Бойното поле става цифрово и наземните сили все повече разчитат на компютри, носени от войници или вградени в превозни средства. Тези системи трябва да издържат на екстремни условия, като същевременно интегрират най -добрите дизайнерски решения от цивилния свят
Автомобилните компютри се използват за различни задачи, от познаване на ситуацията до събиране на данни и наблюдение, от комуникации до проследяване на силите. Много от тези системи, монтирани в стандартни стелажи, работят независимо от потребителя по различни начини; те често не приличат по никакъв начин на компютрите с дисплея и клавиатурите, с които сме свикнали.
Стандарти
Според Брайън Райнхарт, главен технически директор за специални проекти в Crystal Group, доставчик на вградени компютри и свързани продукти за критично важни приложения, съществуват редица предизвикателни проблеми, свързани с вграждането на компютри в превозни средства. Например, много от приложенията трябва да работят в среда, която не позволява традиционните технологии за охлаждане, което означава, че „трябва да създадем система, която да оцелее при повишени температури без помощта на вентилатори“. Освен това компютрите често трябва да се поставят на места, които не отговарят на размерите на стандартна EIA-310 сървърна стойка (482,6 мм), която се е превърнала в познат елемент в света на търговските компютри. Това означава, че компании като Crystal трябва да създадат системи с определен размер или „форм -фактор“, които могат да работят в ограничено количество. „Те трябва да бъдат оформени, за да се поберат във всеки обем, наличен на платформата, било то калника или двигателното отделение на превозно средство. Те могат да бъдат поставени на пода на колата или до резервоара за гориво."
Освен това „някои въздушно-десантни системи трябва да работят при по-ниски входни напрежения от обичайното“, обясни той, „за да отговарят на MIL-STD-1275, един от пакета военни стандарти на Министерството на отбраната на САЩ, който определя проектирането и строителството. системи . Това означава, че компаниите трябва да проектират енергийни доставки, за да отговарят на тези стандарти. Ако няма подходяща модерна търговска технология, която би могла да се адаптира за работа при неблагоприятни условия, тогава „ние разработваме и внедряваме нашата собствена и я интегрираме в задачите, от които се нуждаем“.
Днес компютрите играят значителна роля в експлоатацията на повечето наземни превозни средства, отбеляза главният технолог на американската компания General Micro Systems, която произвежда малки вградени продукти, здрави интелигентни дисплеи, сървърни стелажи и други компютърни системи и участва в редица на големи програми, например, доставя своите продукти за бронирани превозни средства от семейство Страйкър от американската армия. Като пример той посочи системи, които позволяват на оператора, гледайки мониторите, да управлява машината в пълен мрак в реално време. "Тези компютри са поместени в малки, здрави блокове."
„Тази технология, заедно с няколко други, избухна през последните години“, каза Дейвид Йединак, главен технологичен директор в Curtiss-Wright, която доставя вградени компютри за наземни превозни средства и здрави дисплеи. Той обърна внимание на нарастващата тенденция на „разпределена обработка на данни“, при която компютрите все повече се свързват в мрежа, вместо да работят като отделни системи. Програми като британската GVA (Generic Vehicle Architecture) или американския еквивалент на Victory засилват тази тенденция и в резултат на това ще доведат до „намаляване на размера, теглото, консумацията на енергия и разходите чрез разпространение на данни“… Йединак посочи редица други пътища за развитие, като особено отбеляза напредъка в технологиите за обработка на данни. Като цяло едно от най-големите военни предизвикателства пред компании като Къртис-Райт е предизвикателството на модернизацията: необходимо е да се вградят нови компютърни технологии, като същевременно се осъзнае, че те ще работят рамо до рамо с други, по-стари системи, които може да не се актуализират за още едно десетилетие. "Как съчетавате тези два свята?"
Неблагоприятни условия
Здравите компютри са проектирани да издържат на екстремни условия и следователно трябва да отговарят на редица строги стандарти. В допълнение към стандарта MIL-STD-1275, Министерството на отбраната на САЩ има в своя арсенал и стандарта MIL-STD-810, който определя изискванията за устойчивост на удар и вибрации, и MIL-STD-461, който определя устойчивост на електромагнитно излъчване. „Тези три стандарта са в основата на всички тестове, въпреки че има и много специфични тестове, които се изпълняват според нуждите“, казва Майк Саутърт, ръководител на проекти за здрави компютри с малък форм-фактор в Къртис-Райт. Що се отнася до вградените компютри с малък форм -фактор, той смята, че с нарастващото търсене на автономия, военните компютри все повече ще използват машинно обучение и други форми на изкуствен интелект. Той прогнозира появата на вградени компютри със "значително по -силен интелект", с повече възможности за събиране на данни. Здравата и надеждна конструкция също е неразделна част от дисплеите, използвани за представяне на изображения и информация на екипажа на превозното средство. Argon има няколко такива дисплея в портфолиото си и наскоро приключи изпитанията на три нови продукта, които планира да пусне в масово производство скоро.
Рейнхарт каза, че очаква да види по -високи нива на сигурност на компютрите, особено след като те станат част от по -широка мрежа. "С увеличаването на честотната лента на мрежата има нужда от подобряване на нейната сигурност." Той също така обърна внимание на широкото използване на твърдотелни устройства или флаш памети (английски Solid State Drive, SSD). За разлика от конвенционалните твърди дискове, те нямат движещи се части, което ги прави по -малко уязвими за повреди, причинени от силни удари, като например падане. Първоначално цените на SSD дисковете бяха по -високи, но цените спаднаха значително през последните години, като самите дискове намаляват, а капацитетът им се увеличава. „Това е от голямо значение за приложения като събиране и съхранение на данни“, добави той. SSD също е неразделна част от здрави преносими компютри и таблети, които сега са основният инструмент на демонтирания войник и също могат да бъдат интегрирани в превозни средства. Много от големите производители на персонални компютри също се развиват за военните. Например, Dell предлага набор от здрави компютри Latitude Rugged в различни форми и размери. „През последните пет до десет години индустрията постигна голям напредък с технологията SSD“, казва Уман Пател, директор на Dell Rugged, отбелязвайки, че SSD дисковете са здрави по отношение на устойчивостта на околната среда и превъзходната производителност. „Мога да инсталирам повече на по -малко пространство с консумира по -малко енергия и стартира приложения по -бързо."
Съществуват и редица области, които трябва да се вземат предвид при производството на здрави изчислителни устройства. Пател посочи многогодишните проблеми, свързани с температурата; Инсталирането на вентилатор за охлаждане на компютърна система създава източник на замърсяване и механични движещи се части, на които системата разчита. Следователно производителите на здрави компютри трябва да обмислят други начини за охлаждане на системата, включително пасивни системи, както и по -мощни вентилатори, предназначени за тежки условия. „Трябва да охладя системата, но в същото време трябва да я предпазя от прах, вода и други вредни фактори. Трябва да осигуря това за много дълъг период от време с по -голяма надеждност. " Според Джаксън Уайт, директор на Getac, който произвежда здрави таблети, лаптопи и други системи, преди да се разгледа каквото и да е устройство за военна употреба, е необходимо да се установи дали отговаря на определени стандарти. „Защитата на данните несъмнено е приоритет, но надеждността и устойчивостта също са необходими, за да издържат на сурови или дори екстремни условия на околната среда, плюс съвместимост с други основни технологии, използвани от персонала. Има и други фактори, като цена, лекота на използване, годност за предназначението и накрая, експлоатационен живот."
Уайт вярва, че здравите устройства трябва да издържат не само на капки, удари, вибрации, вода и химикали, но и на екстремни сценарии като пустиня с нейните изгарящи температури. Той обяви, че продуктите на неговата компания са IP67 (Международна маркировка за защита) или по -висока; това означава, че „те са тествани по военни стандарти и са способни да издържат на спадовете и температурите, определени от военния клиент“. Той отбеляза редица други аспекти на технологията, свързани с военните потребители. Например, слязлите войници често трябва да носят защитно облекло, включително ръкавици, така че сензорните екрани трябва да са чувствителни към тях. Освен това екранът трябва да бъде ясно видим при различни условия на осветеност или съвместим с очила за нощно виждане. Уайт отбеляза няколко направления, в които технологиите се развиха през последните години. Например през последните години бяха въведени много иновации в гражданските устройства, внедрени са революционни решения и затова „военните искат индустрията в разработените за тях системи да използва всичко това по -смело, за да постигне по -добро взаимодействие и да увеличи ефективност в бойна ситуация."
Технология на батерията
Междувременно батериите стават по -мощни, с продължителност от осем до десет часа, като същевременно подобряват свързаността и, според Уайт, „С разнообразие от честоти и методи на свързване на разположение, персоналът може да получи достъп и да въведе данни по -бързо с по -високо ниво на сигурност”. Има известен напредък в технологията със сензорен екран, а използването на композитна пластмаса позволява „значително да се намали дебелината и теглото на устройствата, като същевременно се запазят якостните характеристики“.
Джон Тъкър, ръководител на Европа за Panasonic, отбеляза, че те използват различни материали, като магнезиеви сплави, за своята здрава линия лаптопи и преносими компютри Toughbook. Те са 20 пъти по -здрави от ABS пластмасата (ABS, акрилонитрил бутадиен стирен - акрилонитрил бутадиен стирен), но относително леки. Освен това има материали, предназначени да намалят ударните натоварвания. Сред тях той нарече еластомерен полимер, който например абсорбира по -голямата част от удара при падане. Производителите също обръщат голямо внимание на вътрешността на своите системи. Например, те широко използват позлатени конектори, за да избегнат ръжда с висока влажност и други проблеми. „Дори ако използвате системите си при ниски и високи температури, висока влажност, дъжд и сняг, не трябва да имате и най -малка корозия.“
Говорител на производителя на здрави таблети Xplore заяви, че бойните условия диктуват необходимостта от надеждност и устойчивост на температурни крайности, дъжд и прах. Той посочи и обхвата от задачи, които военният таблет трябва да реши. "Той трябва да направи почти всичко, което можете да си представите, като товарни превози, логистика и строителство." През последните години военните клиенти търсят по -малки, по -функционални устройства. В бъдеще „те интегрират таблети и други носими изчислителни устройства в интегрирана комуникационна и информационна суперсистема“. В тази връзка Тъкър посочи появата на концепцията за „свързан войник“и факта, че Panasonic работи в тази посока с няколко европейски военни структури. Всъщност това ще позволи на командирите да имат изчерпателна информация за военната зона, до здравословното състояние на всеки войник. Това може да стимулира търсенето на носими и дори гласово активирани технологии.
Едно от основните направления в развитието на военните компютърни системи е използването на съвременни търговски технологии, разбира се, като същевременно се поддържа надеждността, необходима на бойното поле. Например лекотата на използване на смартфони, лаптопи и таблети, която един войник би могъл да използва в цивилния си живот, е важна. Тъкър каза, че има един вид обмен между военната и гражданската сфера, въпреки че в днешно време в много случаи технологиите се вливат в отбранителния сектор. „Важно е да се вземат популярни в гражданската сфера технологии и да се направят подходящи за военни задачи. Този процес обаче трябва да бъде изключително смислен. Изглежда, че ще вземе USB (Universal Serial Bus) конектор. Какво е особеното в него? Но военните се нуждаят от надеждни, прахоустойчиви и водоустойчиви USB конектори.
Отвъд цената
Getac интегрира удобството и функционалността на търговските системи във всичките си здрави мобилни устройства. Уайт отбеляза, че „това е едно от основните изисквания на военните клиенти при избора на техните доставчици“. Балансът е необходим, каза той, тъй като гражданските устройства "неизбежно няма да бъдат достатъчно здрави и издръжливи, за да отговорят на изискванията на разкачаните войници или условията, при които те трябва да работят". От друга страна, някои специфични устройства с голяма граница на безопасност може да са твърде тежки и тромави. „За да отговарят наистина на военните (командни и контролни функции) оперативни задачи и целите на техническото преоборудване, поръчките за отбрана трябва да се съсредоточат върху придобиването на нов готов търговски хардуер и софтуер и дори приложения като Интернет на нещата (възможността за установяване на комуникация между електронни устройства без участието на компютри). Ново поколение готови търговски устройства с повишена надеждност могат да постигнат правилния баланс, защото са леки, мощни, лесни за използване и отговарят на строгите стандарти за сигурност и трансфер на данни.
