Bojisko sa stáva digitálnym a pozemné sily sa stále viac spoliehajú na počítače, ktoré nosia vojaci alebo sú zabudované vo vozidlách. Tieto systémy musia odolávať extrémnym podmienkam a zároveň integrovať najlepšie konštrukčné riešenia z civilného sveta
Automobilové počítače sa používajú na rôzne úlohy, od situačného povedomia po zber a sledovanie údajov, od komunikácie po sledovanie vlastných síl. Mnoho z týchto systémov, namontovaných v štandardných stojanoch, funguje nezávisle od používateľa rôznymi spôsobmi; často nijako nepripomínajú počítače s displejom a klávesnicami, na ktoré sme zvyknutí.
Štandardy
Podľa Briana Reinharta, CTO pre špeciálne projekty spoločnosti Crystal Group, dodávateľa vstavaných počítačov a súvisiacich produktov pre kritické aplikácie, existuje množstvo náročných problémov spojených so zabudovaním počítačov do vozidiel. Mnoho aplikácií napríklad musí fungovať v prostredí, ktoré neumožňuje tradičnú technológiu chladenia, čo znamená, že „musíme vytvoriť systém, ktorý dokáže prežiť pri zvýšených teplotách bez pomoci ventilátorov“. Počítače je navyše často potrebné umiestniť na miesta, ktoré nevyhovujú rozmerom štandardného serverového stojana EIA-310 (482,6 mm), ktorý sa stal známym prvkom vo svete komerčných počítačov. To znamená, že spoločnosti ako Crystal musia vytvárať systémy určitej veľkosti alebo „form factor“, ktoré môžu fungovať v obmedzenom množstve. "Musia byť tvarované tak, aby sa zmestili do akéhokoľvek objemu dostupného na platforme, či už ide o blatník alebo motorový priestor vozidla." Môžu byť umiestnené na podlahe auta alebo vedľa palivovej nádrže. “
Okrem toho „niektoré palubné systémy musia pracovať s nižším vstupným napätím než obvykle,“vysvetlil, „aby spĺňali normu MIL-STD-1275, jednu zo sady vojenských štandardov amerického ministerstva obrany, ktoré definujú dizajn a konštrukciu. Podobné systémy “. To znamená, že spoločnosti musia navrhnúť dodávky energie tak, aby tieto normy spĺňali. Ak neexistuje žiadna vhodná komerčná technológia, ktorú by bolo možné prispôsobiť na prevádzku v nepriaznivých podmienkach, „vyvíjame a používame vlastné technológie a integrujeme ich do úloh, ktoré potrebujeme“.
Počítače dnes zohrávajú významnú úlohu pri prevádzke väčšiny pozemných vozidiel, poznamenal hlavný technológ americkej spoločnosti General Micro Systems, ktorá vyrába vstavané výrobky malých rozmerov, robustné inteligentné displeje, serverové stojany a ďalšie počítačové systémy a zúčastňuje sa mnohých veľkých programov, napríklad dodáva svoje výrobky pre obrnené vozidlá z rodiny Strykerovcov americkej armády. Ako príklad uviedol systémy, ktoré umožňujú operátorovi pri pohľade na monitory ovládať stroj v úplnej tme v reálnom čase. „Tieto počítače sú umiestnené v malých robustných blokoch.“
"Táto technológia spolu s niekoľkými ďalšími v posledných rokoch explodovala," povedal David Yedinak, technologický riaditeľ spoločnosti Curtiss-Wright, ktorá dodáva vstavané počítače pre pozemné vozidlá a odolné displeje. Upozornil na rastúci trend „distribuovaného spracovania údajov“, kde sú počítače stále viac prepojené do siete a nie ako samostatné systémy. Programy ako britská GVA (Generic Vehicle Architecture) alebo americký ekvivalent Victory tento trend posilňujú a v dôsledku toho povedú k „zníženiu veľkosti, hmotnosti, spotreby energie a nákladov prostredníctvom distribúcie údajov“. Yedinak poukázal na množstvo ďalších vývojových ciest, najmä na pokrok v technológii spracovania údajov. Celkovo je jednou z najväčších vojenských výziev, s ktorými sa spoločnosti ako Curtiss-Wright stretávajú, výzva modernizácie: je potrebné vložiť nové počítačové technológie a zároveň si uvedomiť, že budú fungovať bok po boku s inými, staršími systémami, ktoré nemusia byť aktualizované pre ďalšie desaťročie. „Ako spojíš tieto dva svety?“
Nepriaznivé podmienky
Odolné počítače sú navrhnuté tak, aby odolali extrémnym podmienkam, a preto musia spĺňať množstvo prísnych noriem. Ministerstvo obrany USA má vo svojej výzbroji okrem štandardu MIL-STD-1275 aj štandard MIL-STD-810, ktorý definuje požiadavky na odolnosť voči nárazom a vibráciám, a MIL-STD-461, ktorý určuje odolnosť voči elektromagnetickému žiareniu. "Tieto tri štandardy sú jadrom všetkých testovaní, aj keď existuje aj veľa špecifických testov, ktoré sa vykonávajú podľa potreby," povedal Mike Southworth, projektový manažér odolných počítačov s malým formátom v Curtiss-Wright. Pokiaľ ide o vstavané počítače s malým formátom, verí, že s rastúcim dopytom po autonómii budú vojenské počítače stále častejšie využívať strojové učenie a iné formy umelej inteligencie. Predpovedá vznik vstavaných počítačov s „výrazne silnejšou inteligenciou“s väčším počtom kapacít na zber údajov. Robustná a spoľahlivá konštrukcia je tiež neoddeliteľnou súčasťou displejov slúžiacich na prezentáciu fotografií a informácií posádke vozidla. Argon má vo svojom portfóliu niekoľko takýchto displejov a nedávno dokončil skúšky troch nových produktov, ktoré plánuje čoskoro uviesť do sériovej výroby.
Reinhart uviedol, že očakáva vyššie úrovne zabezpečenia počítačov, najmä preto, že sa stanú súčasťou širšej siete. „Keďže sa šírka pásma siete zvyšuje, je potrebné zlepšiť jej zabezpečenie.“Upozornil tiež na rozšírené používanie SSD alebo flash diskov (anglicky Solid State Drive, SSD). Na rozdiel od bežných pevných diskov nemajú žiadne pohyblivé časti, vďaka čomu sú menej náchylné na poškodenie spôsobené silnými nárazmi, ako je napríklad pád. Pôvodne bola cena SSD vyššia, ale ceny v posledných rokoch výrazne klesli, pričom samotné disky boli menšie a ich kapacita sa zvyšovala. "Toto je veľmi dôležité pre aplikácie, ako je zber a ukladanie údajov," dodal. Jednotka SSD je tiež neoddeliteľnou súčasťou odolných prenosných počítačov a tabletov, ktoré sú v súčasnosti hlavným nástrojom demontovaného vojaka a je ich možné integrovať aj do vozidiel. Mnoho z veľkých výrobcov osobných počítačov sa vyvíja aj pre armádu. Spoločnosť Dell napríklad ponúka celý rad odolných počítačov Latitude Rugged v rôznych tvaroch a veľkostiach. "Za posledných päť až desať rokov urobil tento priemysel s technológiou SSD veľký pokrok," povedal Umang Patel, riaditeľ spoločnosti Dell Rugged, a poznamenal, že disky SSD sú odolné voči odolnosti voči životnému prostrediu a vynikajúcemu výkonu. „S menším priestorom dokážem nainštalovať viac spotrebuje menej energie a rýchlejšie spustí aplikácie. “
Pri výrobe odolných počítačových zariadení je tiež potrebné zvážiť niekoľko oblastí. Patel poukázal na trvalé problémy súvisiace s teplotou; Inštalácia ventilátora na chladenie počítačového systému vytvára zdroj kontaminácie a mechanicky sa pohybujúcich častí, na ktorých fungovanie sa systém spolieha. Výrobcovia odolných počítačov by preto mali zvážiť iné spôsoby chladenia systému, vrátane pasívnych systémov, ako aj výkonnejšie ventilátory určené do drsného prostredia. "Musím systém ochladiť, ale zároveň ho musím chrániť pred prachom, vodou a inými škodlivými faktormi." Musím to poskytovať veľmi dlho s väčšou spoľahlivosťou. “Podľa Jacksona Whitea, riaditeľa spoločnosti Getac, ktorá vyrába odolné tablety, notebooky a ďalšie systémy, je potrebné pred zvažovaním akéhokoľvek zariadenia na vojenské účely zistiť, či spĺňa určité štandardy. „Ochrana údajov je nepochybne prioritou, ale vyžaduje sa tiež spoľahlivosť a odolnosť, aby vydržali drsné alebo dokonca extrémne environmentálne podmienky a kompatibilita s inými základnými technológiami používanými personálom. Existujú aj ďalšie faktory, ako napríklad cena, jednoduchosť použitia, vhodnosť na zamýšľané použitie a nakoniec životnosť. “
White je presvedčený, že robustné zariadenia musia odolávať nielen pádom, otrasom, vibráciám, vode a chemikáliám, ale aj extrémnym scenárom, ako je púšť s horúcimi teplotami. Oznámil, že výrobky jeho spoločnosti majú krytie IP67 (International Protection Marking) alebo vyššie; to znamená, že „sú testované podľa vojenských štandardov a sú schopné odolávať pádom a teplotám špecifikovaným vojenským zákazníkom“. Poznamenal niekoľko ďalších aspektov technológie súvisiace s vojenskými užívateľmi. Napríklad zosadnutí vojaci často musia používať ochranný odev vrátane rukavíc, takže dotykové obrazovky na ne musia byť citlivé. Obrazovka musí byť navyše dobre viditeľná za rôznych svetelných podmienok alebo kompatibilná s okuliarmi na nočné videnie. White zaznamenal niekoľko smerov, ktorými sa technológia v posledných rokoch vyvíjala. Napríklad v posledných rokoch bolo zavedených mnoho inovácií v oblasti civilných zariadení, boli implementované prelomové riešenia, a preto „armáda chce, aby priemysel v systémoch, ktoré boli pre nich vyvinuté, toto všetko odvážnejšie využíval s cieľom dosiahnuť lepšiu interakciu a zvýšiť efektivita v bojovej situácii. “
Batériová technológia
Medzitým sú batérie stále výkonnejšie, vydržia osem až desať hodín, pričom zlepšujú aj konektivitu a podľa Whitea: „Vďaka množstvu frekvencií a spôsobov pripojenia, ktoré majú k dispozícii, môžu pracovníci rýchlejšie pristupovať k údajom a zadávať ich s vyššou úrovňou zabezpečenia. “. V technológii dotykovej obrazovky došlo k určitému pokroku a použitie kompozitného plastu umožňuje „výrazne znížiť hrúbku a hmotnosť zariadení pri zachovaní pevnostných charakteristík“.
John Tucker, vedúci Európy pre spoločnosť Panasonic, poznamenal, že na svoj robustný rad notebookov a notebookov Toughbook používajú rôzne materiály, napríklad zliatiny horčíka. Sú 20 -krát pevnejšie ako plast ABS (ABS, akrylonitrilbutadiénstyrén - akrylonitrilbutadiénstyrén), ale relatívne ľahké. Okrem toho existujú materiály určené na zníženie nárazového zaťaženia. Medzi nimi vymenoval elastomérny polymér, ktorý napríklad pri páde absorbuje väčšinu nárazu. Výrobcovia tiež venujú veľkú pozornosť vnútorným častiam svojich systémov. Vo veľkej miere napríklad používajú pozlátené konektory, aby sa vyhli hrdzi vysokej vlhkosti a iným problémom. "Aj keď budete používať svoje systémy pri nízkych a vysokých teplotách, vysokej vlhkosti, daždi a snehu, nemali by ste mať najmenšiu koróziu."
Hovorca výrobcu odolných tabletov Xplore uviedol, že bojové podmienky diktujú potrebu spoľahlivosti a odolnosti voči extrémnym teplotám, dažďu a prachu. Vymenoval tiež rozsah úloh, ktoré by mal vojenský tablet vyriešiť. „Musí urobiť takmer čokoľvek, čo si dokážete predstaviť, ako je nákladná doprava, logistika a stavebníctvo.“V posledných rokoch vojenskí zákazníci hľadajú menšie, funkčnejšie zariadenia. Do budúcna „integrujú tablety a ďalšie nositeľné počítačové zariadenia do integrovaného komunikačného a informačného supersystému“. V tejto súvislosti Tucker poukázal na vznik konceptu „prepojeného vojaka“a skutočnosť, že Panasonic v tomto smere pracuje s niekoľkými európskymi vojenskými štruktúrami. V skutočnosti to umožní veliteľom mať komplexné informácie o vojnovej zóne až po zdravotný stav každého vojaka. To by mohlo podnietiť dopyt po nositeľných a dokonca hlasom aktivovaných technológiách.
Jedným z hlavných smerov vývoja vojenských počítačových systémov je používanie moderných komerčných technológií, samozrejme, pri zachovaní požadovanej spoľahlivosti na bojisku. Dôležité je napríklad jednoduché používanie smartfónov, prenosných počítačov a tabletov, ktoré by vojak mohol používať v civilnom živote. Tucker uviedol, že medzi vojenskou a civilnou sférou dochádza k určitému vzájomnému prepojeniu, aj keď v dnešnej dobe v mnohých prípadoch do odvetvia obrany prúdi technológia. "Je dôležité vziať technológie, ktoré sú v civilnej oblasti obľúbené, a urobiť ich vhodnými pre vojenské úlohy." Tento proces však musí byť mimoriadne zmysluplný. Zdá sa, že to vyžaduje konektor USB (Universal Serial Bus). Čo je na tom špeciálne? Armáda však potrebuje spoľahlivé, prachotesné a vodotesné konektory USB. “
Nad rámec nákladov
Spoločnosť Getac integruje pohodlie a funkčnosť komerčných systémov do všetkých svojich odolných mobilných zariadení. White poznamenal, že „toto je jedna z hlavných požiadaviek vojenských zákazníkov pri výbere dodávateľov“. Je podľa neho potrebná rovnováha, pretože civilné zariadenia „nevyhnutne nebudú dostatočne robustné a odolné, aby splnili požiadavky zosadených vojakov alebo podmienky, v ktorých musia pracovať“. Na druhej strane niektoré špecifické zariadenia s veľkým bezpečnostným rozpätím môžu byť príliš ťažké a ťažkopádne. „Aby sa skutočne zosúladili vojenské (veliteľské a riadiace funkcie) operačné úlohy a ciele technického vybavenia, malo by sa obstarávanie obrany zamerať na získanie nového komerčného hardvéru a softvéru a dokonca aj aplikácií, ako je internet vecí (schopnosť nadviazať komunikáciu medzi elektronickými zariadeniami bez účasti počítačov). Nová generácia bežných komerčných zariadení so zvýšenou spoľahlivosťou dokáže nájsť správnu rovnováhu, pretože sú ľahké, výkonné, ľahko použiteľné a spĺňajú prísne štandardy zabezpečenia a prenosu údajov. “
