הרוב הגדול של אנשי מקצוע דורשים כיום פלטפורמות מחשוב מהירות ואמינות – הן מחשבי שולחן, הן נישאים והן ידניים, כמו גם שרתים או התקנים דומים –כדי לבצע את המשימה. אולם בשימושים צבאים, מחשב של חייל עשוי להוות את ההבדל בין הצלחה וכישלון של משימה, או אף בין חיים ומוות. זהו הימור כבד, ולכן המפקדים משתדלים לרכוש את המחשבים המיוטבים עבור כל יישום אווירי והגנתי
“ללוחמים דרישות קריטיות-למשימה והם ראויים למחשבים ניידים שניתן לסמוך עליהם”, אומר Bill Guyan, סגן נשיא לתכניות ואסטרטגיה ב-DRS Tactical Systems Inc. מ-Melbourne, Fla.. “המשמעות היא מערכות מאוד מוקשחות המתוכננות מראש למלא את הדרישות המבצעיות הקשות ביותר”.
“בשדה-הקרב, המרושת במידה גוברת והולכת, לאמינות של חייל או של מחשב-רכב יש השפעה ישירה על יעילות הקרב”, ממשיך Guyan. ” לא מועיל ללוחם פתרון זול העונה למפרט מסחרי COTS (commercial off-the-shelf) , אך נכשל בשדה הקרב. מחשבים וצגים בשדה הקרב, כמו כל מערכת קרבית – נשק, רכב ורדיו – יש לבחור על-פי יכולתם לפעול בתרחישים הגרועים ביותר”.
קשיחות ואמינות מערכת עשויים לעמוד בראש רשימת הדרישות ממחשבים קריטיים-למשימה, אך מייד אחריהם באים הממדים, המשקל, ההספק והעלות (SWaP-C).
SWaP-C שיחק תמיד תפקיד חשוב במערכות צבאיות, מסביר Guyan. “”החיילים כבר נושאים עומסים כבדים ויש להם מרחב מוגבל לנשיאת מערכות גדולות או ערכות רבות של סוללות להחלפה. למערכות של חיילים גם פוטנציאל לעלות למגרש במספרים גבוהים, כך שהבדלי עלות קטנים עשויים לשנות הרבה”.
גודל ואבטחה
“הגודל באמת חשוב”, מודה Fed de Gastyne, מנהל פיתוח עסקי פדראלי ב-Panasonic Computer Solutions Co. ב-Secaucus, N. J.. משתמשים בענפי אוויר צבאיים דורשים בצורה גוברת מחשבים אישיים ניידים ביותר, הוא אומר. כתוצאה מזה, Toughbook U1 ו-Toughbook H1 מתוכננים לשלב ניידות גבוהה וממדים קטנים עם התכונות, הביצועים, הקישוריות ומערכת ההפעלה של מחשב נייד.
חיילים יכולים “להלך יום שלם עם Toughbook U1 או H1”. המחשבים האישיים הקומפקטיים נוצרו תוך דאגה לעמידות: בין אם מוחזקים ביד, מונחים בערימה, או בשימוש עם רתמה או מתלה כמוצע על-ידי Panasonic. הצי וחיל האוויר של ארה”ב דורשים ידיים פנויות, הוא אומר, כדי לטפס אל או לרדת ממטוס.
הסייען הקליני הנייד Toughbook CF-H1 של Panasonic הוא מחשב לוח נייד המתאים היטב ליישומי עזרה ראשונה בשדה הקרב
“לו הייתי טכנאי המטפס כל היום על מטוסים, הייתי שמח שתהיה לי יד אחת פנויה”, מציין de Gastyne. “שימוש ב-Toughbook U1 חוסך לך ירידה מהמטוס במשך כל המשמרת שלך”. ה-1U משתמש בהתקן במצב מוצק מוקשח המסוגל לעמוד ברעידות של מסוק. הוא נמצא בשימוש של צי ארה”ב בתחזוקת מטוסים ויישומים מוטסים, כגון רכישה והקלטה של נתוני FLIR (forward-looking infrared), השלמת האוויוניקה ותפקידים נוספים של מטוסים צבאיים.
“הצי איננו רוצה במחשב המהיר ביותר”, מציין de Gastyne. “מהירות ואכסון יהיו תמיד חשובים, אבל אם יש לך את המחשב הכי חדיש והכי גדול ואתה מפיל אותו חצי מטר…הם מעדיפים שהוא יהיה מוקשח, לדעת שהדיסק הקשיח והצג הם תקינים והנתונים הם מאובטחים”.
צוותי חיל-האוויר של ארה”ב משתמשים ב-Toughbook 52, מחשב נישא יותר גדול ומוקשח עבור תכנון משימות. בעתיד, צופה de Gastyne , אנשי הצבא “ייקחו אותו מתכנון משימות לביצוע משימות – תוך הבאת ההתקנים שלנו אל השדה ואל הקרב, ולא רק בצריפים”.
חיל האוויר של ארה”ב משתמש גם בסייען הקליני הנייד Toughbook H1, המתוכנן להיות עמיד וקל-משקל. “מצאנו שהם אוהבים את גורם הצורה הזה ושהם יכולים לקחת אותם אל C-130s ולהשתמש בהם עבור פקודות טכניות”, מסביר de Gastyne. “טכנאים חייבים לעמוד במטוס במהלך כל היום ולעבור מפקודה טכנית אחת לשנייה”, תוך חיסכון בזמן ובכסף.
יותר חשובה מכך, מודה de Gastyne, היא האמינות. “אם תשוחחו עם לוחמים, ואני עשיתי זאת הרבה, הם יגידו ‘זה כבד’, אבל אחר כך יוסיפו ‘זה הציל את חיי’. למעשה, צוותי Panasonic, דוגמת de Gastyne, מתפארים בקצב כשלים בשנה הראשונה של 2.4 אחוזים בכל הקו של מחשבי Toughbook, בהשוואה לזה של המתחרים שהוא כ-25 אחוזים. “אם אתה נמצא חשוף בשדה ואתה מתחזק מסוק, מה קורה אם אחד מ-25 הכשלים הוא שלך?”
אנשי חיל-האוויר של ארה”ב מנצלים גם את המחשבים הנישאים המוקשחים של Itronix (General Dynamics) מ-Sunrise,Fla.. “בשעה שחיל האוויר בונה תשתיות חדשות ומחליף את הישנות יותר בתוך ומסביב לקווי הטיסה, הם מחפשים טכנולוגיה שתאפשר זמן תגובה מהיר יותר ותקטין את עלות הפעולות שלהם”, מסביר Amy Tupler, מנהל ייצור ב-General Dynamics – Itronix.
“תאר לעצמך איש חיל האוויר בקו הטיסה המקבל פקודה להחליף חלק ב-C-5″, אומר Tupler. במקום להיכנס לרכב, לגשת למוסך או למחסן התחזוקה, לאתר את ספר התחזוקה וההוראות הנכונות, ולחזור למטוס, איש חיל-האוויר מדליק את המחשב הנישא בתוך או מחוץ לכלי-הטייס או באזור מבוטח, מחפש את ספרי התחזוקה הדיגיטליים הנכונים, מזהה את הוראות התיקון הדרושות ומסיים את המשימה בהרבה פחות זמן. הוא יכול גם להזמין חלף חדש. טכנולוגיית האלחוט המשובצת ב-GD8000 חוסכת זמן ומקטינה את עלות עבודת התחזוקה, בדוגמה זו”.
ה-GD8000 Itronix של General Dynamics הוא מחשב נישא מוקשח מלא המיועד למשתמש המחמיר והנבדק בתנאים צבאיים קיצוניים.
מנהלי הייצור של General Dynamics Itronix, דוגמת Tupler, מרכזים מאמצי תכנון בתקשורת, בנוסף ל-SwaP ומאפיינים קשוחים. בסביבות התעופה הצבאית, “אנחנו מדברים על לשאת GD8000 בחגורה או על סולם, ולזחול בתוך מטוס או ליפול מעגלה”. אומר Tupler. המשתמשים מבקשים להיות מסוגלים לשמור על שלימות האות והדיסקים הקשיחים”.
מסיבה זו ואחרות, המהנדסים מתעדכנים בתקנים ומתכננים מחשבים נישאים עם דיסקים קשיחים מותקנים על בולמי-זעזועים, מוודאים שהחיבור בין הצג והמקלדת יעמוד בפני כל הלם ורעידה, שארכיטקטורת הרדיו תעמוד בנפילה והמארז מסביב לאנטנות יוסיף להגן על הרכיבים לשם קיום התקשורת במהלך משימה או עבודה על-אף אירוע טראומטי.
אנשי מקצוע בתעופה הצבאית “מעריכים מאוד התקן מוקשח – לא רק בשל הקשיחות, אלא כהתקן מוקשח בכוונה”, מציין Tupler. “לפני 10 שנים, Itronix זיהתה צורך ברדיו חכם המשתמש בתוכנה ובטכנולוגיות קשורות כדי לאפשר הופעה של תקשורות אלחוטיות”.
ה-GD8000 של General Dynamics מציג מארז עמיד בפני מים, מורכב על בולמי-זעזועים, בעל צג מגע ובעל יכולת לעמוד בנפילות של 48 אינטש על ביטון ותנאי סביבה קיצוניים.
טכנולוגיה אלחוטית משובצת ב-GD8000 מאפשרת למשתמשים להתחבר לתקשורות חיוניות ולרשתות מידע, אף באתרים רחוקים ביותר – כגון בסיס של חיל-האוויר או מקום אחר שם המשתמשים רחוקים זה מזה. “הטכנולוגיה האלחוטית שאנחנו משתמשים בה נחשבת לבעלת הספק גבוה, עד 300 מילי-ואטים. Itronix גם בחרה לשבץ רדיו חכם בתוך ה-PC. בחכם אני מתכוון ששילבנו טכנולוגיית רדיו בתוך ה-PC המאפשרת יותר מתקשורת דו-דרכית. היא מאפשרת רוחב-פס גבוה, תנאים קיצוניים ותקשורות לטווח ארוך המעלים את היצרניות, תוך מילוי דרישות האבטחה האחרונות שהצבא זקוק להן. היא גם מודולרית, כך שהמשתמשים יכולים להחליף בין התקנים אלחוטיים מבלי להחזירם לבית-החרושת”.
קשיחות ראויה לנסיעה
“בשנים האחרונות”, אומר Guyan, “SWAP-C זכה לחשיבות שווה במערכת כלי-הרכב. מערכות אלקטרוניות מוגברות ושריון רכב מוגבר אכן הציבו את המקום, המשקל ודרישות ההספק למקום חשוב ביותר”.
חברות טכנולוגיה רבות עובדות כדי להעמיד כוח מחשוב איכותי בידי החיילים בכלי רכב של לוחמה קרקעית. Guyan מסביר ש-DRS מתמודדת עם אילוצי תכנון וטרוניקה (אלקטרוניקה לרכב) על-ידי פיתוח והשקה של מחשבים וצגים על פלטפורמות רבות-תפקידים, בהרחיבה את הפונקציונליות של מערכות הנמצאות כבר בשדה, ובפותחה פתרונות הספק לרכב חדשים ומשובצים.
“מערכות חדשות כגון ה-Joint Battle Command-Platform (JBC-P) וה-Ground Combat Vehicle (GCV) דורשות מחשבות חדשות מהתעשייה, כך שאנחנו עמלים קשה כדי להבטיח שיש בידינו הפתרונות הזמינים האחרונים כדי לענות לדרישות החרום”, אומר Guyan. “חזון הלקוחות הלוחמים עלUnified Battle Command (UBC) ו-Victory Architecture מסייע בהחלט לכוון את מאמצי החידוש שלנו”.
DRS Tactical זכתה בחוזה מ-Comtech Mobile Datacom על יותר מ-25,000 מחשבי לוח מוקשחים צבאיים (MRT) עבור תכנית צבא ארה”ב Movement Tracking System (MTS). אנשי הצבא של ארה”ב ישתמשו ב-Joint Platform Tablet MRT בתור מערכת המחשוב של הדור הבא עבור מערכות MTS חדשות או פועלות.
בהתאם לחוזה של 217 מיליוני דולרים, היחידה העסקית של DRS Tactical Systems מתכננת ומייצרת מערכות מחשוב מוקשחות, כולל מחשבים, מקלדות, תחנות עגינה, כבלי ממשקים ולוחות בסיס של Joint Platform Tablet MRT.
“הזמנה חשובה זו מספקת לחיילינו מערכת מחשוב מוקשחת ביותר ומוכחת, עם יכולת ליבה-כפולה מובילה שניתן לסמוך עליה, עבור יישום קריטי-למשימה זה”, אומר Mike Sarrica , סגן נשיא ומנכ”ל של DRS Tactical. “בנוסף היא מספקת שותפות בחומרה עם תכניות Joint נוספות, ומאפשרת המרת הצבא לפלטפורמה של Joint Battle Command”.
ה-Joint Platform Tablet של MRT מתוכנן עם תפוסה מורחבת, המאפשרת שדרוגים עם הופעת יכולות מוגדלות ודרישות עתידיות. יכולות MRT כוללות מהירות עיבוד מוגברת, דיסק קשיח מתפרק, לחצן אזעקת חרום המסוגל לאותת על מצב חרום אל מרכז הפיקוד והבקרה, וצג של 10.4 אינטש עבור הדמיית ראיית לילה תואמת-מערכת. סינון הספק פנימי לפי MIL-STD 1275 מבטל את הצורך במתאמי הספק חיצוניים, בעוד תחנת העגינה המודולרית מבטיחה ניתוק מהיר של המחשב.
“אנחנו מספקים כיום כ-2,000 מערכות בחודש לתכנית MTS של צבא ארה”ב”, אומר Guyan. “מחשב לוח מוקשח הניתן לפירוק נמצא בשימוש של הצבא, חיל הנחתים וחיל האוויר של ארה”ב. הוא מצטיין בביצועים הטובים ביותר והקשיחים ביותר מסוגם, מסך-צג מגע קריא באור שמש, דיסקים קשיחים ממצב מוצק, נתיקים, של עד 128 גיגה-בייט וסוללות הניתנות להחלפה תוך כדי פעולה”.
MRTs ומרגמות
DRS Technologies זכתה גם בחוזה של 3.4 מיליון דולר מ-Elbit Systems of America מ-Fort Worth, Texas, להספקת מערכות MRT עבור תכנית המרגמות של צבא ארה”ב FireCon, מ-Picatinny Arsenal, N. J..
חיילי צבא ארה”ב ישתמשו ב-MRT כהתקן בקרה ומחשב מרכזי עבור מערכת Mortar FireCon, המקשרת בין יכולות המרגמה ושדה-הקרב הדיגיטלי.
ההספקות מהיחידה העסקית של DRS Tactical Systems יימשכו עד 2014.
Guyan מציין עניין בינלאומי רב במערכת, אותו הוא מייחס לממדיו הקומפקטיים, הביצועים המוכחים והגמישות של התקנה ופירוק מכלי-רכב. “היא אידיאלית עבור מערכות ניהול קרב, מעקב אחר כלי-רכב ונכסים, פיקוד ובקרה של מערכות מרוחקות, תמיכה אווירית צמודה וקליעה למטרה בלתי-ושירה”, הוא אומר. ” היא יכולה גם לשמש כמסוף משתמש רב-מטרות לכלי-רכב או מוצב פיקוד המפעיל יישומי תפקוד ומערכות הפעלה רבים”.
מחשוב בקרב
“הסיסמה כיום היא לספק את ביצועי המחשוב המשובצים הגבוהים ביותר, בצירוף העלות הנמוכה ביותר וה-SWaP” אומר Doug Patterson, סגן נשיא למכירות ושיווק בינלאומי ב-Aitech Rugged Group Inc. מ-Chatsworth, Calif.. בהתחשב במאפיינים אלה, הוא אומר, המהנדסים פיתחו את ה-Aitech NightHawk RCU (Rugged Computer Unit).
ה-NightHawk RCU מתוכנן לספק ממדים ומשקל קטנים בשילוב עם קירור בהסעה/קרינה טבעית עבור מגוון סביבות צבאיות, אוויריות ומסחריות מוקשחות, כולל כלי-רכב יבשתיים או אוויריים מאוישים או לא, כמו גם יישומי יחידות ממשק מרוחקות (remote interface unit – RIU) ויחידות ריכוז נתונים (data concentrator unit – DCU) בעלי SWaP נמוך. ה-PC העצמאי, המותקן במארז mil-spec עם הספק המוזן ישירות מפס ההספק של כלי-הרכב, מבוסס על המעבד נמוך-ההספק Intel Atom ומספק עד 2 גיגה-ביט של DDR SDRAM (double data rate synchronous dynamic random access memory) , 8 גיגה-ביט של זיכרון SSD (solid-state disk), SSD אופציונלי של 250 גיגה-ביט עבור אכסון נתוני יישום וה-O/I הדרוש עבור תת-מערכת מרושתת מרחוק
מערכת גילוי התקנים מתפוצצים כימיים ומאולתרים (IED) מותקנת ב-HMMWV – הנמצאת עתה בשלבי הערכה לקראת שימוש מידי בעיראק ואפגניסטן – משתמשת במחשב משובץ RCU של Aitech בתור RIU/DCU. יישום מוקשח זה מתואם לשינויי טמפרטורה קיצוניים, בנוסף לרמות גבוהות של הלם, רעידות ומזהמי חול/אבק, מתאר Patterson.
“בשל החלקיקים והחול המאוד עדינים בחלק זה של העולם ומיקום היחידה בתוך רכב, ה-NightHawk RCU משתמש בקירור הובלה עבור כל האלקטרוניקה הפנימית וה-RIU/DCU פועל באוויר החופשי (בקירור ע”י קרינה והולכה) ללא שימוש במאווררים או מפוחים לקירור נוסף לשם מילוי דרישות המערכת”, מסביר Patterson. “ה-NightHawk RCU עונה בקלות על פיזור החום הנמוך וההספק הנמוך, כמו גם תפוקת הנתונים הדרושה ליישום מבלי להעמיס את הגנרטור החשמלי של הרכב או להוסיף שום חום ניכר לתא הנהג של הרכב. חום נמוך והספק נמוך פירושם אמינות גבוהה יותר ואריכות-חיים גבוהה יותר”
ההקשחה הדרושה
“SWaP היא הבעיה העיקרית של הצבא, בין במערכת נישאת על-ידי חייל ובין בהתקנה ברכב”, מציין Michael Macpherson, מנהל מערכות משובצות ב-Curtiss-Wright Controls Embedded Computing (CWCEC) ב-San Diego. ככל שיותר ויותר נתונים דיגיטליים דרושים בשדה הקרב, כמות גוברת בהתמדה של אלקטרוניקה מוצאת את דרכה אל כלי-הרכב הקרביים. ” חשוב להרחיק את החום מהאלקטרוניקה ולהרחיק אותו מאוויר תא הנהג או מגוף החייל. הקטנת העומס התרמי הפכה לחיונית בשדה הקרב”.
קו המוצרים Toughbook של Panasonic כולל שמונה דגמים, כולל CF-U1 הקשיח ביותר, ונייד ביותר.
מערכות המחשוב המוקשחות של Curtiss-Wright שימשו במגוון תכניות קרקעיות ניידות, הן תכניות חדשות והן שדרוגים של פלטפורמות ישנות יותר, ברמת המחשוב המשובץ, כולל יישומים כגון ה- G/ATOR)) Ground/Air Task-Oriented Radarשל חיל הנחתים, שם מודולים וזיווד של VPX COTS של CWCEC מספקים צפיפות ביצועים, וכגון ה-TARDEC Unmanned Ground Vehicle כדוגמה לשימוש הגובר ב-COTS במערכות בלתי-מאוישות.
Macpherson נוכח בביקוש גובר לפתרונות מערכת מושלמים ושילוב האלקטרוניקה בתרחישי שדה-קרב.
“אנחנו עדים לביקוש גובר למוצרי COTS מבוססי-תקנים ברמת תת-מערכת, לא רק ברמת הכרטיס”, אומר Macpherson. בולטת מפת דרכים של החדרת טכנולוגיות יותר שקולה.
Macpherson רואה ביקוש גובר מקבלנים ראשיים המחפשים הזדמנויות לא-מאוישות עבור ארכיטקטורת החברה, אולי עבור ה-SWaP שלה, זמן השיווק הקצר והגמישות. הוא גם מציין ביקוש גדול יותר עבור פיקוח וסיור מודיעיני, כולל יישומי מודיעין-אותות ועיבוד אותות מכ”מי. ככלל, התעשייה פועלת למילוי דרישה ליתר יכולות במערכת בעלת שטח קטן יותר שניתן להרכיבה במהירות. “כולנו עובדים לשדרג את הפלטפורמות ולהביא יכולות חדשות לשדה הקרב במהלך השנה הבאה. לא 10 שנים, אלא שנה אחת. יש בידינו הטכנולוגיה שתאפשר ללקוחות להיענות לדרישות כעת”.
“בהתחשב בצורה בה הצבא לוחם במלחמות עכשוויות, עלינו להביא יכולות חדשות לתוך שדה הקרב מידי יום”, מכריז Chris Wiltsey, סגן-נשיא למערכות משובצות ב-Curtiss-Wright ב-San Diego. ” כבר לא מדובר על תכנון של חמש או עשר שנים קדימה, ועל תקופות פיתוח ארוכות. אנחנו מטיבים להשיג טכנולוגיה מוקשחת מוכנה לפריסה בשדה-הקרב כעת. בין אם מדובר ברכב גלגלי, בעל שרשראות או מטוס – בכל מקום בו דרושה הקשחה – יש לנו תת-מערכות מוכנות למסירה”.
לפי Wiltsey, Curtiss-Wright זכתה לחוזים כתוצאה מכך שקבלנים ראשיים הבינו את ההקשחה והביצועים של המוצר, עברו איתו ישירות לתוך הרכב, ופרסו אותו תוך שבועות מאז הניסוי הראשון. “אנחנו מתמקדים בציוד צבאי מוקשח הנפרס – כל היתר זוכה לעדיפות משנית בתהליך ייצור המערכות שלנו”, הוא אומר.
קבלן ראשי גדול העובד על חוזה בטחוני להספקת מערכות מכ”ם קרקעיות ניידות דרש מחשבים מוקשחים וחסונים עבור שדרוג תכנית מכ”ם מובילה. המהנדסים בחרו בפתרון 6U Open VPX של Mercury Computer Systems מ-Chelmsford, Mass..
“הלקוח ייצר מערכת מכ”ם קרקעית עבור יישום נייד משולב עוקב/מיירט/משגר עם דרישות מחשוב וקשיחות גבוהות”, מתארת Anne Mascarin, מנהלת שיווק מוצרים ב- Mercury Computer Systems.
מערכת המחשוב המוקשחת הייתה חייבת לעמוד בתנועות קרקעיות בסביבות מדבריות צחיחות, מוסיפה Mascarin. היה גם עליה להיות מסוגלת לערוך חישובים מהירים ואינטנסיביים תוך כדי תנועה, כדי לאתר ולעקוב אחר מאות מטרות כל דקה. “מה שענה לדרישותיהם הכי טוב הייתה טכנולוגיה Open VPX”, היא אומרת. “Mercury היא אחת התורמות העיקריות לתקן הפעולה ההדדית המוקשח Open VPX”.
ברבעון זה מתוכננת התחלת ההספקות של המחשב האישי הממונע MPCX28 של Kontron בעל המעבד Intel Atom Z530 וה-Intel System Controller Hub US15W.
נציגי Mercury Computer Systems יזמו הקמת קבוצת עבודה בתעשייה OpenVPX, עם המטרה הראשית לפתח מדריך תכנון נרחב למערכת OpenVPX המכסה מערכות VPX עבור גורמי צורה של U3 ו-U6. חלק ממדריך התכנון מגדיר את פרופילי VPX, מערכי מפרטים ונוהלים, אשר, כאשר מקיימים אותם, אמורים להניב רכיבי מערכת בעלי יכולת עבודה הדדית אמיתית, מתאר אחד הנציגים.
הקבלן הראשי דרש הספקה מהירה של מערכת המחשוב המוקשחת, בשל דרישות ה-QRC (quick reaction capability) של החוזה. Mercury Computer Systems האיצה את לוח הזמנים מ-24 חודשים בערך ל-12 חודשים. “תקן העבודה ההדדית Open VPX, וצוות השילוב של השירותים והמערכות שלנו, אשר עובד עם הלקוח כדי להאיץ פיתוח המערכת עבור תכניות QRC, היו שניהם חלקים גדולים מהזכייה שלנו (בחוזה)” מסכמת Mascarin.
שרתי ים
שדרוגי אלקטרוניקה לא מוגבלים רק לכלי-רכב לקרב יבשתי ומטוסים בלבד. ספינות המפליגות באוקיאנוסים משמשות גם כנושאים למאמצי ההתחדשות
צי ארה”ב נטל לעצמו משימה לשדרג את מערכות הפיקוד והבקרה השטות והטסות שלה במגמה להשיג יתר גמישות, ביצועים משופרים ועלות פחותה של הבעלות, מסביר William Kehret, נשיא ומנכ”ל של Themis Computer ב-Fremont, Calif..
התכנית המקורית, המכונה Common Enterprise Display Consoles זכתה עתה לקיצור CDS. “צוות של General Dynamics-AIS זכה בתחרות זו, תוך שימוש במודול אלקטרוני משותף, המתוכנן ומסופק על-ידי Themis”, אומר Kehret. המודול הוא גרסה שונה של טכנולוגיית ה-CoolShell, עם כל היחידות החליפיות בשדה בעלות גישה מהחזית וכבלים חזיתיים.
מערכות ה-CoolShell COTS המבוססות לוח-אם ובעלות להב יש היתרון של ניהול חיווט של מערכת להבים, יכולת הרחבה, RAS ועלות בעלות”, מסביר Kehret. Themis מספקת גם מערכות מטען המתוכננות ליישומי מטוסים בלתי-מאוישים, המצטיינים בעלות פחותה, יכולת שינוי גודל משופרת וזמן רענון קצר יותר עד לפלטפורמות UAV איכותיות, הוא ממשיך.
“ה-Rugged Enterprise Servers (RES) מבוססי לוח-אם של Themis Computers הם בשימוש רחב בתכנית הצי הקנדי Halifax Cruiser”, מוסיף Kehret.
“הצי, בשביל פלטפורמות המחשוב הצפות שלו, מתרחק מארכיטקטורות אפיק-וכרטיס המבוזרות, לטובת שימוש בשירותים מבוססי-שרת מרוכזים יותר, מסביר Kehret. מגוון שלם של שרתי מחשבים –ממחסניות של יחידות בעלות רוחב של יחידה אחת, עד שרתי להבים עם 8 עד 12 להבי עיבוד מרובי-שקעים – הם נפרסים על כל דבר החל מצוללות ועד אניות רחבות-סיפונים. אלה הם פתרונות ימיים ברמת חברה אמיתית.
הבמה הבאה”, מוסיף Kehret, “ליחידות לוחמות יהיה יותר משותף עם החברות המבוזרות של היום מאשר עם מערכות מחשוב דמויות-תנורים ומיועדים ליישום. Themis מביאה רמה חדשה של שילוב לסביבות מחשוב משותפות אלה, בעזרת השרתים בעלי הלהבים CoolShell”. החברה מציעה גם Rugged Enterprise Servers עבור פלטפורמות ביטחוניות אלה, והיא פונה להתחדשות יישומי אפיק-וכרטיס עם מוצרים ברמת כרטיס עבור המערכות האקולוגיות VME-64 ו-VPX.
דרישות מסוימות – עלויות רכישה ועלות כוללת של בעלות, רענוני טכנולוגיה שכיחים, COTS, SWaP-C, RAS (אמינות, זמינות ושירות) ויכולת לשנות ממדים – הן חשובות לכל מגזרי השוק של משרד ההגנה, מציין Kehret.
איטום בפני חול ומי-ים
בשל המלחמה בסביבות מדבריות, Crystal Group מ-Hiawatha, Iowa קיבלה יותר דרישות עבור מערכות מוגנות בפני חול/אבק ואטומות, מודה Jaden Ghylin, מנהל טכני ב-Crystal Group. נציגי החברה זכו גם ליותר דרישות של חומרים לא-דליקים/ולא מפזרים גזים בתכנונים.
“דרישות אלו מוכתבות לרוב על-ידי מערכת השוכנת באתר בעל אוויר סגור, דוגמת ספינה או מטוס”, אומר Ghylin. “דרישות אלו אפשרו ללקוחותינו להשתמש ב-SS11 Sealed Server במגוון רחב של יישומים שלא היינו יכולים לחזות לפני שנה”.
ה-SS11 של Crystal Group תוכנן תחילה כמחשב צולל עבור כלי-רכב יבשתיים בעלי יכולת צליחה; אולם תכונות האטימות של ה-SS11 הוכיחו את ערכם ביישומים אוויריים שאינם בעלי דרישות צלילה, מסביר Ghylin. כל החומרים האלקטרוניים נתונים בתוך מארז אטום, דבר שמסיר את הדאגה בפני חומרים פולטי גזים. פלטפורמות מוטסות גם נהנות מהקירור הפסיבי בו משתמש ה-SS11, המבטל את הצורך במאוורר כגורם אפשרי לתקלות ומונע מחול ואבק ליצור כל בעיה במערכת. מסיבות אלו, אנחנו נוכחים שה-SS11 נפרס במגוון פלטפורמות החל מכלי-רכב יבשתיים ועד יישומים מוטסים”.
התקני Crystal Group נבחרו גם עבור יישומי רשתות צפות של רישות הספינות. “יישומים אלה דרשו את הארכיטקטורה האחרונה של סדרת 5500 של Intel Micro, כמו גם פתרון לבעיות ההלם והרעידות האופייניות לסביבות הצי”, אומר Ghylin. “סביבה זו נוטה להיות קשוחה יותר ממה שהיינו מצפים, יש בה רעידות קבועות, שינויים בטמפרטורה והלם מעבר למצוי בפעולות צי רגילות”.
“מקום והספק הם כמובן, סוגיה ענקית”, מוסיף Ghylin, “ולכן ראינו שהוירטואליזציה משחקת תפקיד כה חשוב בצי. אנחנו נמצאים בחלק המוביל של גל הוירטואליזציה, החודר לצי בגין צמצום העלויות והממדים, אך היא תגיע בקרוב לצבא, חיל-האוויר, חיל הנחתים ומשמר החופים בגלל צמצום הגודל והמשקל, ככל שהיתרונות שלה הופכים ליותר ויותר בולטים.
“אנחנו עובדים על יישומים ניידים בהם שרתים מוקשחים מחליפים את המחשבים הניידים המוקשחים” מזכיר Ghylin. מחשבים ניידים הם נהדרים כאשר אתה צריך ליטול מחשב וללכת, אבל אם המחשבים הם בהתקנה קבועה, שרת מוקשח מורכב על כונן יהיה הרבה יותר מתאים. באותו הגודל של מקום בכונן כמו המחשב הנייד המוקשח, משתמש יכול להתקין שרת 1U RS112 ולהשיג גישה לליבות 8-16 CPU עם 2.53 גיגה-הרץ, 48 גיגה-בייטים של RAM, 4 טרהבייטים של אכסון וחריץ הרחבה PCI-Express או כרטיס גרפי איכותי לטיפול במפות דיגיטליות. זוהי יכולת פי 5 עד 10 מונים לעומת מה שמחשב נייד מוקשח יכול לספק, אך מסתכמת במחיר דומה ופרופיל גודל דומה כאשר הוא מותקן בכונן.
יתרון נוסף של השימוש בשרת מוקשח, מוסיף Ghylin, הוא בכך שניתן לבצע בו וירטואליזציה כדי להחליף עד 16 לקוחות. “זה אומר ששרת אחד יכול להחליף עד 16 מחשבים ניידים על-ידי השימוש בתוכנת וירטואליזציה. גישה זו לא רק חוסכת עלויות, אך, יותר חשוב עבור יישומים ניידים, חוסכת גודל, משקל ומורכבות משמעותיים”.
COTS מוקשחים
“גודל, משקל וצריכת הספק הם שיקולים מכריעים בשוק התעופה הצבאית”, מתארת Nancy Pantone, מנהלת ניהול הייצור, המערכות והמודולים ב-Kontron שב-Poway, Calif.. אנחנו נוסיף לחזות במוצרים יותר קטנים, יותר קלים ופחות רעבים להספק שיפותחו כדי לענות לצורכי הלוחמים בשדה”.
Kontron עובדת עם לקוחות כדי לוודא שמערכות ה-COTS של Kontron הם אמינות מאוד, קלות ומהירות לתיקון בשדה, אם הדבר דרוש, ושהשימוש בהן הוא אינטואיטיבי, מוסיפה Pantone. “לאנשי צבא אין זמן לקרוא ספרי משתמש עבים ולתקן בעיות מערכת מידי יום ביומו. הם תלויים בציוד שלהם וזקוקים ל-MTBF (mean time between failures) גבוה, רכיבים שניתן להחליף תוך כדי הפעלה ותכנונים הגיוניים”.
הרבה תכניות הגנה בארה”ב ומחוצה לה, אימצו את מערכות המחשוב והרכיבים המוקשחים של Kontron. אחד היישומים השוטפים עתה הוא ה-Poseidon P-8, מטוס סיור ימי עבור צי ארה”ב; תכנית מטוסים אחרת כוללת את מטוס ההתראה המוקדמת והבקרה “Wedgetail”, אומרת Pantone. המשותף ביניהן ובין תכניות צבאיות ומוטסות אחרות הוא השימוש במגוון רחב של גורמי צורה מ-Kontron”.
מהנדסים ב-Azimuth Inc., קבלן ממשלתי מ-Morgantown, W.Va. פנו ל-Kontron בשעה שזו בנתה מערכת משובצת, מבוזרת, מוקשחת ביותר, עבור תכנית Stiletto של משרד ההגנה. המחשב המוטס מסייע לצוות ה-Stiletto בלחימתו נגד סוחרי סמים, ומאפשר לצוות לנהל מערכות משולבות לחלוטין, כולל חיישני מודעות-מצב וניווט, תקשורת ויכולות רישות, בקרת קרב ווידאו משולב.
ההתקן היתיר החדש RAID 5 NAS של Elma Electronic מתוכנן לספק עמידות גבוהה בפני הלמים ורעידות עבור אכסון נתונים קריטי
מערכת המחשוב המשובצת הייתה חייבת לעמוד בתנאים הקשים של מרדפים מהירים בתנאי ים קשים, לתפקד בצורה אמינה עם חומר סיבי הפחם המשמש לבטן האוניה של Stiletto , ולהציע גמישות ויכולת הרחבה. מהנדסי Azimuth בחרו ב-CP602 של Kontron, כרטיס CPU COTS, U6, מבוסס-CompactPCI עם מעבד Intel Core Duo עבור מימוש ספינת ה-Stiletto.
“בשעה שתכניות ממשלתיות רבות יסבלו מקיצוצים בתקציב בשל האקלים הכלכלי הנוכחי, חיוני לקבלנים לקדם טכנולוגיה המסוגלת לספק משימות רבות ותפקידים מרובים”, אומר נציג של Kontron. “מתמרונים ימיים ועד האפשרות של רישות בין צוות משימות מיוחדות ומטוס ללא טייס (UAV), ה-Stiletto יכול לנצל את יכולות המחשוב האדירות שלו כדי לספק מידע סיור קריטי או תמונות בזמן-אמת”.
נציגי Kontron מזהים צורך גובר בפלטפורמות אוויריות-צבאיות היכולות להשתרע מהתקנות בכונן עד פריטי לבוש, עם ביצועים וצריכת הספק תואמים למשימה. “אנחנו מזהים צרכים עבור PCs תעשייתיים קטנים יותר ומותקנים בכונן והגבנו בהצעה של מערכות COTS מותקנות בכונן וניתנים לעיצוב המתאימות לדרישות של מקום דחוס”, אומרת Pantone. “אנחנו גם עדים לדרישה גוברת ב-PCs COTS מבוססי Atom, כמו ה-Microspace MPCX28, מחשב מותקן ברכב שיכול לתמוך בצרכי וידאו ותקשורת מוגברים, לוגיסטיקת-ביניים, פיקוח וידאו, עקיבה אחר רכב, GPS ובקרה על כלי-רכב אוטומטיים בטמפרטורות סביבה מ–25 עד 70 מעלות צלזיוס”.
שחרור הבלתי-מאוישים
SWaP הוא מקור לדאגה בכל הפלטפורמות האוויריות-צבאיות, אך לא פחות הם כלי-הרכב הבלתי-מאוישים. מהנדסי Getac , יצרן מחשבים ניידים מוקשחים העונים לצורך ביישומים מבוססי-שדה ב-Lake Forest, Calif. מבינים היטב את דרישות המחשוב המוקשח של לוחמים ב-UAVs בשדה
“משקל וניידות הם שיקולי-ענק”, מסביר John Lamb, מנהל שיווק ב-Getac. תנאי הסביבה של לוחמים במרוצת תשעה חודשים בשנה דורשים מערכות קלות-משקל, מוקשחות עם חיי סוללה ארוכים ומסכים הניתנים לקריאה באור שמש, הוא אומר. “היכן שהם נמצאים כיום הם אולי המקומות הבהירים ביותר בתבל”.
נציגי חיל האוויר של ארה”ב (USAF) בחרו במחשבי מחברת המוקשחים של Getac כחלק מתכנית Quaterly Enterprise Buy (QEB) של הארגון. NCS Technologies, העוסקת במחשבים תואמי-משימה מ-Manassas, Va., מייצרת ומספקת ל- USAFאת מחשבי המחברת B300 וברי-ההמרה המוקשחים V100 של Getac. האיכות, הביצועים, הסבילות והחיסכון הכולל בעלות היו בין הגורמים שהכריעו על בחירת מוצרי Getac בשביל התכנית. המחשבים המוקשחים B300 ו-V100 של Getac ייכללו בתכנית ה-QEB במהלך המחצית הראשונה של 2010.
מחשבים מוקשחים של Getac משמשים לבקרה על מזל”טים וכלי-רכב בלתי-מאוישים אחרים בשדה הקרב. “זהו שימוש נפוץ ומוגבר של המערכות שלנו”, אומר Lamb. “בהרבה מקרים, אנחנו מתאימים מחשבים ניידים עם אנטנות של לוויינים בצידם”.
למעשה, Getac מציעה מספר אופציות להתאמת מחשב מוקשח לסביבה ויישום צבאי-אווירי מסוים. החברה יכולה לצייד את ההתקנים המוקשחים שלה בסוללה מורחבת של עד 24 שעות חיי-סוללה, ציוד תקשורת חיצוני, מחברים צבאיים, GPS ואף מצלמת אינטרנט עבור ועידות וידאו ותקשורת דו-דרכית בשדה הקרב. יתרה מזו, Getac החדירה את הקו המלא של מחשבי מחברת ולוח בתאימות ל-Windows 7 של Microsoft.
“בתחום מערכות אוויר בלתי-מאוישות (UASs) נרשמה התקדמות רבה”, אומר Kehret מ-Themis. “ל- USAF tier II+ UAS, הגדולים, הטסים בגובה רב, בעלי סיבולת ארוכה, דוגמת Global Hawk, יש יכולת מחשוב ועיבוד אותות מוטסים משמעותיים”.
Themis מנצלת את ההזדמנות להוסיף כמה שיותר כוח מחשוב לפלטפורמות USAF tierII UAS, היותר קטנות, יותר נפרסות בגובה-ביניים, בסיבולת ארוכה (MALE). “ארכיטקטורות חדשות שלמות ורמות מיטוב של SWaP יידרשו כדי להשיק tier I UAS”, מנבא Kehret.
פונקציונליות עתידית
כיום נלחמים ומנצחים בקרבות לא רק בעזרת כדורים ופגזים, אלא באמצעות מידע. חיי החיילים והצלחת המשימות שלהם תלויים בזמינות נתונים חשובים למשימה, המועברים על-ידי מחשבים מוקשחים ניידים. “המחשב המוקשח הופך יותר ויותר ליסוד מהותי בכל משימה יומית של לוחם”, מציין Guyan מ-DRS Tactical Systems.
בשעה שמחשבים וצגים נעים מפלטפורמות ועמדות פיקוד לחיילים, אנחנו ניווכח בשינוי גובר של גורם הצורה כדי לכלול מערכות לבישות (wearable) מבוזרות” מוסיף Guyan. “השוק המסחרי מוסיף להנמיך עלויות של טכנולוגיות ההולכות ומשתפרות. אנחנו נוסיף לראות מעבדים מרובי-ליבות יותר קטנים, יותר מהירים ויותר זולים”.
“העתיד טומן בחובו מספר התפתחויות של מחשוב מוקשח”, מנבא Ghylin מ-Crystal Group. “כבר לא מקובל בידי הצבא להשתמש בטכנולוגיה בת-עשור או בערבוביה של ציוד COTS. הלוחמים שלנו זכאים לטכנולוגיה הטובה ביותר הקיימת, והם דורשים זאת”.