Slagmarken bliver digital, og landstyrker stoler i stigende grad på computere, der bæres af soldater eller er indlejret i køretøjer. Disse systemer skal modstå ekstreme forhold, samtidig med at de bedste designløsninger fra den civile verden integreres
Køretøjscomputere bruges til en række forskellige opgaver, fra situationsfornemmelse til dataindsamling og overvågning, fra kommunikation til sporing af ens styrker. Mange af disse systemer, der er monteret i standardstativer, fungerer uafhængigt af brugeren på en række forskellige måder; de ligner ofte ikke på nogen måde computerne med display og tastaturer, vi er vant til.
Standarder
Ifølge Brian Reinhart, CTO for Special Projects hos Crystal Group, leverandør af integrerede computere og relaterede produkter til missionskritiske applikationer, er der en række udfordrende problemer forbundet med integrering af computere i køretøjer. For eksempel skal mange af applikationerne fungere i et miljø, der ikke tillader traditionel køleteknologi, hvilket betyder, at "vi skal oprette et system, der kan overleve ved forhøjede temperaturer uden hjælp fra ventilatorer." Derudover skal computere ofte placeres på steder, der ikke passer ind i dimensionerne på et standard EIA-310-serverrack (482,6 mm), som er blevet et velkendt element i en verden af kommercielle computere. Det betyder, at virksomheder som Crystal skal oprette systemer af en vis størrelse eller "formfaktor", der kan fungere i et begrænset beløb. “De skal være formet, så de passer til enhver volumen, der er tilgængelig på platformen, det være sig skærmen eller et motorkammer i et køretøj. De kan placeres på gulvet i bilen eller ved siden af brændstoftanken."
Derudover skal "nogle luftbårne systemer fungere ved lavere indgangsspændinger end normalt," forklarede han, "for at opfylde MIL-STD-1275, en af det amerikanske forsvarsministeriums pakke af militære standarder, der definerer design og konstruktion. systemer ". Det betyder, at virksomheder skal designe energiforsyninger for at opfylde disse standarder. Hvis der ikke findes en passende kommerciel teknologi, der kan tilpasses til at fungere under ugunstige forhold, så "udvikler og implementerer vi vores egen og integrerer den i de opgaver, vi har brug for."
I dag spiller computere en væsentlig rolle i driften af de fleste terrængående køretøjer, bemærkede chefteknologen for det amerikanske firma General Micro Systems, der producerer små indlejrede produkter, robuste smartskærme, serverstativer og andre computersystemer og deltager i en række af store programmer, for eksempel, leverer sine produkter til pansrede køretøjer. af Stryker -familien i den amerikanske hær. Som et eksempel nævnte han systemer, der gør det muligt for operatøren at se på skærmene at styre maskinen i fuldstændigt mørke i realtid. "Disse computere er placeret i små, robuste blokke."
"Denne teknologi har sammen med flere andre eksploderet i de seneste år," sagde David Yedinak, teknologichef hos Curtiss-Wright, der leverer integrerede computere til terrængående køretøjer og robuste skærme. Han henledte opmærksomheden på den voksende trend med "distribueret databehandling", hvor computere i stigende grad er forbundet sammen i stedet for at fungere som separate systemer. Programmer som Storbritanniens GVA (Generic Vehicle Architecture) eller den amerikanske ækvivalent af Victory forstærker denne tendens og vil som følge heraf føre til "reduktion i størrelse, vægt, energiforbrug og omkostninger gennem datadistribution." … Yedinak pegede på en række andre udviklingsveje, der især noterede fremskridt inden for databehandlingsteknologi. Samlet set er en af de største militære udfordringer, som virksomheder som Curtiss-Wright står over for, moderniseringsudfordringen: det er nødvendigt at integrere nye computerteknologier, samtidig med at de indser, at de vil arbejde side om side med andre, ældre systemer. Som muligvis ikke opdateres til endnu et årti. "Hvordan samler du disse to verdener?"
Ugunstige forhold
Robuste computere er designet til at modstå ekstreme forhold og skal derfor opfylde en række strenge standarder. Udover MIL-STD-1275-standarden har det amerikanske forsvarsministerium også i sit arsenal MIL-STD-810-standarden, som definerer kravene til modstand mod stød og vibrationer, og MIL-STD-461, der bestemmer immunitet mod elektromagnetisk stråling. "Disse tre standarder er kernen i al testning, selvom der også er mange specifikke tests, der køres efter behov," sagde Mike Southworth, projektleder for robuste computere med lille formfaktor hos Curtiss-Wright. Hvad angår integrerede computere med lille formfaktor, mener han, at med den stigende efterspørgsel efter autonomi vil militære computere i stigende grad bruge maskinlæring og andre former for kunstig intelligens. Han forudser fremkomsten af integrerede computere med "betydeligt stærkere intelligens" med flere dataindsamlingskapaciteter. Robust og pålidelig konstruktion er også en integreret funktion af de displays, der bruges til at præsentere billeder og information for køretøjets besætning. Argon har flere sådanne displays i sin portefølje og har for nylig afsluttet forsøg med tre nye produkter, som det planlægger at lancere i masseproduktion snart.
Reinhart sagde, at han forventer at se højere sikkerhedsniveauer på computere, især da de bliver en del af et bredere netværk. "Når netværksbåndbredden stiger, er der behov for at forbedre dens sikkerhed." Han henledte også opmærksomheden på den udbredte brug af solid state -drev eller flashdrev (engelsk Solid State Drive, SSD). I modsætning til konventionelle harddiske har de ingen bevægelige dele, hvilket gør dem mindre sårbare over for skader forårsaget af kraftige påvirkninger som f.eks. At blive tabt. SSD'er blev oprindeligt prissat højere, men priserne er faldet betydeligt i de seneste år, hvor selve drevene blev mindre og deres kapacitet steg. "Dette er af stor betydning for applikationer såsom dataindsamling og lagring," tilføjede han. SSD'en er også en integreret del af robuste bærbare computere og tablets, som nu er den afmonterede soldats primære værktøj og også kan integreres i køretøjer. Mange af de store pc -producenter udvikler sig også til militæret. For eksempel tilbyder Dell en række robuste Latitude Rugged -computere i forskellige former og størrelser. "I de sidste fem til ti år har branchen gjort store fremskridt med SSD -teknologi," sagde Umang Patel, direktør for Dell Rugged, og bemærkede, at SSD'er er robuste i miljømæssig modstandsdygtighed og overlegen ydeevne. "Jeg kan installere mere på mindre plads med det bruger mindre energi og lancerer applikationer hurtigere."
Der er også en række områder, der skal overvejes, når man fremstiller robuste computerenheder. Patel påpegede de flerårige problemer forbundet med temperatur; Installation af en blæser til afkøling af et computersystem skaber en forureningskilde og mekaniske bevægelige dele, som systemet er afhængig af for at betjene. Robuste computerproducenter bør derfor overveje andre måder at køle systemet på, herunder passive systemer samt mere kraftfulde blæsere designet til barske miljøer.”Jeg er nødt til at afkøle systemet, men samtidig skal jeg beskytte det mod støv, vand og andre skadelige faktorer. Jeg skal levere dette i en meget lang periode med større pålidelighed. " Ifølge Jackson White, direktør for Getac, der fremstiller robuste tabletter, bærbare computere og andre systemer, er det nødvendigt at finde ud af, om det opfylder visse standarder, inden man overvejer en enhed til militær brug. "Databeskyttelse er utvivlsomt en prioritet, men pålidelighed og robusthed er også påkrævet for at modstå barske eller endda ekstreme miljøforhold plus kompatibilitet med andre vigtige teknologier, der bruges af personale. Der er andre faktorer, såsom omkostninger, brugervenlighed, egnethed til den påtænkte anvendelse og endelig levetid."
White mener, at robuste enheder ikke kun skal modstå fald, stød, vibrationer, vand og kemikalier, men også ekstreme scenarier som en ørken med sine brændende temperaturer. Han meddelte, at hans virksomheds produkter er IP67 (International Protection Marking) eller højere; dette betyder, at "de er testet efter militære standarder og er i stand til at modstå de fald og temperaturer, der er angivet af den militære kunde." Han noterede sig en række andre aspekter af teknologien relateret til militære brugere. For eksempel skal afmonterede soldater ofte have beskyttelsestøj på, herunder handsker, så berøringsskærme skal være følsomme over for dem. Derudover skal skærmen være tydeligt synlig under forskellige lysforhold eller kompatibel med natbriller. White bemærkede flere retninger, hvori teknologien har udviklet sig i de seneste år. For eksempel er der i de senere år blevet introduceret mange innovationer inden for civile anordninger, gennembrudsløsninger er blevet implementeret, og derfor "ønsker militæret, at industrien i de systemer, der er udviklet til, at de kan bruge alt dette mere dristigt for at opnå bedre interaktion og øge effektivitet i en kampsituation."
Batteriteknologi
I mellemtiden bliver batterierne mere kraftfulde og varer otte til ti timer, samtidig med at de forbedrer forbindelsen og ifølge White, "Med en række frekvenser og forbindelsesmetoder til deres rådighed kan personale få hurtigere adgang til og indtaste data med et højere sikkerhedsniveau”. Der er visse fremskridt inden for berøringsskærmsteknologi, og brugen af kompositplast giver mulighed for "at reducere tykkelsen og vægten af enheder betydeligt, samtidig med at styrkeegenskaberne bevares."
John Tucker, Head of Europe for Panasonic, bemærkede, at de bruger en række forskellige materialer, såsom magnesiumlegeringer, til deres robuste Toughbook -serie af bærbare computere og notebooks. De er 20 gange stærkere end ABS -plast (ABS, Acrylonitril Butadien Styren - acrylonitrilbutadienstyren), men relativt lette. Derudover er der materialer designet til at reducere stødbelastninger. Blandt dem navngav han en elastomer polymer, som for eksempel absorberer det meste af stødet, når det falder. Producenter er også meget opmærksomme på det interne i deres systemer. For eksempel gør de omfattende brug af forgyldte stik for at undgå rustfugtighed og andre problemer. "Selvom du bruger dine systemer ved lave og høje temperaturer, høj luftfugtighed, regn og sne, bør du ikke have den mindste korrosion."
En talsmand for den robuste tabletproducent Xplore sagde, at kampforhold dikterer behovet for pålidelighed og modstandsdygtighed over for ekstreme temperaturer, regn og støv. Han kaldte også den række opgaver, som den militære tablet skulle løse. "Han skal gøre næsten alt, hvad du kan forestille dig, som lastbil, logistik og byggeri." I de senere år har militære kunder ledt efter mindre, mere funktionelle enheder. Ser fremad, "integrerer de tablets og andre bærbare computerenheder i et integreret kommunikations- og informationssupersystem." I denne forbindelse pegede Tucker på fremkomsten af begrebet "den forbundne soldat" og det faktum, at Panasonic arbejder i denne retning med flere europæiske militære strukturer. Faktisk vil dette give befalingsmænd mulighed for at have omfattende information om krigszonen ned til hver soldats sundhedsstatus. Dette kan anspore efterspørgslen efter bærbar og endda stemmeaktiveret teknologi.
En af hovedretningerne i udviklingen af militære edb -systemer er naturligvis brugen af moderne kommercielle teknologier, samtidig med at den pålidelighed, der kræves på slagmarken, opretholdes. For eksempel er brugervenligheden af smartphones, laptops og tablets, som en soldat kunne bruge i sit civile liv, vigtig. Tucker sagde, at der er en slags udveksling mellem militæret og civile sfærer, selvom der i dag i mange tilfælde strømmer teknologi ind i forsvarssektoren.”Det er vigtigt at tage teknologier, der er populære i den civile sfære, og gøre dem velegnede til militære opgaver. Denne proces skal imidlertid være yderst meningsfuld. Det ser ud til at tage USB -stikket (Universal Serial Bus). Hvad er specielt ved det? Men militæret har brug for pålidelige, støvtætte og vandtætte USB -stik.”
Ud over omkostningerne
Getac integrerer bekvemmeligheden og funktionaliteten af kommercielle systemer i alle sine robuste mobile enheder. White bemærkede, at "dette er et af hovedkravene til militære kunder, når de vælger deres leverandører." En balance er nødvendig, sagde han, da civile anordninger "uundgåeligt ikke vil være robuste og holdbare nok til at imødekomme kravene fra afstigede soldater eller de betingelser, de skal arbejde under." På den anden side kan nogle specifikke enheder med en stor sikkerhedsmargin være for tunge og besværlige. "For virkelig at matche militære (kommando- og kontrolfunktioner) operationelle opgaver og tekniske mål for reudstyr bør forsvarsindkøb fokusere på anskaffelse af ny kommerciel hardware og software og endda applikationer som tingenes internet (evnen at etablere kommunikation mellem elektroniske enheder uden deltagelse af computere). En ny generation af kommercielle enheder på hylden med øget pålidelighed kan finde den rette balance, fordi de er lette, kraftfulde, nemme at bruge og opfylder strenge sikkerheds- og dataoverførselsstandarder.”
