Bojno polje postaja digitalno, kopenske sile pa se vse bolj zanašajo na računalnike, ki jih nosijo vojaki ali so vgrajena v vozila. Ti sistemi morajo vzdržati ekstremne pogoje in hkrati vključevati najboljše oblikovalske rešitve iz civilnega sveta
Računalniki za vozila se uporabljajo za različne naloge, od zavedanja situacije do zbiranja in nadzora podatkov, od komunikacij do sledenja svojim silam. Mnogi od teh sistemov, nameščenih v standardnih regalih, delujejo neodvisno od uporabnika na različne načine; pogosto niso v ničemer podobni računalnikom z zaslonom in tipkovnicami, ki smo jih vajeni.
Standardi
Po besedah Briana Reinharta, tehničnega direktorja za posebne projekte pri Crystal Group, dobavitelju vgrajenih računalnikov in sorodnih izdelkov za kritično pomembne aplikacije, obstajajo številni zahtevni problemi, povezani z vgradnjo računalnikov v vozila. Na primer, številne aplikacije morajo delovati v okolju, ki ne dopušča tradicionalne tehnologije hlajenja, kar pomeni, da "moramo ustvariti sistem, ki lahko preživi pri povišanih temperaturah brez pomoči ventilatorjev." Poleg tega je treba računalnike pogosto postaviti na mesta, ki ne ustrezajo dimenzijam standardnega strežniškega stojala EIA-310 (482,6 mm), ki je postal znan element v svetu komercialnih računalnikov. To pomeni, da morajo podjetja, kot je Crystal, ustvariti sisteme določene velikosti ali »faktorja oblike«, ki lahko delujejo v omejenem obsegu. »Oblikovati jih je treba, da se prilegajo kateri koli prostornini, ki je na voljo na ploščadi, pa naj gre za blatnik ali motorni prostor vozila. Lahko jih postavimo na tla avtomobila ali ob rezervoar za gorivo."
Poleg tega morajo "nekateri sistemi v zraku delovati pri nižjih vhodnih napetostih kot običajno," je pojasnil, "da bi zadostili MIL-STD-1275, enemu od vojaških standardov ameriškega obrambnega ministrstva, ki opredeljuje zasnovo in konstrukcijo. sistemov ". To pomeni, da morajo podjetja načrtovati oskrbo z energijo v skladu s temi standardi. Če ni ustrezne komercialne tehnologije, ki bi bila pripravljena za uporabo v neugodnih razmerah, potem "razvijamo in uvajamo lastno ter jo vključujemo v naloge, ki jih potrebujemo."
Danes imajo računalniki pomembno vlogo pri delovanju večine kopenskih vozil, je opozoril glavni tehnolog ameriškega podjetja General Micro Systems, ki proizvaja majhne vgrajene izdelke, robustne pametne zaslone, strežniške stojala in druge računalniške sisteme ter sodeluje pri številnih velikih programov, na primer, dobavlja svoje izdelke za oklepna vozila družine Stryker ameriške vojske. Kot primer je navedel sisteme, ki operaterju, ki gleda na monitorje, omogoča, da v realnem času nadzoruje stroj v popolni temi. "Ti računalniki so nameščeni v majhnih, robustnih blokih."
"Ta tehnologija je skupaj z nekaterimi drugimi v zadnjih letih eksplodirala," je dejal David Yedinak, glavni tehnološki direktor pri podjetju Curtiss-Wright, ki dobavlja vgrajene računalnike za kopenska vozila in robustne zaslone. Opozoril je na naraščajoči trend "porazdeljene obdelave podatkov", kjer so računalniki vse bolj povezani v mrežo in ne delujejo kot ločeni sistemi. Programi, kot je britanska GVA (Generic Vehicle Architecture) ali ameriški ekvivalent Victory, krepijo ta trend in bodo posledično privedli do "zmanjšanja velikosti, teže, porabe energije in stroškov z distribucijo podatkov." … Yedinak je opozoril na številne druge razvojne poti, zlasti pri napredku v tehnologiji obdelave podatkov. Na splošno je eden največjih vojaških izzivov, s katerimi se soočajo podjetja, kot je Curtiss-Wright, izziv modernizacije: vnesti je treba nove računalniške tehnologije, hkrati pa se zavedati, da bodo delovale vzporedno z drugimi, starejšimi sistemi. še desetletje. "Kako združite ta dva sveta?"
Neugodni pogoji
Robustni računalniki so zasnovani tako, da prenesejo ekstremne pogoje in morajo zato izpolnjevati številne stroge standarde. Poleg standarda MIL-STD-1275 ima obrambno ministrstvo ZDA v svojem arzenalu tudi standard MIL-STD-810, ki opredeljuje zahteve po odpornosti na udarce in vibracije, in MIL-STD-461, ki določa odpornost na elektromagnetno sevanje. "Ti trije standardi so v središču vseh preskusov, čeprav obstajajo tudi številni posebni testi, ki se izvajajo po potrebi," je povedal Mike Southworth, vodja projektov za robustne računalnike z majhno obliko v Curtiss-Wrightu. Kar zadeva računalnike z vgrajenimi majhnimi oblikami, meni, da bodo z naraščajočim povpraševanjem po avtonomiji vojaški računalniki vse pogosteje uporabljali strojno učenje in druge oblike umetne inteligence. Napoveduje pojav vgrajenih računalnikov z "bistveno močnejšo inteligenco" z več zmogljivostmi zbiranja podatkov. Robustna in zanesljiva konstrukcija je tudi sestavni del zaslonov, ki se uporabljajo za predstavitev slik in informacij posadki vozila. Argon ima v svojem portfelju več takih zaslonov, pred kratkim pa je zaključil preskuse treh novih izdelkov, ki jih namerava kmalu predstaviti v množični proizvodnji.
Reinhart je dejal, da pričakuje višjo raven varnosti računalnikov, zlasti ko bodo postali del širšega omrežja. "Ker se pasovna širina omrežja povečuje, je treba izboljšati njegovo varnost." Opozoril je tudi na široko uporabo pogonov SSD ali bliskovnih pogonov (angleški Solid State Drive, SSD). Za razliko od običajnih trdih diskov nimajo gibljivih delov, zato so manj občutljivi na poškodbe zaradi močnih udarcev, na primer padca. Prvotno so bile cene SSD pogonov višje, vendar so se cene v zadnjih letih znatno znižale, saj so sami pogoni postali manjši in njihova zmogljivost se je povečala. "To je zelo pomembno za aplikacije, kot sta zbiranje in shranjevanje podatkov," je dodal. SSD je tudi sestavni del robustnih prenosnih računalnikov in tabličnih računalnikov, ki so zdaj primarno orodje demontiranih vojakov in jih je mogoče vgraditi tudi v vozila. Mnogi veliki proizvajalci osebnih računalnikov se razvijajo tudi za vojsko. Na primer, Dell ponuja vrsto robustnih računalnikov Latitude Rogged v različnih oblikah in velikostih. "V zadnjih petih do desetih letih je industrija naredila velik napredek s tehnologijo SSD," je povedal Umang Patel, direktor Dell Rugged, in poudaril, da so trdi diski robustni glede okoljske odpornosti in vrhunskih zmogljivosti. porabi manj energije in hitreje zažene aplikacije."
Pri izdelavi robustnih računalniških naprav je treba upoštevati tudi številna področja. Patel je opozoril na trajne težave, povezane s temperaturo; Namestitev ventilatorja za hlajenje računalniškega sistema ustvari vir kontaminacije in mehanskih gibljivih delov, na katere sistem deluje. Proizvajalci robustnih računalnikov bi morali zato razmisliti o drugih načinih hlajenja sistema, vključno s pasivnimi sistemi, pa tudi o močnejših ventilatorjih, zasnovanih za težka okolja. »Sistem moram ohladiti, hkrati pa ga moram zaščititi pred prahom, vodo in drugimi škodljivimi dejavniki. To moram zagotavljati zelo dolgo časa z večjo zanesljivostjo. " Po besedah Jacksona Whitea, direktorja podjetja Getac, ki izdeluje robustne tablične računalnike, prenosne računalnike in druge sisteme, je treba pred obravnavo katere koli naprave za vojaško uporabo ugotoviti, ali ustreza določenim standardom. »Varstvo podatkov je nedvomno prednostna naloga, vendar sta potrebna tudi zanesljivost in odpornost, da prenesejo ostre ali celo ekstremne okoljske razmere ter združljivost z drugimi bistvenimi tehnologijami, ki jih uporablja osebje. Obstajajo še drugi dejavniki, kot so stroški, enostavnost uporabe, primernost za predvideno uporabo in na koncu življenjska doba."
White meni, da morajo robustne naprave prenesti ne le padce, udarce, vibracije, vodo in kemikalije, ampak tudi ekstremne scenarije, kot je puščava z žgočo temperaturo. Napovedal je, da so izdelki njegovega podjetja IP67 (oznaka mednarodne zaščite) ali višja; to pomeni, da so "preizkušeni po vojaških standardih in so sposobni prenesti padce in temperature, ki jih je določil vojaški kupec." Opozoril je na številne druge vidike tehnologije, povezane z vojaškimi uporabniki. Na primer, vojaki, ki so sestopili, morajo pogosto nositi zaščitna oblačila, vključno z rokavicami, zato morajo biti zasloni na dotik občutljivi nanje. Poleg tega mora biti zaslon jasno viden v različnih svetlobnih pogojih ali združljiv z očali za nočno opazovanje. White je opozoril na več smeri, v katerih se je tehnologija razvila v zadnjih letih. Na primer, v zadnjih letih so bile v civilne naprave uvedene številne novosti, izvedene so bile prebojne rešitve in zato "vojska želi, da industrija v sistemih, razvitih zanje, vse to pogumno uporabi, da bi dosegla boljšo interakcijo in povečala učinkovitost v bojnih razmerah."
Tehnologija akumulatorja
Baterije postajajo vse močnejše, trajajo osem do deset ur, hkrati pa izboljšujejo povezljivost in po besedah Whitea: »Z različnimi frekvencami in načini povezave, ki jih imajo na voljo, lahko osebje hitreje dostopa in vnaša podatke z višjo stopnjo varnosti”. Nekaj napredka je v tehnologiji zaslona na dotik, uporaba kompozitne plastike pa omogoča "znatno zmanjšanje debeline in teže naprav ob ohranjanju lastnosti trdnosti".
John Tucker, vodja Evrope pri Panasonicu, je opozoril, da za svojo robustno linijo prenosnih računalnikov in prenosnikov Toughbook uporabljajo različne materiale, na primer magnezijeve zlitine. So 20 -krat močnejši od plastike ABS (ABS, akrilonitril butadien stiren - akrilonitril butadien stiren), vendar so relativno lahki. Poleg tega obstajajo materiali, namenjeni zmanjšanju udarnih obremenitev. Med njimi je poimenoval elastomerni polimer, ki na primer pri padcu absorbira večino udarcev. Proizvajalci veliko pozornost namenjajo tudi notranjosti svojih sistemov. Na primer, veliko uporabljajo pozlačene priključke, da se izognejo rji zaradi visoke vlažnosti in drugim težavam. "Tudi če svoje sisteme uporabljate pri nizkih in visokih temperaturah, visoki vlažnosti, dežju in snegu, ne smete imeti niti najmanjše korozije."
Tiskovni predstavnik proizvajalca robustnih tablic Xplore je dejal, da bojne razmere narekujejo potrebo po zanesljivosti in odpornosti na ekstremne temperature, dež in prah. Poimenoval je tudi paleto nalog, ki bi jih vojaška tablica morala rešiti. "Narediti mora skoraj vse, kar si lahko zamislite, na primer tovornjakarstvo, logistiko in gradbeništvo." V zadnjih letih so vojaški kupci iskali manjše, bolj funkcionalne naprave. V prihodnje "integrirajo tablične računalnike in druge nosljive računalniške naprave v integriran komunikacijski in informacijski nadsistem." Tucker je v zvezi s tem opozoril na pojav koncepta "povezanega vojaka" in na dejstvo, da Panasonic v tej smeri sodeluje z več evropskimi vojaškimi strukturami. Pravzaprav bo to poveljnikom omogočilo celovite informacije o vojnem območju, vse do zdravstvenega stanja vsakega vojaka. To bi lahko spodbudilo povpraševanje po nosljivi in celo glasovno aktivirani tehnologiji.
Ena od glavnih smeri razvoja vojaških računalniških sistemov je seveda uporaba sodobnih komercialnih tehnologij ob ohranjanju zanesljivosti, ki se zahteva na bojišču. Pomembna je na primer enostavnost uporabe pametnih telefonov, prenosnih računalnikov in tabličnih računalnikov, ki bi jih vojak lahko uporabljal v svojem civilnem življenju. Tucker je dejal, da obstaja nekakšna izmenjava med vojaškim in civilnim področjem, čeprav se danes v mnogih primerih tehnologija pretaka v obrambni sektor. »Pomembno je, da vzamemo tehnologije, ki so priljubljene na civilnem področju, in jih naredimo primerne za vojaške naloge. Vendar mora biti ta proces izjemno smiseln. Zdi se, da je potreben priključek USB (Universal Serial Bus). Kaj je pri tem posebnega? Toda vojska potrebuje zanesljive, prašne in vodotesne priključke USB."
Poleg stroškov
Getac integrira udobje in funkcionalnost komercialnih sistemov v vse svoje robustne mobilne naprave. White je opozoril, da je "to ena glavnih zahtev vojaških strank pri izbiri njihovih dobaviteljev." Ravnovesje je potrebno, je dejal, saj civilne naprave "neizogibno ne bodo dovolj robustne in vzdržljive, da bi zadostile zahtevam vojakov brez konja ali pogojem, v katerih morajo delati". Po drugi strani pa so lahko nekatere posebne naprave z veliko mejo varnosti pretežke in okorne. »Da bi resnično ustrezali vojaškim (poveljniškim in nadzornim funkcijam) operativnim nalogam in ciljem tehnične prenove, bi se morala obramba pri obrambi osredotočiti na nakup nove gotove komercialne strojne in programske opreme ter celo aplikacij, kot je internet stvari (sposobnost vzpostaviti komunikacijo med elektronskimi napravami brez sodelovanja računalnikov). Nova generacija komercialnih naprav, ki so na voljo v prodaji, z večjo zanesljivostjo lahko doseže pravo ravnovesje, saj so lahke, zmogljive, enostavne za uporabo in izpolnjujejo stroge standarde varnosti in prenosa podatkov."
