Taistelukenttä on muuttumassa digitaaliseksi, ja maavoimat luottavat yhä enemmän sotilaiden käyttämiin tai ajoneuvoihin upotettuihin tietokoneisiin. Näiden järjestelmien on kestettävä äärimmäisiä olosuhteita ja yhdistettävä siviilimaailman parhaat suunnitteluratkaisut
Ajoneuvotietokoneita käytetään monenlaisiin tehtäviin, tilannetietoisuudesta tietojen keräämiseen ja valvontaan, viestinnästä voimien seurantaan. Monet näistä järjestelmistä, jotka on asennettu tavallisiin telineisiin, toimivat käyttäjästä riippumatta monin eri tavoin; ne eivät useinkaan muistuta millään tavalla niitä tietokoneita, joissa on näyttö ja näppäimistö, johon olemme tottuneet.
Standardit
Brian Reinhartin, Crystal Groupin erikoisprojektien teknisen johtajan, kriittisten sovellusten sulautettujen tietokoneiden ja niihin liittyvien tuotteiden toimittaja, mukaan tietokoneiden upottamiseen ajoneuvoihin liittyy useita haastavia ongelmia. Esimerkiksi monien sovellusten on toimittava ympäristössä, joka ei salli perinteistä jäähdytystekniikkaa, mikä tarkoittaa, että "meidän on luotava järjestelmä, joka selviytyy korkeissa lämpötiloissa ilman tuulettimien apua". Lisäksi tietokoneet on usein sijoitettava paikkoihin, jotka eivät sovi tavallisen EIA-310-palvelintelineen mittoihin (482,6 mm), josta on tullut tuttu elementti kaupallisten tietokoneiden maailmassa. Tämä tarkoittaa sitä, että Crystalin kaltaisten yritysten on luotava tietyn kokoisia tai”muotoisia” järjestelmiä, jotka voivat toimia rajoitetusti. "Ne on muotoiltava niin, että ne sopivat mihin tahansa tilavuudella olevaan tilavuuteen, olipa se lokasuoja tai ajoneuvon moottoritila. Ne voidaan sijoittaa auton lattialle tai polttoainesäiliön viereen."
Lisäksi "joidenkin ilmassa olevien järjestelmien on toimittava tavallista pienemmillä tulojännitteillä", hän selitti, "täyttääkseen MIL-STD-1275, joka on yksi Yhdysvaltain puolustusministeriön sotilaallisista standardeista, jotka määrittelevät suunnittelun ja rakentamisen. järjestelmät ". Tämä tarkoittaa sitä, että yritysten on suunniteltava energiansaanti näiden standardien mukaisesti. Jos ei ole olemassa sopivaa kaupallista tekniikkaa, jota voitaisiin mukauttaa toimimaan epäsuotuisissa olosuhteissa, "kehitämme ja otamme käyttöön omamme ja integroimme sen tarvitsemiimme tehtäviin".
Nykyään tietokoneilla on merkittävä rooli useimpien maakulkuneuvojen toiminnassa, totesi amerikkalaisen General Micro Systems -yrityksen pääteknologi, joka valmistaa pienikokoisia sulautettuja tuotteita, kestäviä älynäyttöjä, palvelinhyllyjä ja muita tietokonejärjestelmiä ja osallistuu lukuisiin Esimerkiksi suurten ohjelmien tuotteet toimittavat Yhdysvaltain armeijan Stryker -perheen panssaroituja ajoneuvoja. Esimerkkinä hän mainitsi järjestelmät, joiden avulla kuljettaja voi näyttöjä katsoessaan ohjata konetta täydellisessä pimeydessä reaaliajassa. "Nämä tietokoneet on sijoitettu pieniin, karuihin lohkoihin."
"Tämä tekniikka yhdessä useiden muiden kanssa on räjähtänyt viime vuosina", sanoi David Yedinak, Curtiss-Wrightin teknologiajohtaja, joka toimittaa sulautettuja tietokoneita maa-ajoneuvoihin ja kestäviin näyttöihin. Hän kiinnitti huomiota "hajautetun tietojenkäsittelyn" kasvavaan suuntaukseen, jossa tietokoneet verkottuvat yhä enemmän yhteen eivätkä toimi erillisinä järjestelminä. Ohjelmat, kuten Ison -Britannian GVA (Generic Vehicle Architecture) tai amerikkalainen Victory -vastaava, vahvistavat tätä suuntausta ja johtavat sen vuoksi "koon, painon, energiankulutuksen ja kustannusten pienenemiseen tiedonjakelun kautta" … Yedinak viittasi useisiin muihin kehityspolkuihin, erityisesti tietojenkäsittelytekniikan kehitykseen. Kaiken kaikkiaan yksi suurimmista sotilaallisista haasteista, joita Curtiss-Wrightin kaltaiset yritykset kohtaavat, on nykyaikaistamisen haaste: on upotettava uusia tietotekniikoita ja ymmärrettävä, että ne toimivat rinnakkain muiden vanhempien järjestelmien kanssa. Joita ei ehkä päivitetä toinen vuosikymmen. "Kuinka saat nämä kaksi maailmaa yhteen?"
Epäsuotuisat olosuhteet
Kestävät tietokoneet on suunniteltu kestämään äärimmäisiä olosuhteita, ja niiden on siksi täytettävä useita tiukkoja standardeja. MIL-STD-1275 -standardin lisäksi Yhdysvaltain puolustusministeriössä on myös arsenaalissaan MIL-STD-810-standardi, joka määrittelee iskun- ja tärinänkestävyysvaatimukset, ja MIL-STD-461, joka määrittää vastustuskyky sähkömagneettiselle säteilylle. "Nämä kolme standardia ovat kaiken testauksen ytimessä, vaikka on myös monia erityisiä testejä, jotka suoritetaan tarpeen mukaan", sanoi Curtiss-Wrightin kestävien pienikokoisten tietokoneiden projektipäällikkö Mike Southworth. Mitä tulee pieniin muotoihin upotettuihin tietokoneisiin, hän uskoo, että autonomian kasvavan kysynnän myötä sotilastietokoneet käyttävät yhä enemmän koneoppimista ja muita tekoälyn muotoja. Hän ennustaa sulautettujen tietokoneiden syntymistä, joissa on "huomattavasti vahvempi älykkyys" ja enemmän tiedonkeruukykyä. Vankka ja luotettava rakenne on myös olennainen osa näyttöjä, joita käytetään kuvien ja tietojen esittämiseen ajoneuvomiehistölle. Argonilla on useita tällaisia näyttöjä salkussaan, ja se on äskettäin saattanut päätökseen kokeiluja kolmella uudella tuotteella, jotka se aikoo käynnistää massatuotantoon pian.
Reinhart sanoi odottavansa korkeampaa tietoturvaa tietokoneissa, varsinkin kun niistä tulee osa laajempaa verkkoa. "Kun verkon kaistanleveys kasvaa, sen turvallisuutta on parannettava." Hän kiinnitti myös huomiota SSD -asemien tai flash -asemien (englantilainen Solid State Drive, SSD) laajaan käyttöön. Toisin kuin perinteiset kiintolevyt, niissä ei ole liikkuvia osia, joten ne ovat vähemmän alttiita vahvoille iskuille, kuten pudotuksille. SSD -asemat olivat alun perin korkeampia, mutta hinnat ovat laskeneet merkittävästi viime vuosina, kun itse asemat ovat pienentyneet ja niiden kapasiteetti kasvaa. "Tämä on erittäin tärkeää sovelluksissa, kuten tietojen keräämisessä ja tallennuksessa", hän lisäsi. SSD on myös kiinteä osa kestäviä kannettavia tietokoneita ja tabletteja, jotka ovat nyt irrotetun sotilaan ensisijainen työkalu ja voidaan myös integroida ajoneuvoihin. Monet suurista henkilökohtaisten tietokoneiden valmistajista kehittävät myös armeijaa. Esimerkiksi Dell tarjoaa valikoiman kestäviä Latitude Rugged -tietokoneita eri muodoissa ja kooissa. "Viimeisten viiden tai kymmenen vuoden aikana teollisuus on edistynyt suuresti SSD -tekniikalla", Dell Ruggedin johtaja Umang Patel huomautti, että SSD -asemat ovat kestäviä ympäristönsietokyvyn ja erinomaisen suorituskyvyn suhteen. "Voin asentaa enemmän vähemmän tilaa käyttämällä se kuluttaa vähemmän energiaa ja käynnistää sovelluksia nopeammin."
Kestäviä tietokonelaitteita valmistettaessa on myös otettava huomioon useita aloja. Patel huomautti lämpötilan monivuotisista ongelmista; Tuulettimen asentaminen tietokonejärjestelmän jäähdyttämiseen luo epäpuhtauksien lähteen ja mekaanisia liikkuvia osia, joihin järjestelmä luottaa. Kestävien tietokonevalmistajien tulisi siksi harkita muita tapoja jäähdyttää järjestelmää, mukaan lukien passiiviset järjestelmät, sekä tehokkaampia tuulettimia, jotka on suunniteltu ankariin ympäristöihin.”Minun on jäähdytettävä järjestelmä, mutta samalla minun on suojattava sitä pölyltä, vedeltä ja muilta haitallisilta tekijöiltä. Minun on tarjottava tämä erittäin pitkään luotettavammin. " Kestäviä tabletteja, kannettavia tietokoneita ja muita järjestelmiä valmistavan Getacin johtajan Jackson Whitein mukaan ennen kuin harkitaan mitään laitetta sotilaskäyttöön, on selvitettävä, täyttääkö se tietyt standardit.”Tietosuoja on epäilemättä ensisijainen tavoite, mutta luotettavuutta ja kestävyyttä tarvitaan myös kestämään ankaria tai jopa äärimmäisiä ympäristöolosuhteita sekä yhteensopivuutta muiden henkilöstön käyttämien olennaisten tekniikoiden kanssa. On myös muita tekijöitä, kuten hinta, helppokäyttöisyys, soveltuvuus aiottuun käyttöön ja lopulta käyttöikä."
White uskoo, että kestävien laitteiden on kestettävä paitsi pudotuksia, iskuja, tärinää, vettä ja kemikaaleja, mutta myös äärimmäisiä skenaarioita, kuten aavikko ja sen paahtavat lämpötilat. Hän ilmoitti, että hänen yrityksensä tuotteet ovat IP67 (International Protection Marking) tai korkeampia; tämä tarkoittaa, että "ne on testattu sotilaallisten standardien mukaisesti ja kestävät sotilaallisen asiakkaan määrittämiä pudotuksia ja lämpötiloja". Hän pani merkille monia muita tekniikoita, jotka liittyivät sotilaallisiin käyttäjiin. Esimerkiksi irrotettujen sotilaiden on usein käytettävä suojavaatteita, mukaan lukien käsineet, joten kosketusnäyttöjen on oltava herkkiä heille. Lisäksi näytön on oltava selvästi näkyvissä eri valaistusolosuhteissa tai yhteensopiva pimeänäkölasien kanssa. White huomasi useita suuntauksia, joissa tekniikka on kehittynyt viime vuosina. Esimerkiksi viime vuosina monia innovaatioita on otettu käyttöön siviililaitteissa, läpimurtoratkaisuja on otettu käyttöön, ja siksi "armeija haluaa, että teollisuus järjestelmissä, jotka on kehitetty heille, käyttää tätä kaikkea rohkeammin paremman vuorovaikutuksen ja tehokkuutta taistelutilanteessa."
Akkutekniikka
Samaan aikaan akut ovat entistä tehokkaampia, kestävät kahdeksasta kymmeneen tuntia, mutta parantavat myös liitettävyyttä ja Whitein mukaan:”Käytettävissäsi on erilaisia taajuuksia ja yhteysmenetelmiä, joten henkilöstö voi käyttää ja syöttää tietoja nopeammin korkeammalla turvallisuustasolla.”. Kosketusnäyttötekniikassa on edistytty jonkin verran, ja komposiittimuovin käyttö mahdollistaa "laitteiden paksuuden ja painon pienentämisen merkittävästi säilyttäen lujuusominaisuudet".
Panasonicin Euroopan johtaja John Tucker totesi, että he käyttävät erilaisia materiaaleja, kuten magnesiumseoksia, kestävään Toughbook -kannettaviin ja kannettaviin. Ne ovat 20 kertaa vahvempia kuin ABS -muovi (ABS, akryylinitriilibutadieenistyreeni - akryylinitriilibutadieenistyreeni), mutta suhteellisen kevyet. Lisäksi on olemassa materiaaleja, jotka on suunniteltu vähentämään iskukuormitusta. Niistä hän nimesi elastomeerisen polymeerin, joka esimerkiksi imee suurimman osan iskusta pudotettaessa. Valmistajat kiinnittävät myös suurta huomiota järjestelmiensä sisäosiin. Esimerkiksi ne käyttävät laajasti kullattuja liittimiä välttääkseen korkean kosteuden ruostetta ja muita ongelmia. "Vaikka käytät järjestelmiäsi matalissa ja korkeissa lämpötiloissa, korkeassa kosteudessa, sateessa ja lumessa, sinulla ei pitäisi olla pienintäkään korroosiota."
Kestävän tabletinvalmistajan Xploren tiedottaja sanoi, että taisteluolosuhteet sanelevat luotettavuuden ja äärimmäisten lämpötilojen, sateen ja pölyn kestävyyden tarpeen. Hän myös nimesi tehtävät, jotka sotilastabletin pitäisi ratkaista. "Hänen on tehtävä melkein mitä tahansa, mitä voit kuvitella, kuten kuljetus, logistiikka ja rakentaminen." Viime vuosina sotilasasiakkaat ovat etsineet pienempiä ja toimivampia laitteita. Tulevaisuutta ajatellen "he integroivat tabletteja ja muita puettavia tietokonelaitteita integroituun viestintä- ja tietojärjestelmään". Tältä osin Tucker viittasi "yhdistetyn sotilaan" käsitteen syntymiseen ja siihen, että Panasonic työskentelee tähän suuntaan useiden eurooppalaisten sotilasrakenteiden kanssa. Itse asiassa tämä antaa komentajille mahdollisuuden saada kattavia tietoja sota -alueesta kunkin sotilaan terveydentilaan asti. Tämä voi lisätä puettavien ja jopa puhekäyttöisten tekniikoiden kysyntää.
Yksi sotilaallisten tietokonejärjestelmien kehittämisen pääsuunnista on tietysti nykyaikaisten kaupallisten tekniikoiden käyttö säilyttäen samalla taistelukentällä vaadittu luotettavuus. Esimerkiksi älypuhelimien, kannettavien tietokoneiden ja tablettien helppokäyttöisyys, joita sotilas voisi käyttää siviilielämässään, on tärkeää. Tucker sanoi, että armeijan ja siviilialueen välillä on eräänlainen vaihto, vaikka nykyään tekniikka on monissa tapauksissa virtaamassa puolustusalalle.”On tärkeää ottaa käyttöön siviili -alalla suosittuja tekniikoita ja tehdä niistä sopivia sotilaallisiin tehtäviin. Tämän prosessin on kuitenkin oltava erittäin mielekäs. Näyttää siltä, että se ottaa USB (Universal Serial Bus) -liittimen. Mitä erityistä siinä on? Armeija tarvitsee kuitenkin luotettavia, pöly- ja vedenpitäviä USB -liittimiä.”
Kustannusten lisäksi
Getac yhdistää kaupallisten järjestelmien mukavuuden ja toimivuuden kaikkiin kestäviin mobiililaitteisiinsa. White totesi, että "tämä on yksi sotilasasiakkaiden päävaatimuksista toimittajia valittaessa". Hän sanoi, että tasapaino on tarpeen, sillä siviililaitteet "eivät väistämättä ole riittävän kestäviä ja kestäviä vastaamaan irrotettujen sotilaiden vaatimuksiin tai olosuhteisiin, joissa heidän on työskenneltävä". Toisaalta tietyt laitteet, joilla on suuri turvamarginaali, voivat olla liian raskaita ja hankalia. "Jotta sotilaalliset (komento- ja ohjaustoiminnot) operatiiviset tehtävät ja tekniset uudelleenvarustustavoitteet todella sopisivat yhteen, puolustushankinnoissa olisi keskityttävä uusien kaupallisten laitteistojen ja ohjelmistojen sekä jopa sovellusten, kuten esineiden Internetin (hankinta) hankkimiseen viestinnän luomiseksi elektronisten laitteiden välillä ilman tietokoneiden osallistumista). Uuden sukupolven kaupalliset laitteet, joilla on parempi luotettavuus, voivat löytää oikean tasapainon, koska ne ovat kevyitä, tehokkaita, helppokäyttöisiä ja täyttävät tiukat suojaus- ja tiedonsiirtostandardit.”
