Bojiště se stává digitálním a pozemní síly se stále více spoléhají na počítače, které nosí vojáci nebo jsou zabudovány ve vozidlech. Tyto systémy musí odolat extrémním podmínkám a zároveň integrovat nejlepší konstrukční řešení z civilního světa
Automobilové počítače se používají k celé řadě úkolů, od situačního povědomí po sběr a sledování dat, od komunikace po sledování vlastních sil. Mnoho z těchto systémů, namontovaných ve standardních regálech, funguje nezávisle na uživateli různými způsoby; často se nijak nepodobají počítačům s displejem a klávesnicemi, na které jsme zvyklí.
Standardy
Podle Briana Reinharta, CTO pro speciální projekty ve společnosti Crystal Group, dodavatele vestavěných počítačů a souvisejících produktů pro kritické aplikace, je s vkládáním počítačů do vozidel spojena řada náročných problémů. Například mnoho aplikací musí fungovat v prostředí, které neumožňuje tradiční technologii chlazení, což znamená, že „musíme vytvořit systém, který dokáže přežít při zvýšených teplotách bez pomoci ventilátorů“. Počítače je navíc často nutné umisťovat na místa, která neodpovídají rozměrům standardního serverového stojanu EIA-310 (482,6 mm), který se stal známým prvkem ve světě komerčních počítačů. To znamená, že společnosti jako Crystal musí vytvářet systémy určité velikosti nebo „form factor“, které mohou fungovat v omezeném množství. "Musí být tvarovány tak, aby se vešly do jakéhokoli objemu dostupného na platformě, ať už jde o blatník nebo motorový prostor vozidla." Mohou být umístěny na podlahu auta nebo vedle palivové nádrže. “
Navíc „některé palubní systémy musí pracovat s nižším vstupním napětím než obvykle,“vysvětlil, „aby splňovaly MIL-STD-1275, jeden ze sady vojenských standardů amerického ministerstva obrany, které definují design a konstrukci. systémy “. To znamená, že společnosti musí navrhovat dodávky energie tak, aby tyto standardy splňovaly. Pokud neexistuje vhodná běžná komerční technologie, kterou by bylo možné přizpůsobit provozu za nepříznivých podmínek, pak „vyvíjíme a nasazujeme vlastní a integrujeme je do úkolů, které potřebujeme“.
Počítače dnes hrají významnou roli v provozu většiny pozemních vozidel, uvedl hlavní technolog americké společnosti General Micro Systems, která vyrábí malé vestavěné produkty, robustní chytré displeje, serverové stojany a další počítačové systémy a podílí se na řadě velkých programů například dodává své výrobky pro obrněná vozidla z rodiny Stryker americké armády. Jako příklad uvedl systémy, které umožňují operátorovi při pohledu na monitory ovládat stroj v naprosté tmě v reálném čase. „Tyto počítače jsou umístěny v malých, členitých blocích.“
"Tato technologie spolu s několika dalšími v posledních letech explodovala," řekl David Yedinak, technologický ředitel společnosti Curtiss-Wright, která dodává vestavěné počítače pro pozemní vozidla a robustní displeje. Upozornil na rostoucí trend „distribuovaného zpracování dat“, kdy jsou počítače stále více propojeny dohromady, než aby fungovaly jako samostatné systémy. Programy jako britská GVA (Generic Vehicle Architecture) nebo americký ekvivalent Victory tento trend posilují a v důsledku povedou k „zmenšení velikosti, hmotnosti, spotřeby energie a nákladů prostřednictvím distribuce dat“. Yedinak poukázal na řadu dalších vývojových cest, zejména na pokroky v technologii zpracování dat. Celkově je jednou z největších vojenských výzev, se kterými se společnosti jako Curtiss-Wright potýkají, výzva modernizace: je nutné začlenit nové počítačové technologie a zároveň si uvědomit, že budou fungovat bok po boku s jinými, staršími systémy. Které nemusí být aktualizovány pro další desetiletí. „Jak spojíte tyto dva světy dohromady?“
Nepříznivé podmínky
Robustní počítače jsou navrženy tak, aby vydržely extrémní podmínky, a proto musí splňovat řadu přísných norem. Ministerstvo obrany USA má ve své výzbroji kromě standardu MIL-STD-1275 také standard MIL-STD-810, který definuje požadavky na odolnost proti rázům a vibracím, a MIL-STD-461, který určuje odolnost vůči elektromagnetickému záření. "Tyto tři standardy jsou jádrem všech testů, i když existuje také mnoho konkrétních testů, které se provádějí podle potřeby," řekl Mike Southworth, projektový manažer odolných počítačů s malými rozměry ve společnosti Curtiss-Wright. Pokud jde o vestavěné počítače s malým formátem, věří, že s rostoucí poptávkou po autonomii budou vojenské počítače stále více využívat strojové učení a další formy umělé inteligence. Předpovídá vznik vestavěných počítačů s „výrazně silnější inteligencí“, s více kapacitami pro sběr dat. Robustní a spolehlivá konstrukce je také nedílnou součástí displejů používaných k prezentaci obrázků a informací posádce vozidla. Argon má ve svém portfoliu několik takových displejů a nedávno dokončil zkoušky tří nových produktů, které plánuje brzy uvést do sériové výroby.
Reinhart uvedl, že očekává vyšší úroveň zabezpečení počítačů, zejména proto, že se stanou součástí širší sítě. „S rostoucí šířkou pásma sítě je potřeba zlepšit její zabezpečení.“Upozornil také na rozšířené používání SSD nebo flash disků (anglicky Solid State Drive, SSD). Na rozdíl od konvenčních pevných disků nemají žádné pohyblivé části, takže jsou méně náchylné k poškození způsobenému silnými nárazy, jako je například pád. Ceny SSD byly původně vyšší, ale ceny v posledních letech výrazně klesly, přičemž samotné disky se zmenšovaly a jejich kapacita rostla. "To je velmi důležité pro aplikace, jako je sběr a ukládání dat," dodal. SSD je také nedílnou součástí odolných přenosných počítačů a tabletů, které jsou nyní primárním nástrojem sesazeného vojáka a lze je také integrovat do vozidel. Mnoho z hlavních výrobců osobních počítačů se také vyvíjí pro armádu. Společnost Dell například nabízí řadu odolných počítačů Latitude Rugged v různých tvarech a velikostech. "Za posledních pět až deset let učinil průmysl s technologií SSD velký pokrok," řekl Umang Patel, ředitel společnosti Dell Rugged s tím, že SSD disky jsou odolné vůči odolnosti vůči životnímu prostředí a vynikajícímu výkonu. "S menším prostorem mohu instalovat více spotřebovává méně energie a spouští aplikace rychleji. “
Při výrobě odolných výpočetních zařízení je také třeba vzít v úvahu řadu oblastí. Patel poukázal na trvalé problémy spojené s teplotou; Instalace ventilátoru k chlazení počítačového systému vytváří zdroj kontaminace a mechanicky se pohybujících částí, na jejichž provoz systém spoléhá. Výrobci odolných počítačů by proto měli zvážit jiné způsoby chlazení systému, včetně pasivních systémů, a také výkonnějších ventilátorů určených do drsného prostředí. "Musím systém ochladit, ale zároveň ho musím chránit před prachem, vodou a dalšími škodlivými faktory." Musím to zajišťovat po velmi dlouhou dobu s větší spolehlivostí. “Podle Jacksona Whitea, ředitele společnosti Getac, která vyrábí odolné tablety, notebooky a další systémy, je před zvažováním jakéhokoli zařízení pro vojenské použití nutné zjistit, zda splňuje určité standardy. "Ochrana dat je bezpochyby prioritou, ale spolehlivost a odolnost jsou také vyžadovány, aby vydržely drsné nebo dokonce extrémní podmínky prostředí, plus kompatibilita s dalšími základními technologiemi používanými personálem." Existují další faktory, jako je cena, snadné použití, vhodnost pro zamýšlené použití a nakonec životnost. “
White věří, že odolná zařízení musí odolat nejen pádům, otřesům, vibracím, vodě a chemikáliím, ale také extrémním scénářům, jako je poušť se svými spalujícími teplotami. Oznámil, že výrobky jeho společnosti mají krytí IP67 (International Protection Marking) nebo vyšší; to znamená, že „jsou testovány podle vojenských standardů a jsou schopné odolat pádům a teplotám specifikovaným vojenským zákazníkem“. Poznamenal řadu dalších aspektů technologie související s vojenskými uživateli. Sejmutí vojáci například často potřebují nosit ochranný oděv včetně rukavic, takže dotykové obrazovky na ně musí být citlivé. Kromě toho musí být obrazovka dobře viditelná za různých světelných podmínek nebo kompatibilní s brýlemi pro noční vidění. White zaznamenal několik směrů, kterými se technologie v posledních letech vyvíjela. Například v posledních letech bylo do civilních zařízení zavedeno mnoho inovací, byla implementována průlomová řešení, a proto „armáda chce, aby průmysl v systémech pro ně vyvinutých toto všechno odvážněji využíval, aby dosáhl lepší interakce a zvýšil účinnost v bojové situaci “.
Technologie baterie
Mezitím jsou baterie stále výkonnější, vydrží osm až deset hodin a současně zlepšují konektivitu a podle Whitea „Díky různým frekvencím a způsobům připojení mají zaměstnanci přístup k datům rychleji a zadávají je na vyšší úrovni zabezpečení. “. V technologii dotykové obrazovky došlo k určitému pokroku a použití kompozitního plastu umožňuje „výrazně snížit tloušťku a hmotnost zařízení při zachování pevnostních charakteristik“.
John Tucker, vedoucí Evropy společnosti Panasonic, poznamenal, že pro svou robustní řadu notebooků a notebooků Toughbook používají různé materiály, například slitiny hořčíku. Jsou 20krát pevnější než plast ABS (ABS, akrylonitril -butadienstyren - akrylonitril -butadien -styren), ale relativně lehké. Kromě toho existují materiály určené ke snížení rázového zatížení. Mezi nimi jmenoval elastomerní polymer, který například při pádu absorbuje většinu nárazu. Výrobci také věnují velkou pozornost vnitřním součástem svých systémů. Například hojně využívají pozlacené konektory, aby se vyhnuli rzi s vysokou vlhkostí a dalším problémům. "I když používáte své systémy při nízkých a vysokých teplotách, vysoké vlhkosti, dešti a sněhu, neměli byste mít sebemenší korozi."
Mluvčí výrobce odolných tabletů Xplore uvedl, že bojové podmínky diktují potřebu spolehlivosti a odolnosti vůči extrémním teplotám, dešti a prachu. Pojmenoval také rozsah úkolů, které by měl vojenský tablet vyřešit. „Musí dělat téměř cokoli, co si dokážete představit, jako je nákladní doprava, logistika a stavebnictví.“V posledních letech vojenští zákazníci hledají menší, funkčnější zařízení. Do budoucna „integrují tablety a další nositelná výpočetní zařízení do integrovaného komunikačního a informačního supersystému“. V tomto ohledu Tucker poukázal na vznik konceptu „propojeného vojáka“a na skutečnost, že Panasonic v tomto směru pracuje s několika evropskými vojenskými strukturami. Ve skutečnosti to velitelům umožní získat komplexní informace o válečné zóně až po zdravotní stav každého vojáka. To by mohlo vyvolat poptávku po nositelných a dokonce i hlasem aktivovaných technologiích.
Jedním z hlavních směrů vývoje vojenských počítačových systémů je využití moderních komerčních technologií, samozřejmě při zachování požadované spolehlivosti na bojišti. Důležitá je například snadnost používání chytrých telefonů, notebooků a tabletů, které by voják mohl používat v civilu. Tucker uvedl, že mezi vojenskou a civilní sférou existuje určitý druh vzájemné výměny, i když v dnešní době v mnoha případech do odvětví obrany proudí technologie. "Je důležité vzít technologie, které jsou v civilní oblasti populární, a učinit je vhodnými pro vojenské úkoly." Tento proces však musí být nesmírně smysluplný. Zdá se, že to vyžaduje konektor USB (Universal Serial Bus). Co je na tom zvláštního? Armáda však potřebuje spolehlivé, prachotěsné a vodotěsné konektory USB. “
Nad rámec nákladů
Getac integruje pohodlí a funkčnost komerčních systémů do všech svých odolných mobilních zařízení. White poznamenal, že „to je jeden z hlavních požadavků vojenských zákazníků při výběru jejich dodavatelů“. Je podle něj zapotřebí rovnováhy, protože civilní zařízení „nevyhnutelně nebudou dostatečně robustní a odolná, aby splňovala požadavky sesazených vojáků nebo podmínky, za nichž musí pracovat“. Na druhou stranu některá specifická zařízení s velkou rezervou bezpečnosti mohou být příliš těžká a těžkopádná. Aby se skutečně shodovaly vojenské úkoly (funkce velení a řízení) s operačními úkoly a cíli technického vybavení, mělo by se zadávání zakázek v oblasti obrany zaměřit na pořízení nového komerčního hardwaru a softwaru a dokonce i aplikací, jako je internet věcí (schopnost navázat komunikaci mezi elektronickými zařízeními bez účasti počítačů). Nová generace běžných komerčních zařízení se zvýšenou spolehlivostí může dosáhnout správné rovnováhy, protože jsou lehké, výkonné, snadno použitelné a splňují přísné standardy zabezpečení a přenosu dat. “
