Slagmarken blir digital, og bakkestyrker stoler i økende grad på datamaskiner som bæres av soldater eller er innebygd i kjøretøyer. Disse systemene må tåle ekstreme forhold mens de integrerer de beste designløsningene fra den sivile verden
Kjøretøymaskiner brukes til en rekke oppgaver, fra situasjonsbevissthet til datainnsamling og overvåkning, fra kommunikasjon til sporing av ens styrker. Mange av disse systemene, montert i standard stativer, fungerer uavhengig av brukeren på en rekke måter; de ligner ofte ikke på noen måte datamaskinene med skjermen og tastaturene vi er vant til.
Standarder
I følge Brian Reinhart, CTO for Special Projects i Crystal Group, en leverandør av innebygde datamaskiner og relaterte produkter for misjonskritiske applikasjoner, er det en rekke utfordrende problemer knyttet til innebygde datamaskiner i kjøretøyer. For eksempel må mange av applikasjonene operere i et miljø som ikke tillater tradisjonell kjøleteknologi, noe som betyr at "vi må lage et system som kan overleve ved forhøyede temperaturer uten hjelp av vifter." I tillegg må datamaskiner ofte plasseres på steder som ikke passer inn i dimensjonene til et standard EIA-310 serverhylle (482,6 mm), som har blitt et kjent element i verden av kommersielle datamaskiner. Dette betyr at selskaper som Crystal må lage systemer av en viss størrelse eller "formfaktor" som kan operere i et begrenset beløp. “De må være formet for å passe inn i hvilket volum som er tilgjengelig på plattformen, det være seg skjermen eller motorrommet til et kjøretøy. De kan plasseres på gulvet i bilen eller ved siden av drivstofftanken."
I tillegg må "noen luftbårne systemer operere ved lavere inngangsspenninger enn vanlig," forklarte han, "for å møte MIL-STD-1275, en av det amerikanske forsvarsdepartementets pakke med militære standarder som definerer design og konstruksjon. systemer ". Dette betyr at selskaper må designe energiforsyninger for å oppfylle disse standardene. Hvis det ikke finnes noen passende kommersiell teknologi som kan tilpasses for å fungere under ugunstige forhold, så "utvikler og distribuerer vi vår egen og integrerer den i oppgavene vi trenger."
I dag spiller datamaskiner en betydelig rolle i driften av de fleste bakkekjøretøyer, bemerket sjefteknologen for det amerikanske selskapet General Micro Systems, som produserer små innebygde produkter, robuste smarte skjermer, serverhyller og andre datasystemer og deltar i en rekke av store programmer, for eksempel, leverer sine produkter for pansrede kjøretøyer. av Stryker -familien til den amerikanske hæren. Som et eksempel nevnte han systemer som gjør det mulig for operatøren å se på skjermene å kontrollere maskinen i fullstendig mørke i sanntid. "Disse datamaskinene er plassert i små, robuste blokker."
"Denne teknologien, sammen med flere andre, har eksplodert de siste årene," sa David Yedinak, teknologisjef i Curtiss-Wright, som leverer innebygde datamaskiner for bakkekjøretøyer og robuste skjermer. Han trakk oppmerksomheten mot den økende trenden med "distribuert databehandling", der datamaskiner i økende grad er koblet sammen i stedet for å fungere som separate systemer. Programmer som Storbritannias GVA (Generic Vehicle Architecture) eller den amerikanske ekvivalenten til Victory forsterker denne trenden og vil som et resultat føre til "reduksjon i størrelse, vekt, energiforbruk og kostnad gjennom datadistribusjon." … Yedinak pekte på en rekke andre utviklingsveier, og bemerket spesielt fremskritt innen databehandlingsteknologi. Totalt sett er en av de største militære utfordringene som selskaper som Curtiss-Wright står overfor, utfordringen med modernisering: det er nødvendig å legge inn ny datateknologi, samtidig som de innser at de vil fungere side om side med andre, eldre systemer. Som kanskje ikke oppdateres for et tiår til. "Hvordan samler du disse to verdenene?"
Ugunstige forhold
Robuste datamaskiner er designet for å tåle ekstreme forhold og må derfor oppfylle en rekke strenge standarder. I tillegg til MIL-STD-1275-standarden, har det amerikanske forsvarsdepartementet også MIL-STD-810-standarden i sitt arsenal, som definerer kravene til motstand mot sjokk og vibrasjon, og MIL-STD-461, som bestemmer immunitet mot elektromagnetisk stråling. "Disse tre standardene er kjernen i all testing, selv om det også er mange spesifikke tester som kjøres etter behov," sa Mike Southworth, prosjektleder for robuste små formfaktormaskiner hos Curtiss-Wright. Når det gjelder innebygde datamaskiner med liten formfaktor, tror han at med den økende etterspørselen etter autonomi, vil militære datamaskiner i økende grad bruke maskinlæring og andre former for kunstig intelligens. Han spår fremveksten av innebygde datamaskiner med "betydelig sterkere intelligens", med mer datainnsamlingskapasitet. Robust og pålitelig konstruksjon er også en integrert funksjon i displayene som brukes til å presentere bilder og informasjon for kjøretøyets mannskap. Argon har flere slike skjermer i sin portefølje, og har nylig fullført forsøk på tre nye produkter som den planlegger å lansere i masseproduksjon snart.
Reinhart sa at han forventer å se høyere sikkerhetsnivåer på datamaskiner, spesielt ettersom de blir en del av et bredere nettverk. "Etter hvert som båndbredden til nettverket øker, er det behov for å forbedre sikkerheten." Han gjorde også oppmerksom på den utbredte bruken av solid state -stasjoner eller flash -stasjoner (engelsk Solid State Drive, SSD). I motsetning til konvensjonelle harddisker har de ingen bevegelige deler, noe som gjør dem mindre sårbare for skader forårsaket av sterke påvirkninger, for eksempel å bli droppet. SSD -er ble opprinnelig priset høyere, men prisene har falt betydelig de siste årene, med selve stasjonene blitt mindre og kapasiteten økt. "Dette er av stor betydning for applikasjoner som datainnsamling og lagring," la han til. SSD -en er også en integrert del av robuste bærbare datamaskiner og nettbrett, som nå er den demonterte soldatens primære verktøy og også kan integreres i kjøretøyer. Mange av de store produsentene av personlige datamaskiner utvikler seg også for militæret. For eksempel tilbyr Dell en rekke robuste Latitude Rugged -datamaskiner i en rekke former og størrelser. "De siste fem til ti årene har industrien gjort store fremskritt med SSD -teknologi," sa Umang Patel, direktør for Dell Rugged, og bemerket at SSD -er er robuste i miljøbestandighet og overlegen ytelse. "Jeg kan installere mer på mindre plass med det bruker mindre energi og lanserer applikasjoner raskere."
Det er også en rekke områder du bør vurdere når du produserer robuste dataenheter. Patel påpekte de flerårige problemene knyttet til temperatur; Installering av en vifte for å kjøle et datasystem skaper en forurensningskilde og mekaniske bevegelige deler som systemet er avhengig av for å betjene. Robuste datamaskinprodusenter bør derfor vurdere andre måter å kjøle systemet på, inkludert passive systemer, samt kraftigere vifter designet for tøffe miljøer. “Jeg må avkjøle systemet, men samtidig må jeg beskytte det mot støv, vann og andre skadelige faktorer. Jeg må tilby dette i en veldig lang periode med større pålitelighet. " I følge Jackson White, direktør for Getac, som lager robuste nettbrett, bærbare datamaskiner og andre systemer, er det nødvendig å finne ut om den oppfyller visse standarder før man vurderer noen enheter for militær bruk. “Databeskyttelse er utvilsomt en prioritet, men pålitelighet og spenst er også nødvendig for å tåle tøffe eller til og med ekstreme miljøforhold, pluss kompatibilitet med andre viktige teknologier som brukes av personell. Det er andre faktorer, for eksempel kostnad, brukervennlighet, egnethet for tiltenkt bruk og til slutt levetid."
White mener at robuste enheter må tåle ikke bare fall, støt, vibrasjoner, vann og kjemikalier, men også ekstreme scenarier som en ørken med sine brennende temperaturer. Han kunngjorde at selskapets produkter er IP67 (International Protection Marking) eller høyere; dette betyr at "de er testet etter militære standarder og er i stand til å motstå fallene og temperaturene spesifisert av den militære kunden." Han bemerket en rekke andre aspekter ved teknologien knyttet til militære brukere. For eksempel må demonterte soldater ofte ha på seg verneklær, inkludert hansker, så berøringsskjermene må være følsomme for dem. I tillegg må skjermen være godt synlig under forskjellige lysforhold eller kompatibel med nattsynsbriller. White bemerket flere retninger der teknologien har utviklet seg de siste årene. For eksempel har de siste årene blitt introdusert mange innovasjoner innen sivile enheter, gjennombruddsløsninger er implementert, og derfor vil "militæret at industrien i systemene som er utviklet for at de skal bruke alt dette mer dristig for å oppnå bedre interaksjon og øke effektivitet i en kampsituasjon."
Batteriteknologi
I mellomtiden blir batteriene kraftigere og varer åtte til ti timer, samtidig som de forbedrer tilkoblingen, og ifølge White, "Med en rekke frekvenser og tilkoblingsmetoder til rådighet, kan personell få tilgang til og legge inn data raskere med et høyere sikkerhetsnivå.”. Det er noen fremskritt innen berøringsskjermteknologi, og bruk av komposittplast gjør det mulig å "redusere tykkelsen og vekten på enheter samtidig som styrkeegenskapene opprettholdes."
John Tucker, Head of Europe for Panasonic, bemerket at de bruker en rekke materialer, for eksempel magnesiumlegeringer, til sin robuste Toughbook -serie med bærbare datamaskiner og bærbare datamaskiner. De er 20 ganger sterkere enn ABS -plast (ABS, akrylnitrilbutadienstyren - akrylonitrilbutadienstyren), men relativt lette. I tillegg er det materialer designet for å redusere støtbelastninger. Blant dem kalte han en elastomer polymer, som for eksempel absorberer det meste av støtet når den faller ned. Produsenter legger også stor vekt på det interne i systemene. For eksempel gjør de mye bruk av gullbelagte kontakter for å unngå høy luftfuktighet og andre problemer. "Selv om du bruker systemene dine i lave og høye temperaturer, høy luftfuktighet, regn og snø, bør du ikke ha den minste korrosjon."
En talsperson for den robuste tablettprodusenten Xplore sa at kampforholdene tilsier behovet for pålitelighet og motstand mot ekstreme temperaturer, regn og støv. Han nevnte også oppgavene som den militære nettbrettet skulle løse. "Han må gjøre nesten alt du kan forestille deg, som lastebil, logistikk og konstruksjon." De siste årene har militære kunder lett etter mindre, mer funksjonelle enheter. Ser fremover, "de integrerer nettbrett og andre bærbare datamaskiner i et integrert kommunikasjons- og informasjonsover -system." I denne forbindelse pekte Tucker på fremveksten av begrepet "den tilkoblede soldaten" og det faktum at Panasonic jobber i denne retningen med flere europeiske militære strukturer. Faktisk vil dette tillate sjefer å ha omfattende informasjon om krigssonen, ned til helsestatusen til hver soldat. Dette kan stimulere etterspørselen etter bærbar og til og med stemmeaktivert teknologi.
En av hovedretningene i utviklingen av militære datasystemer er selvfølgelig bruk av moderne kommersiell teknologi, samtidig som man beholder påliteligheten som kreves på slagmarken. For eksempel er brukervennligheten til smarttelefoner, bærbare datamaskiner og nettbrett, som en soldat kan bruke i sitt sivile liv, viktig. Tucker sa at det er en slags utveksling mellom de militære og sivile sfærene, selv om det i dag i mange tilfeller strømmer teknologi inn i forsvarssektoren. Det er viktig å ta teknologier som er populære i den sivile sfæren og gjøre dem egnet for militære oppgaver. Denne prosessen må imidlertid være ekstremt meningsfull. Det ser ut til å ta USB -kontakten (Universal Serial Bus). Hva er spesielt med det? Men militæret trenger pålitelige, støvtette og vanntette USB -kontakter.”
Utover kostnaden
Getac integrerer bekvemmeligheten og funksjonaliteten til kommersielle systemer i alle sine robuste mobile enheter. White bemerket at "dette er et av hovedkravene til militære kunder når de skal velge leverandører." En balanse er nødvendig, sa han, ettersom sivile enheter "uunngåelig ikke vil være robuste og holdbare nok til å dekke kravene til demonterte soldater eller vilkårene de må arbeide under." På den annen side kan noen spesifikke enheter med stor sikkerhetsmargin være for tunge og tungvint. "For å virkelig matche militære (kommando- og kontrollfunksjoner) operative oppgaver og tekniske mål for reutstyr, bør forsvarsinnkjøp fokusere på anskaffelse av ny kommersiell maskinvare og programvare og til og med applikasjoner som tingenes internett (evnen å etablere kommunikasjon mellom elektroniske enheter uten deltakelse av datamaskiner). En ny generasjon kommersielle enheter på hyllen med økt pålitelighet kan finne den rette balansen fordi de er lette, kraftige, enkle å bruke og oppfyller strenge sikkerhets- og dataoverføringsstandarder.”
