzi, computerele joacă un rol semnificativ în funcționarea majorității vehiculelor terestre, a remarcat tehnologul șef al companiei americane General Micro Systems, care produce produse încorporate de dimensiuni mici, afișaje inteligente robuste, rack-uri pentru servere și alte sisteme de calculatoare și participă la un număr de programe mari, de exemplu, își furnizează produsele pentru vehicule blindate.de familia Stryker a armatei americane. Ca exemplu, el a citat sistemele care permit operatorului, privind monitoarele, să controleze mașina în întuneric complet în timp real. „Aceste computere sunt găzduite în blocuri mici și robuste”.
„Această tehnologie, împreună cu alte câteva, a explodat în ultimii ani”, a spus David Yedinak, director tehnologic la Curtiss-Wright, care furnizează computere încorporate pentru vehicule terestre și afișaje rezistente. El a atras atenția asupra tendinței în creștere a „procesării distribuite a datelor”, în care computerele sunt din ce în ce mai mult conectate în rețea, mai degrabă decât să funcționeze ca sisteme separate. Programe precum GVA (Generic Vehicle Architecture) din Marea Britanie sau echivalentul american al Victory consolidează această tendință și, ca urmare, vor duce la „reducerea dimensiunii, greutății, consumului de energie și costurilor prin distribuirea datelor” … Yedinak a indicat o serie de alte căi de dezvoltare, observând în special progresele în tehnologia de prelucrare a datelor. În general, una dintre cele mai mari provocări militare cu care se confruntă companii precum Curtiss-Wright este provocarea modernizării: este necesară încorporarea noilor tehnologii informatice, în timp ce realizăm că acestea vor funcționa cot la cot cu alte sisteme mai vechi. încă un deceniu. - Cum aduci împreună aceste două lumi?
Condiții nefavorabile
Calculatoarele robuste sunt proiectate să reziste la condiții extreme și, prin urmare, trebuie să îndeplinească o serie de standarde stricte. În plus față de standardul MIL-STD-1275, Departamentul Apărării al SUA are în arsenalul său și standardul MIL-STD-810, care definește cerințele de rezistență la șocuri și vibrații, și MIL-STD-461, care determină imunitate la radiații electromagnetice. „Aceste trei standarde se află în centrul tuturor testelor, deși există și multe teste specifice care se execută după cum este necesar”, a spus Mike Southworth, manager de proiect pentru calculatoare robuste cu factor de formă mic la Curtiss-Wright. În ceea ce privește calculatoarele încorporate cu factor de formă mic, el crede că, odată cu creșterea cererii de autonomie, computerele militare vor folosi din ce în ce mai mult învățarea automată și alte forme de inteligență artificială. El prezice apariția computerelor încorporate cu „o inteligență semnificativ mai puternică”, cu mai multe capacități de colectare a datelor. Construcția robustă și fiabilă este, de asemenea, o caracteristică integrală a afișajelor utilizate pentru a prezenta imagini și informații echipajului vehiculului. Argon are mai multe astfel de afișaje în portofoliu și a finalizat recent testele a trei noi produse pe care intenționează să le lanseze în curând în producția de masă.
Reinhart a spus că se așteaptă să vadă niveluri mai ridicate de securitate pe computere, mai ales că acestea devin parte a unei rețele mai largi. „Pe măsură ce lățimea de bandă a rețelei crește, este necesară îmbunătățirea securității acesteia.” De asemenea, el a atras atenția asupra utilizării pe scară largă a unităților de stare solidă sau a unităților flash (unitate solidă în engleză, SSD). Spre deosebire de hard disk-urile convenționale, acestea nu au piese în mișcare, ceea ce le face mai puțin vulnerabile la daune cauzate de impacturi puternice, cum ar fi căderea. SSD-urile au avut inițial un preț mai ridicat, dar prețurile au scăzut semnificativ în ultimii ani, unitățile în sine devenind mai mici și capacitatea lor crescând. „Acest lucru este de o mare importanță pentru aplicații precum colectarea și stocarea datelor”, a adăugat el. SSD-ul este, de asemenea, o parte integrantă a laptopurilor și tabletelor robuste, care sunt acum instrumentul principal al soldatului demontat și pot fi, de asemenea, integrate în vehicule. Mulți dintre principalii producători de computere personale se dezvoltă, de asemenea, pentru armată. De exemplu, Dell oferă o gamă largă de computere Latitude Rugged rezistente într-o varietate de forme și dimensiuni. „În ultimii cinci până la zece ani, industria a făcut pași mari cu tehnologia SSD”, a spus Umang Patel, directorul Dell Rugged, menționând că SSD-urile sunt robuste în ceea ce privește rezistența la mediu și performanțe superioare. „Pot instala mai mult în mai puțin spațiu cu consumă mai puțină energie și lansează aplicații mai repede."
Există, de asemenea, o serie de domenii de luat în considerare la fabricarea dispozitivelor de calcul robuste. Patel a subliniat problemele perene asociate cu temperatura; Instalarea unui ventilator pentru răcirea unui sistem computerizat creează o sursă de contaminare și piese mobile mecanice pe care sistemul se bazează pentru a funcționa. Prin urmare, producătorii de computere robuste ar trebui să ia în considerare alte modalități de răcire a sistemului, inclusiv sistemele pasive, precum și ventilatoarele mai puternice concepute pentru medii dure. „Trebuie să răcesc sistemul, dar în același timp trebuie să îl protejez de praf, apă și alți factori nocivi. Trebuie să asigur acest lucru pentru o perioadă foarte lungă de timp, cu o mai mare fiabilitate. " Potrivit lui Jackson White, directorul Getac, care produce tablete robuste, laptopuri și alte sisteme, înainte de a lua în considerare orice dispozitiv de uz militar, este necesar să aflăm dacă îndeplinește anumite standarde. „Protecția datelor este, fără îndoială, o prioritate, dar fiabilitatea și rezistența sunt, de asemenea, necesare pentru a rezista condițiilor de mediu dure sau chiar extreme, plus compatibilitatea cu alte tehnologii esențiale utilizate de personal. Există alți factori, cum ar fi costul, ușurința utilizării, adecvarea pentru utilizarea intenționată și, în cele din urmă, durata de viață."
White crede că dispozitivele robuste trebuie să reziste nu numai la picături, șocuri, vibrații, apă și substanțe chimice, ci și la scenarii extreme, cum ar fi un deșert cu temperaturile sale arzătoare. El a anunțat că produsele companiei sale sunt IP67 (International Protection Marking) sau mai mari; aceasta înseamnă că „sunt testate conform standardelor militare și sunt capabile să reziste la scăderile și temperaturile specificate de clientul militar”. El a remarcat o serie de alte aspecte ale tehnologiei legate de utilizatorii militari. De exemplu, soldații descălecați trebuie adesea să poarte haine de protecție, inclusiv mănuși, astfel încât ecranele tactile trebuie să fie sensibile la ele. În plus, ecranul trebuie să fie clar vizibil în diferite condiții de iluminare sau compatibil cu ochelarii de vedere nocturnă. White a notat mai multe direcții în care tehnologia a evoluat în ultimii ani. De exemplu, în ultimii ani, au fost introduse multe inovații în dispozitivele civile, au fost implementate soluții avansate și, prin urmare, „armata dorește ca industria din sistemele dezvoltate să folosească toate acestea cu mai multă îndrăzneală pentru a obține o interacțiune mai bună și a crește eficiență într-o situație de luptă."
Tehnologia bateriei
Între timp, bateriile devin mai puternice, durând opt până la zece ore, îmbunătățind în același timp conectivitatea și, potrivit White, „Cu o varietate de frecvențe și metode de conectare la dispoziția lor, personalul poate accesa și introduce date mai rapid, cu un nivel mai ridicat de securitate.”. Există unele progrese în tehnologia ecranului tactil, iar utilizarea plasticului compozit permite „reducerea semnificativă a grosimii și greutății dispozitivelor, menținând în același timp caracteristicile de rezistență”.
John Tucker, șeful Europei pentru Panasonic, a menționat că utilizează o varietate de materiale, cum ar fi aliajele de magneziu, pentru linia lor robustă de laptopuri și notebook-uri Toughbook. Sunt de 20 de ori mai puternici decât plasticul ABS (ABS, acrilonitril butadien stiren - acrilonitril butadien stiren), dar relativ ușor. În plus, există materiale concepute pentru a reduce sarcinile de șoc. Printre aceștia, el a numit un polimer elastomeric, care, de exemplu, absoarbe cea mai mare parte a impactului atunci când este scăpat. De asemenea, producătorii acordă o mare atenție internelor sistemelor lor. De exemplu, utilizează pe scară largă conectoarele placate cu aur pentru a evita rugina cu umiditate ridicată și alte probleme. „Chiar dacă utilizați sistemele la temperaturi scăzute și ridicate, umiditate ridicată, ploaie și zăpadă, nu ar trebui să aveți cea mai mică coroziune.”
Un purtător de cuvânt al producătorului robust de tablete Xplore a declarat că condițiile de luptă dictează necesitatea fiabilității și rezistenței la temperaturi extreme, ploaie și praf. De asemenea, el a numit gama de sarcini pe care tableta militară ar trebui să le rezolve. "El trebuie să facă aproape orice vă puteți imagina, cum ar fi camionajul, logistica și construcțiile." În ultimii ani, clienții militari au căutat dispozitive mai mici și mai funcționale. Privind în perspectivă, „ei integrează tablete și alte dispozitive portabile de calcul într-un supersistem integrat de comunicații și informații”. În acest sens, Tucker a subliniat apariția conceptului de „soldat conectat” și faptul că Panasonic lucrează în această direcție cu mai multe structuri militare europene. De fapt, acest lucru va permite comandanților să aibă informații cuprinzătoare despre zona de război, până la starea de sănătate a fiecărui soldat. Acest lucru ar putea stimula cererea de tehnologie purtabilă și chiar activată prin voce.
Una dintre direcțiile principale în dezvoltarea sistemelor informatice militare este, desigur, utilizarea tehnologiilor comerciale moderne, menținând în același timp fiabilitatea necesară pe câmpul de luptă. De exemplu, ușurința utilizării smartphone-urilor, laptopurilor și tabletelor, pe care un soldat ar putea să o folosească în viața sa civilă, este importantă. Tucker a spus că există un fel de schimb între sferele militare și civile, deși în zilele noastre, în multe cazuri, tehnologia curge în sectorul de apărare. „Este important să luăm tehnologii populare în sfera civilă și să le facem potrivite pentru sarcini militare. Cu toate acestea, acest proces trebuie să fie extrem de semnificativ. Se pare că va lua conectorul USB (Universal Serial Bus). Ce este special la asta? Dar armata are nevoie de conectori USB fiabili, impermeabili și impermeabili.”
Dincolo de cost
Getac integrează comoditatea și funcționalitatea sistemelor comerciale în toate dispozitivele sale mobile robuste. White a menționat că „aceasta este una dintre cerințele principale ale clienților militari atunci când își aleg furnizorii”. Este necesar un echilibru, a spus el, deoarece dispozitivele civile „inevitabil nu vor fi suficient de robuste și durabile pentru a satisface cerințele soldaților descălecați sau condițiile în care trebuie să lucreze”. Pe de altă parte, unele dispozitive specifice cu o marjă mare de siguranță pot fi prea grele și greoaie. „Pentru a se potrivi cu adevărat sarcinilor operaționale militare (funcții de comandă și control) și obiectivelor tehnice de re-echipare, achizițiile de apărare ar trebui să se concentreze pe achiziționarea de noi hardware și software comerciale disponibile și chiar aplicații precum Internetul obiectelor (capacitatea pentru a stabili comunicarea între dispozitive electronice fără participarea computerelor). O nouă generație de dispozitive comerciale disponibile cu o fiabilitate sporită poate atinge echilibrul corect, deoarece acestea sunt ușoare, puternice, ușor de utilizat și îndeplinesc standardele stricte de securitate și transfer de date.”
