Yleiskatsaus F-35 Unified Strike Fighterin autonomisen logistiikkatietojärjestelmän (ALIS) pääkomponentteihin. Yksityiskohtainen analyysi "taistelutukiyksiköstä" ja sen neljästä avainkomponentista: 1) ihmisen ja järjestelmän välinen rajapinta, 2) toiminnanohjausjärjestelmä, 3) aluksen immuunijärjestelmä, 4) avioniikkajärjestelmä. Tietoja F-35-hävittäjän laiteohjelmistosta ja työkaluista, joita käytetään sen sisäisessä ohjelmistossa. Vertailu aikaisempiin taisteluhävittäjämalleihin esitetään ja esitetään myös armeijan ilmailun kehitysnäkymät.
F-35-hävittäjä on lentävä parvi kaikenlaisia huipputeknisiä antureita, jotka tarjoavat yhteensä "360 asteen tilannetietoisuuden".
Esittely
Ilmavoimien laitteistojärjestelmät ovat muuttuneet ajan myötä yhä monimutkaisemmiksi. [27] Niiden kyberinfrastruktuuri (ohjelmisto- ja laitteistokomponentit, jotka vaativat hienoa algoritmista viritystä) myös muuttuu vähitellen monimutkaisemmaksi. Yhdysvaltain ilmavoimien esimerkin avulla voidaan nähdä, kuinka taistelulentokoneiden kyberinfrastruktuuri - verrattuna sen perinteisiin laitteistokomponentteihin - on vähitellen laajentunut alle 5 prosentista (F-4, kolmannen sukupolven hävittäjä) tasolle. yli 90 % (viidennen sukupolven F-35-hävittäjälle). [5] Tämän kyberinfrastruktuurin hienosäätöä varten F-35 vastaa uusimmasta, erityisesti tähän tarkoitukseen kehitetystä ohjelmistosta: Autonomous Logistics Information System (ALIS).
Autonominen logistiikan tietojärjestelmä
Viidennen sukupolven hävittäjien aikakaudella taistelun ylivoimaa mitataan ensisijaisesti tilannetietoisuuden laadulla. [5] Siksi F-10-hävittäjä on lentävä parvi kaikenlaisia huipputeknisiä antureita, jotka tarjoavat yhteensä 35 asteen tilannetietoisuuden. [360] Uusi suosittu hitti tässä suhteessa on ns. "Integrated Sensor Architecture" (ISA), joka sisältää antureita, jotka ovat itsenäisesti vuorovaikutuksessa toistensa kanssa dynaamisesti (ei vain hiljaisissa, vaan myös kiistanalaisissa taktisissa ympäristöissä) - minkä teoriassa pitäisi johtaa entistä suurempiin parannuksiin tilannetietoisuuden laadussa. . [11]. Tämän teorian toteutuminen käytännössä edellyttää kuitenkin kaiken antureilta vastaanotetun tiedon korkealaatuista algoritmista käsittelyä.
Siksi F-35 kuljettaa jatkuvasti ohjelmistoja, joiden lähdekoodien kokonaiskoko ylittää 20 miljoonaa riviä, ja siksi sitä kutsutaan usein "lentäväksi tietokoneeksi". [6] Koska nykyisellä iskuhävittäjien viidennellä aikakaudella taistelun ylivoimaa mitataan tilannetietoisuuden laadulla, lähes 50 % tästä ohjelmakoodista (8,6 miljoonaa riviä) suorittaa monimutkaisimman algoritmisen käsittelyn – kaiken tulevan tiedon liimaamiseksi. antureista yhdeksi kuvaksi toimintateatterista. Oikeassa ajassa.
Yhdysvaltalaisten taisteluhävittäjien sisäisten toimintojen muutoksen dynamiikka - kohti ohjelmistoa
F-35:n autonominen logistiikkatietojärjestelmä (ALIS) tarjoaa hävittäjälle 1) suunnittelun (kehittyneiden avioniikkajärjestelmien avulla), 2) ylläpidon (kyky toimia johtavana taisteluyksikkönä) ja 3) vahvistuksen (kyky toimia) orjataisteluyksikkönä). [4] "Liimakoodi" on ALIS:n pääkomponentti, ja sen osuus kaikista F-95-lentokoneiden koodeista on 35 prosenttia. Loput 50 % ALIS-koodista suorittaa pieniä, mutta myös algoritmisesti erittäin intensiivisiä operaatioita. [12] F-35 on siksi yksi monimutkaisimmista koskaan kehitetyistä taistelujärjestelmistä. [6]
ALIS on ehdollisesti autopilotoitu järjestelmä, joka yhdistää integroidun kokonaisuuden laajasta valikoimasta sisäisiä alijärjestelmiä; ja sisältää myös tehokkaan vuorovaikutuksen lentäjän kanssa tarjoamalla hänelle korkealaatuista tietoa toimintapaikasta (tilannetietoisuus). ALIS-ohjelmistomoottori käy jatkuvasti taustalla avustaen ohjaajaa päätöksenteossa ja opastaen lennon kriittisissä pisteissä. [13]
Taistelun tukiyksikkö
Yksi ALIS:n tärkeimmistä alajärjestelmistä on "taistelutukiyksikkö", joka koostuu viidestä pääelementistä [13]:
1) "Ihmisen ja järjestelmän käyttöliittymä" - tarjoaa korkealaatuisen visualisoinnin toimintateatterista (ergonominen, kattava, ytimekäs). [12] Tätä teatteria tarkkaillen lentäjä tekee taktisia päätöksiä ja antaa taistelukäskyjä, jotka vuorostaan käsittelee ICS-yksikkö.
2) "Executive-control system" (ECS) - vuorovaikutuksessa sisäisten aseiden ohjausyksiköiden kanssa varmistaa taistelukäskyjen suorittamisen, jotka lentäjä antaa ihmisen ja järjestelmän välisen rajapinnan kautta. ICS tallentaa myös kunkin taistelukäskyn käytöstä aiheutuneet todelliset vahingot (palautetunnistimien kautta) avioniikkajärjestelmän myöhempää analysointia varten.
3) "On-Board Immune System" (BIS) – valvoo ulkoisia uhkia ja, kun ne havaitaan, toteuttaa tarvittavat vastatoimenpiteet uhkien poistamiseksi. Tässä tapauksessa BIS voi nauttia yhteiseen taktiseen operaatioon osallistuvien ystävällisten taisteluyksiköiden tuesta. [8] Tätä tarkoitusta varten LSI on tiiviissä vuorovaikutuksessa avioniikkajärjestelmien kanssa - viestintäjärjestelmän kautta.
4) "Avioniikkajärjestelmä" - muuntaa eri antureilta tulevan raakadatavirran laadukkaaksi tilannetietoisuudeksi, johon ohjaaja pääsee käsiksi ihmisen ja järjestelmän välisen rajapinnan kautta.
5) "Kommunikaatiojärjestelmä" – hallitsee sisäistä ja ulkoista verkkoliikennettä jne. toimii linkkinä kaikkien junajärjestelmien välillä; sekä kaikkien yhteiseen taktiseen operaatioon osallistuvien taisteluyksiköiden välillä.
Ihmisen ja järjestelmän välinen rajapinta
Laadukkaan ja kattavan tilannetietoisuuden tarpeeseen vastaaminen hävittäjän ohjaamossa on kriittistä viestintää ja visualisointia. ALIS:n ja erityisesti taistelutukiyksikön kasvot ovat "panoraamavisualisointinäytön alijärjestelmä" (L-3 Communications Display Systems). Se sisältää suuren teräväpiirtokosketusnäytön (LADD) ja laajakaistaisen viestintäkanavan. L-3-ohjelmisto käyttää Integrity OS 178B:tä (Green Hills Softwaren reaaliaikainen käyttöjärjestelmä), joka on F-35-hävittäjäkoneen tärkein ilmailutekniikan käyttöjärjestelmä.
F-35:n kyberinfrastruktuurin arkkitehdit valitsivat Integrity OS 178B:n kuuden käyttöjärjestelmäkohtaisen ominaisuuden perusteella: 1) avoimien arkkitehtuuristandardien noudattaminen, 2) yhteensopivuus Linuxin kanssa, 3) yhteensopivuus POSIX API:n kanssa, 4) suojattu muistin varaus, 5) tuki erityisvaatimusten turvallisuus ja 6) tuki ARINC 653 -spesifikaatiolle. [12] "ARINC 653" on sovellusohjelmistoliitäntä ilmailutekniikan sovelluksiin. Tämä rajapinta säätelee ilmailun laskentajärjestelmän resurssien ajallista ja spatiaalista jakoa integroidun modulaarisen avioniikan periaatteiden mukaisesti; ja määrittää myös ohjelmointirajapinnan, jota sovellusohjelmiston on käytettävä päästäkseen tietokonejärjestelmän resursseihin.
Panoraamavisualisoinnin näytön alajärjestelmä
Executive-ohjausjärjestelmä
Kuten edellä todettiin, ICS, joka on vuorovaikutuksessa aluksella olevien aseiden ohjausyksiköiden kanssa, varmistaa taistelukäskyjen suorittamisen ja kunkin taistelukäskyn käytöstä aiheutuneiden todellisten vahinkojen kirjaamisen. ICS:n sydän on supertietokone, joka luonnollisesti luokitellaan myös "on-board-aseeksi".
Koska sisäiselle supertietokoneelle osoitettujen tehtävien määrä on valtava, se on lisännyt lujuutta ja täyttää korkeat vikasieto- ja laskentatehovaatimukset; Se on myös varustettu tehokkaalla nestejäähdytysjärjestelmällä. Kaikilla näillä toimenpiteillä varmistetaan, että ajoneuvon tietokonejärjestelmä pystyy käsittelemään tehokkaasti valtavia tietomääriä ja suorittamaan edistynyttä algoritmista käsittelyä - mikä antaa lentäjälle tehokkaan tilannetietoisuuden: antaa hänelle kattavaa tietoa toimintapaikasta. [12]
F-35-hävittäjän sisäinen supertietokone pystyy suorittamaan jatkuvasti 40 miljardia operaatiota sekunnissa, minkä ansiosta se varmistaa edistyneen avioniikan resurssiintensiivisten algoritmien (mukaan lukien sähköoptisten, infrapuna- ja tutkatiedot). [9] Reaaliaikainen. F-35-hävittäjälle ei ole mahdollista suorittaa kaikkia näitä algoritmisesti intensiivisiä laskelmia sivulla (jotta jokaista taisteluyksikköä ei varustaisi supertietokoneella), koska kaikilta antureilta tulevan tiedon kokonaisvirran intensiteetti ylittää nopeimpien viestintäjärjestelmien suorituskyky - vähintään 1000 kertaa. [12]
Luotettavuuden lisäämiseksi kaikki F-35:n kriittiset sisäiset järjestelmät (mukaan lukien jossain määrin aluksella oleva supertietokone) on toteutettu redundanssiperiaatteella, jotta sama tehtävä aluksella voitaisiin mahdollisesti suorittaa useilla eri laitteilla. Lisäksi redundanssivaatimus on sellainen, että vaihtoehtoiset valmistajat kehittävät päällekkäisiä elementtejä ja niillä on vaihtoehtoinen arkkitehtuuri. Tämän ansiosta alkuperäisen ja kaksoiskappaleen samanaikaisen epäonnistumisen todennäköisyys pienenee. [1, 2] Tästä syystä isäntätietokoneessa on Linuxin kaltainen käyttöjärjestelmä, kun taas orjatietokoneissa on Windows. [2] Lisäksi, jotta jos jokin tietokoneista epäonnistuu, taistelutukiyksikkö voi jatkaa toimintaansa (ainakin hätätilassa), ALIS-ytimen arkkitehtuuri on rakennettu "monisäikeisen asiakaspalvelimen hajautettua laskentaa varten" periaatteelle. [18]
Sisäänrakennettu immuunijärjestelmä
Kiistanalaisessa taktisessa ympäristössä ilmassa tapahtuvan immuniteetin ylläpitäminen vaatii tehokkaan yhdistelmän joustavuutta, redundanssia, monimuotoisuutta ja hajautettua toimivuutta. Eilisessä taisteluilmailussa ei ollut yhtenäistä immuunijärjestelmää (BIS). Sen ilmailun LSI oli pirstoutunut ja koostui useista itsenäisesti toimivista komponenteista. Jokainen näistä komponenteista on optimoitu kestämään tietyn kapea joukko asejärjestelmiä: 1) ballistiset ammukset, 2) radiotaajuuteen tai sähköoptiseen signaaliin suunnatut ohjukset, 3) lasersäteily, 4) tutkasäteily jne. Kun hyökkäys havaittiin, vastaava LSI-alijärjestelmä aktivoitui automaattisesti ja ryhtyi vastatoimiin.
Eilisen LSI:n komponentit suunniteltiin ja kehitettiin toisistaan riippumatta – eri urakoitsijoiden toimesta. Koska näillä komponenteilla oli pääsääntöisesti suljettu arkkitehtuuri, LSI:n modernisointi - kun uusia teknologioita ja uusia asejärjestelmiä ilmaantui - pelkistettiin toisen itsenäisen LSI-komponentin lisäämiseen. Tällaisen pirstoutuneen LSI:n perushaitta - joka koostuu itsenäisistä komponenteista, joilla on suljettu arkkitehtuuri - on se, että sen fragmentit eivät voi olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa eivätkä niitä voida koordinoida keskitetysti. Toisin sanoen ne eivät voi kommunikoida keskenään ja suorittaa yhteisiä operaatioita, mikä rajoittaa koko LSI:n luotettavuutta ja sopeutumiskykyä. Jos esimerkiksi yksi immuunijärjestelmän alajärjestelmistä epäonnistuu tai tuhoutuu, muut alajärjestelmät eivät voi tehokkaasti kompensoida tätä menetystä. Lisäksi LSI:iden pirstoutuminen johtaa hyvin usein korkean teknologian komponenttien, kuten prosessorien ja näyttöjen päällekkäisyyteen, [8] mikä SWaP:n (koko, paino ja virrankulutus) vähentämisen "ikivihreän ongelman" yhteydessä [16]. ], on erittäin tuhlausta. Ei ole yllättävää, että nämä varhaiset LSI:t ovat vähitellen vanhentumassa.
Sirpaloitunut LSI korvataan yhdellä hajautetulla sisäisellä immuunijärjestelmällä, jota ohjaa "intellektuaalisesti kognitiivinen ohjain" (ICC). ICC on erityinen ohjelma, sisäinen keskushermosto, joka toimii BIS:n integroitujen osajärjestelmien päällä. Tämä ohjelma yhdistää kaikki LSI-alijärjestelmät yhdeksi hajautetuksi verkkoksi (yhteiset tiedot ja yhteiset resurssit) ja yhdistää myös kaikki LSI:t keskusprosessoriin ja muihin sisäisiin järjestelmiin. [8] Tämän yhdistelmän (mukaan lukien yhdistäminen tulevaisuudessa kehitettävien komponenttien kanssa) perustana on yleisesti hyväksytty "järjestelmäjärjestelmän" (SoS) käsite, [3] - sen erityispiirteineen, kuten skaalautuvuus, julkinen määrittely. ja avoimen arkkitehtuurin ohjelmistot ja laitteistot.
ICC:llä on pääsy tietoihin kaikista BIS-alijärjestelmistä; sen tehtävänä on vertailla ja analysoida LSI-alijärjestelmistä saatua tietoa. ICC työskentelee jatkuvasti taustalla ja on jatkuvasti vuorovaikutuksessa kaikkien LSI-alijärjestelmien kanssa - tunnistaa jokaisen mahdollisen uhan, paikallistaa sen ja lopulta suosittelee pilotille optimaalista vastatoimisarjaa (ottaen huomioon kunkin LSI-alijärjestelmän ainutlaatuiset ominaisuudet). Tätä tarkoitusta varten ICC käyttää kehittyneitä kognitiivisia algoritmeja [17-25].
Että. Jokaisella lentokoneella on oma ICC. Kuitenkin entistä suuremman integraation (ja sen seurauksena suuremman luotettavuuden) saavuttamiseksi kaikkien taktiseen operaatioon osallistuvien lentokoneiden ICC yhdistetään yhdeksi yhteiseksi verkostoksi, jonka koordinointia varten "autonominen logistiikkatietojärjestelmä" (ALIS) ) on vastuussa. [4] Kun yksi ICC:istä tunnistaa uhan, ALIS laskee tehokkaimmat vastatoimet - käyttäen kaikkien ICC:iden tietoja ja kaikkien taktiseen operaatioon osallistuvien taisteluyksiköiden tukea. ALIS "tietää" kunkin ICC:n yksilölliset ominaisuudet ja käyttää niitä koordinoitujen vastatoimien toteuttamiseen.
Hajautettu LSI käsittelee ulkoisia (vihollisen taisteluoperaatioihin liittyviä) ja sisäisiä (lentotyyliin ja operatiivisiin vivahteisiin liittyviä) uhkia. F-35-hävittäjässä avioniikkajärjestelmä vastaa ulkoisten uhkien käsittelystä ja VRAMS (älykäs riskitietojärjestelmä, joka liittyy laitteiden vaarallisiin liikkeisiin) vastaa sisäisten uhkien käsittelystä. [13] VRAMS-järjestelmän päätarkoitus on pidentää ilma-aluksen käyttöaikoja vaadittujen huoltokertojen välillä. Tätä varten VRAMS kerää reaaliaikaista tietoa lentokoneen perusosajärjestelmien (lentokoneen moottori, apukäytöt, mekaaniset komponentit, sähköiset osajärjestelmät) suorituskyvystä ja analysoi niiden teknisen kunnon; ottaen huomioon parametrit, kuten lämpötilahuiput, painehäviöt, tärinädynamiikka ja kaikenlaiset häiriöt. Näiden tietojen perusteella VRAMS antaa lentäjälle ennakkosuosituksia siitä, mitä tehdä, jotta lentokone pysyy terveenä. VRAMS "ennustaa", mihin seurauksiin lentäjän tietyt toimet voivat johtaa, ja antaa myös suosituksia niiden välttämiseksi. [13]
Vertailuarvo, johon VRAMS pyrkii, on nolla huoltoa, samalla kun se säilyttää erittäin luotettavuuden ja vähentää rakenteellista väsymystä. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi tutkimuslaboratoriot pyrkivät luomaan älykkäitä rakenteita sisältäviä materiaaleja, jotka pystyvät toimimaan tehokkaasti ilman huoltoa. Näiden laboratorioiden tutkijat kehittävät menetelmiä mikrohalkeamien ja muiden epäonnistumisen edeltäjien havaitsemiseksi, jotta mahdolliset viat voidaan estää etukäteen. Tutkimuksia tehdään myös rakenteellisen väsymysilmiön ymmärtämiseksi paremmin, jotta näitä tietoja voidaan käyttää lentoliikkeiden säätelyyn rakenteellisen väsymyksen vähentämiseksi - jne. pidentää lentokoneen käyttöikää. [13] Tässä suhteessa on mielenkiintoista huomata, että noin 50 % "Advanced in Engineering Software" -lehden artikkeleista on omistettu teräsbetonin ja muiden rakenteiden lujuuden ja haavoittuvuuden analysointiin.
Älykäs järjestelmä tiedottaa riskeistä, jotka liittyvät laitteille vaarallisiin liikkeisiin
Edistyksellinen avioniikkajärjestelmä
F-35-hävittäjän ilmataistelun tukiyksikkö sisältää edistyneen avioniikkajärjestelmän, joka on suunniteltu ratkaisemaan kunnianhimoinen tehtävä:
Eiliset avioniikkajärjestelmät sisälsivät useita itsenäisiä alajärjestelmiä (infrapuna- ja ultraviolettianturien ohjaus, tutka, kaikuluotain, elektroninen sodankäynti ja muut), joista jokainen oli varustettu omalla näytöllään. Tästä johtuen lentäjän piti katsoa kutakin näyttöä vuorotellen ja analysoida ja vertailla niistä tulevaa dataa manuaalisesti. Toisaalta nykypäivän avioniikkajärjestelmä, joka on varustettu erityisesti F-35-hävittäjällä, edustaa kaikkia aiemmin hajallaan olevia tietoja yhtenä resurssina; yhdellä yhteisellä näytöllä. Että. moderni avioniikkajärjestelmä on integroitu verkkokeskeinen datafuusiokompleksi, joka tarjoaa lentäjälle tehokkaimman tilannetietoisuuden; säästää hänet tarpeelta tehdä monimutkaisia analyyttisiä laskelmia. Tämän seurauksena, koska inhimillinen tekijä on jätetty pois analyyttisestä silmukasta, ohjaajaa ei voida nyt häiritä päätaistelutehtävästä.
Yksi ensimmäisistä merkittävistä yrityksistä poistaa inhimillinen tekijä ilmailutekniikan analyyttisestä silmukasta toteutettiin F-22-hävittäjän kyberinfrastruktuurissa. Tässä hävittäjässä algoritmisesti intensiivinen ohjelma vastaa eri antureilta tulevan datan laadukkaasta liimauksesta, jonka lähdekoodien yhteiskoko on 1,7 miljoonaa riviä. Samaan aikaan 90% koodista on kirjoitettu Adassa. Kuitenkin nykyaikainen avioniikkajärjestelmä - jota ohjataan ALIS-ohjelmalla - jolla F-35 on varustettu, on kehittynyt merkittävästi verrattuna F-22-hävittäjään.
ALIS perustui F-22-hävittäjäohjelmistoon. Tietojen yhdistämisestä ei kuitenkaan nyt vastaa 1,7 miljoonaa koodiriviä, vaan 8,6 miljoonaa. Samanaikaisesti suurin osa koodista on kirjoitettu C/C++-kielellä. Kaiken tämän algoritmisesti intensiivisen koodin päätehtävänä on arvioida, mitkä tiedot ovat tärkeitä pilotille. Tämän seurauksena lentäjä voi nyt tehdä nopeampia ja tehokkaampia päätöksiä keskittymällä vain toimintakentän kriittiseen dataan. Että. Moderni avioniikkajärjestelmä, jolla erityisesti F-35-hävittäjä on varustettu, poistaa ohjaajan analyyttisen taakan ja antaa lopulta mahdollisuuden yksinkertaisesti lentää. [12]
Vanhan tyylin avioniikka
Sivupalkki: F-35:ssä käytetyt kehitystyökalut
Jotkut F-35-kyberinfrastruktuurin [pienet] ohjelmistokomponentit on kirjoitettu sellaisilla jäännekielillä kuin Ada, CMS-2Y, FORTRAN. Adassa kirjoitetut ohjelmalohkot on yleensä lainattu F-22-hävittäjältä. [12] Näillä jäännekielillä kirjoitettu koodi on kuitenkin vain pieni osa F-35-ohjelmistoa. F-35:n pääohjelmointikieli on C/C++. F-35:ssä käytetään myös relaatio- ja oliotietokantoja. [14] Aluksella käytetään tietokantoja suuren datan tehokkaaseen käsittelyyn. Jotta tämä työ voidaan tehdä reaaliajassa, tietokantoja käytetään yhdessä laitteistograafisen analyysikiihdytin kanssa. [15]
Sivupalkki: F-35:n takaovet
Kaikki modernit amerikkalaiset sotilasvarusteet muodostavat komponentit ovat 1) joko mittatilaustyönä valmistettuja, 2) tai räätälöityjä saatavilla olevista kaupallisista tuotteista, 3) tai ne edustavat laatikollista kaupallista ratkaisua. Lisäksi kaikissa näissä kolmessa tapauksessa joko yksittäisten komponenttien tai koko järjestelmän valmistajilla on kyseenalainen sukutaulu, joka on yleensä peräisin maan ulkopuolelta. Tämän seurauksena on olemassa riski, että jossain vaiheessa toimitusketjua (joka on usein venytetty ympäri maailmaa) ohjelmisto- tai laitteistokomponenttiin rakennetaan takaovi tai haittaohjelma (joko ohjelmisto- tai laitteistotasolla). Lisäksi Yhdysvaltain ilmavoimien tiedetään käyttävän yli miljoona väärennettyä elektroniikkakomponenttia, mikä lisää myös haitallisen koodin ja takaovien todennäköisyyttä koneessa. Puhumattakaan siitä tosiasiasta, että väärennös on yleensä heikkolaatuinen ja epävakaa kopio alkuperäisestä, kaikkine mitä se tarkoittaa. [1]
ALIS-ytimen arkkitehtuuri
Yhteenvetona kaikkien sisäisten järjestelmien kuvauksesta voidaan todeta, että niille asetettavat päävaatimukset tiivistyvät seuraaviin teeseihin: integroitavuus ja skaalautuvuus; julkinen määrittely ja avoin arkkitehtuuri; ergonomia ja tiiviys; vakaus, redundanssi, monimuotoisuus, lisääntynyt joustavuus ja vahvuus; hajautettu toiminnallisuus. ALIS-ydinarkkitehtuuri on kattava vastaus näihin F-35 Joint Strike Fighterin laajoihin ja kunnianhimoisiin kilpaileviin vaatimuksiin.
Tämä arkkitehtuuri, kuten kaikki nerokas, on kuitenkin yksinkertainen. Sen perustaksi otettiin ajatus äärellistilakoneista. Tämän konseptin soveltaminen ALIS:n puitteissa toteutuu siinä, että kaikilla F-35-hävittäjän sisäisten ohjelmistojen komponenteilla on yhtenäinen rakenne. Yhdessä hajautetun laskennan monisäikeiseen asiakas-palvelin-arkkitehtuuriin ALIS-automaattiydin täyttää kaikki edellä kuvatut ristiriitaiset vaatimukset. Jokainen ALIS-ohjelmistokomponentti koostuu käyttöliittymästä ".h-file" ja algoritmisesta konfiguraatiosta ".cpp-file". Niiden yleinen rakenne on esitetty artikkelin liitteenä olevissa lähdetiedostoissa (katso seuraavat kolme spoileria).
automata1.cpp
#include "battle.h"
CBattle::~CBattle()
{
}
BOOL CBattle::Battle()
{
BATTLE_STATE state;
switch (m_state)
{
case AU_BATTLE_STATE_1:
if (!State1Handler(...))
return FALSE;
m_state = AU_STATE_X;
break;
case AU_BATTLE_STATE_2:
if (!State2Handler(...))
return FALSE;
m_state = AU_STATE_X;
break;
case AU_BATTLE_STATE_N:
if (!StateNHandler(...))
return FALSE;
m_state = AU_STATE_X;
break;
}
return TRUE;
}automaatti1.h
#ifndef AUTOMATA1_H
#define AUTOMATA1_H
typedef enum AUTOMATA1_STATE { AU1_STATE_1, AU1_STATE_2, ... AU1_STATE_N };
class CAutomata1
{
public:
CAutomata1();
~CAutomata1();
BOOL Automata1();
private:
BOOL State1Habdler(...);
BOOL State2Handler(...);
...
BOOL StateNHandler(...);
AUTOMATA1 m_state;
};
#endifmain.cpp
#include "automata1.h"
void main()
{
CAutomata1 *pAutomata1;
pAutomata1 = new CAutomata1();
while (pAutomata->Automata1()) {}
delete pAutomata1;
}Yhteenvetona voidaan todeta, että kiistanalaisessa taktisessa ympäristössä ilmavoimien yksiköt, joiden kyberinfrastruktuurissa yhdistyvät tehokkaasti joustavuus, redundanssi, monimuotoisuus ja hajautettu toiminnallisuus, nauttivat taistelun ylivoimasta. Modernin ilmailun IKK ja ALIS täyttävät nämä vaatimukset. Niiden integroitumisaste laajenee kuitenkin jatkossa myös vuorovaikutukseen muiden armeijan yksiköiden kanssa, kun nyt ilmavoimien tehokas integraatio kattaa vain sen oman yksikön.
bibliografia
1. Courtney Howard. Avioniikka: edelläkävijä // Military & Aerospace electronics: Avionics innovaatiot. 24(6), 2013. s. 10-17.
2. // General Dynamics Electric Boat.
3. Alvin Murphy. System-of-Systems Integration tärkeys // Johtava etu: Combat system engineering & integration. 8(2), 2013. s. 8-15.
4. . // Ilmavoimat.
5. Global Horizons // Yhdysvaltain ilmavoimien maailmanlaajuinen tieteen ja teknologian visio. 3.07.2013
6. Chris Babcock. Valmistautuminen tulevaisuuden kybertaistelukenttään // Air & Space Power Journal. 29(6), 2015. s. 61-73.
7. Edric Thompson. Yhteinen toimintaympäristö: Anturit vievät armeijaa askeleen lähemmäs // Army Technology: Sensors. 3(1), 2015. s. 16.
8. Mark Calafut. Lentokoneiden selviytymisen tulevaisuus: Älykkään, integroidun selviytymispaketin rakentaminen // Army Technology: Aviation. 3(2), 2015. s. 16-19.
9. Courtney Howard. .
10. Stephanie Anne Fraioli. Intelligence Support for F-35A Lightning II // Air & Space Power Journal. 30(2), 2016. s. 106-109.
11. Courtney E. Howard. Videon ja kuvankäsittely reunalla // Military & Aerospace electronics: Progressive avionics. 22(8), 2011.
12. Courtney Howard. Taistelukoneet edistyneellä ilmailutekniikalla // Military & Aerospace electronics: Avionics. 25(2), 2014. s.8-15.
13. Keskity roottorialuksiin: Tiedemiehet, tutkijat ja lentäjät ajavat innovaatioita // Army Technology: Aviation. 3(2), 2015. s. 11-13.
14. // General Dynamics Electric Boat.
15. Broad Agency Announcement Hierarchical Identify Verify Exploit (HIVE) Microsystems Technology Office DARPA-BAA-16-52 2. elokuuta 2016.
16. Courtney Howard. Kysyttävää dataa: vastaaminen viestintäpuheluun // Military & Aerospace electronics: Wearable Electronics. 27(9), 2016.
17. Viraston laaja ilmoitus: selittävä tekoäly (XAI) DARPA-BAA-16-53, 2016.
18. Jordi Vallverdu. Kognitiivinen arkkitehtuuri tunteiden toteuttamiseen tietokonejärjestelmissä // Biologically Inspired Cognitive Architectures. 15, 2016. s. 34-40.
19. Bruce K. Johnson. Dawn of the Cognetic: Age Fighting Ideological War saattamalla ajatuksen liikkeelle vaikutuksella // Air & Space Power Journal. 22(1), 2008. s. 98-106.
20. Sharon M. Latour. Tunneäly: vaikutukset kaikille Yhdysvaltain ilmavoimien johtajille // Air & Space Power Journal. 16(4), 2002. s. 27-35.
21. Everstiluutnantti Sharon M. Latour. Tunneäly: vaikutukset kaikille Yhdysvaltain ilmavoimien johtajille // Air & Space Power Journal. 16(4), 2002. s. 27-35.
22. Jane Benson. Kognitiivinen tieteellinen tutkimus: Ohjaa sotilaita oikeaan suuntaan // Army Technology: Computing. 3(3), 2015. s. 16-17.
23. Dayan Araujo. .
24. James S. Albus. RCS: Kognitiivinen arkkitehtuuri älykkäille moniagenttijärjestelmille // Annual Reviews in Control. 29(1), 2005. s. 87-99.
25. Karev A.A. Luottamuksen synergia // Käytännön markkinointi. 2015. nro 8(222). s. 43-48.
26. Karev A.A. Monisäikeinen asiakaspalvelin hajautettua tietojenkäsittelyä varten // Järjestelmänvalvoja. 2016. nro 1-2(158-159). s. 93-95.
27. Karev A.A. Unified Strike F-35 -hävittäjän MPS:n laitteistokomponentit // Komponentit ja tekniikat. 2016. Nro 11. P.98-102.
PS. Tämä artikkeli on alun perin julkaistu vuonna .
Lähde: will.com