F-35 біріккен жойғыш ұшағы борттық киберинфрақұрылымының бағдарламалық негізі

F-35 Бірыңғай соққы беретін ұшқыштың автономды логистикалық ақпараттық жүйесінің (ALIS) негізгі құрамдас бөліктеріне шолу. «Жауынгерлік қолдау бөлімі» және оның төрт негізгі құрамдас бөліктеріне егжей-тегжейлі талдау: 1) адам-жүйе интерфейсі, 2) атқарушы-басқару жүйесі, 3) борттық иммундық жүйе, 4) авионикалық жүйе. F-35 жойғышының микробағдарламасы және оның борттық бағдарламалық құралы үшін қолданылатын құралдар туралы кейбір ақпарат. Жауынгерлердің бұрынғы үлгілерімен салыстыру қарастырылған, сондай-ақ армия авиациясын одан әрі дамыту перспективалары көрсетілген.

F-35 біріккен жойғыш ұшағы борттық киберинфрақұрылымының бағдарламалық негізі

F-35 жойғыш ұшағы – бұл «360 градустық жағдай туралы хабардарлықты» қамтамасыз ететін жоғары технологиялық сенсорлардың барлық түрлерінің ұшатын тобы.

Кіріспе

Әуе күштерінің аппараттық жүйелері уақыт өте келе күрделене түсті. [27] Олардың киберинфрақұрылымы (жақсы алгоритмдік реттеуді қажет ететін бағдарламалық және аппараттық құрамдас бөліктер) де біртіндеп күрделене түсуде. АҚШ Әскери-әуе күштерінің мысалын қолдана отырып, жауынгерлік ұшақтардың киберинфрақұрылымы оның дәстүрлі аппараттық құрамдас бөліктерімен салыстырғанда - 5% -дан (үшінші буын F-4 үшін) біртіндеп кеңейгенін көруге болады. 90%-дан астам (F-35, бесінші буын жойғыштары үшін). [5] Осы киберинфрақұрылымды дәл баптау үшін F-35 осы мақсат үшін арнайы әзірленген соңғы бағдарламалық құралға жауап береді: Автономды логистикалық ақпараттық жүйе (ALIS).

Автономды логистикалық ақпараттық жүйе

5-ші буын жауынгерлерінің дәуірінде жауынгерлік артықшылық ең алдымен жағдайды білу сапасымен өлшенеді. [10] Сондықтан F-35 жойғыш ұшағы 360 градустық ситуациялық хабардарлықты қамтамасыз ететін жоғары технологиялық сенсорлардың барлық түрлерінің ұшатын тобы болып табылады. [11] Осыған байланысты жаңа танымал хит деп аталады. «Интеграцияланған сенсорлық архитектура» (ISA), ол бір-бірімен динамикалық түрде өзара әрекеттесетін датчиктерді қамтиды (тек тыныштықта ғана емес, сонымен қатар даулы тактикалық орталарда) - бұл теориялық тұрғыдан ситуациялық хабардарлық сапасын одан да жоғары жақсартуға әкелуі керек. . [7]. Дегенмен, бұл теория тәжірибеге енуі үшін сенсорлардан алынған барлық деректерді жоғары сапалы алгоритмдік өңдеу қажет.

Сондықтан F-35 үнемі бортында бағдарламалық қамтамасыз етуді алып жүреді, оның бастапқы кодтарының жалпы көлемі 20 миллион жолдан асатын, ол үшін оны көбінесе «ұшатын компьютер» деп атайды. [6] Соғыс жауынгерлерінің қазіргі бесінші дәуірінде жауынгерлік артықшылық жағдайды білу сапасымен өлшенетіндіктен, бұл бағдарлама кодының 50% дерлік (8,6 миллион жол) ең күрделі алгоритмдік өңдеуді жүзеге асырады - келетін барлық деректерді желімдеу үшін сенсорлардан операциялар театрының бір суретіне. Нақты уақыт кезінде.

F-35 біріккен жойғыш ұшағы борттық киберинфрақұрылымының бағдарламалық негізіАҚШ жауынгерлері үшін борттық функционалдылықты қамтамасыз етудегі жылжу динамикасы - бағдарламалық қамтамасыз ету жағына

F-35-тің Автономды логистикалық ақпараттық жүйесі (ALIS) истребительге 1) жоспарлауды (жетілдірілген авионикалық жүйелер арқылы), 2) қолдауды (жетекші жауынгерлік бөлімше ретінде әрекет ету мүмкіндігі) және 3) күшейтуді (әрекет ету қабілетін) қамтамасыз етеді. құлдық жауынгерлік бөлімше ретінде). [4] «Желім коды» ALIS негізгі құрамдас бөлігі болып табылады, барлық F-95 әуе кемелерінің кодының 35% құрайды. ALIS кодының қалған 50%-ы шамалы, бірақ алгоритмдік тұрғыдан өте қарқынды операцияларды орындайды. [12] Сондықтан F-35 бұрыннан жасалған ең күрделі жауынгерлік жүйелердің бірі болып табылады. [6]

ALIS - борттық ішкі жүйелердің кең спектрінің біріктірілген кешенін біріктіретін шартты түрде автопилотталған жүйе; сонымен қатар ұшқышпен әрекет ету театры туралы жоғары сапалы ақпарат беру арқылы тиімді өзара әрекеттесуді қамтиды (ситуациялық хабардарлық). ALIS бағдарламалық құралы тұрақты фондық режимде жұмыс істейді, ұшқышқа шешім қабылдауға көмектеседі және ұшудың маңызды нүктелерінде басшылық береді. [13]

Жауынгерлік қолдау бөлімі

ALIS ең маңызды ішкі жүйелерінің бірі бес негізгі элементтен тұратын «жауынгерлік қолдау бөлімі» болып табылады [13]:

1) «Адам-жүйе интерфейсі» – операциялар театрының жоғары сапалы визуализациясын қамтамасыз етеді (эргономикалық, жан-жақты, қысқаша). [12] Осы театрды бақылай отырып, ұшқыш тактикалық шешімдер қабылдайды және жауынгерлік командалар береді, оларды өз кезегінде ICS бөлімшесі өңдейді.

2) «Орындаушы-басқару жүйесі» (БҚЖ) – борттық қаруды басқару бөлімшелерімен өзара әрекеттесу, адам-жүйе интерфейсі арқылы ұшқыш беретін жауынгерлік командалардың орындалуын қамтамасыз етеді. ICS сондай-ақ әрбір жауынгерлік команданы пайдаланудан (кері байланыс сенсорлары арқылы) нақты залалды тіркейді - оны авионикалық жүйе арқылы кейінгі талдау үшін.

3) «Борттық иммундық жүйе» (BIS) – сыртқы қауіптерді бақылайды және олар анықталған кезде қауіптерді жою үшін қажетті қарсы шараларды жүзеге асырады. Бұл жағдайда БИС бірлескен тактикалық операцияға қатысатын достық ұрыс бөлімшелерінің қолдауын пайдалана алады. [8] Осы мақсатта LSI авионикалық жүйелермен - байланыс жүйесі арқылы тығыз әрекеттеседі.

4) «Авионикалық жүйе» - әртүрлі сенсорлардан келетін бастапқы деректер ағынын адам-жүйе интерфейсі арқылы ұшқышқа қолжетімді жоғары сапалы ситуациялық хабардарлыққа түрлендіреді.

5) «Байланыс жүйесі» – борттық және сыртқы желілік трафикті басқарады және т.б. барлық борттық жүйелер арасындағы байланыс қызметін атқарады; сондай-ақ бірлескен тактикалық операцияға қатысатын барлық жауынгерлік бөлімшелер арасында.

Адам-жүйе интерфейсі

Жоғары сапалы және жан-жақты ситуациялық хабардар болу қажеттілігін қанағаттандыру үшін жауынгерлердің кабинасындағы байланыс пен визуализация маңызды. Жалпы ALIS және әсіресе жауынгерлік қолдау бөлімшесінің бет-бейнесі «панорамалық визуализация дисплейінің ішкі жүйесі» (L-3 Communications Display Systems). Ол үлкен ажыратымдылығы жоғары сенсорлық экранды (LADD) және кең жолақты байланыс арнасын қамтиды. L-3 бағдарламалық жасақтамасы F-178 жойғыш ұшағы үшін негізгі авионикалық операциялық жүйе болып табылатын Integrity OS 35B (Green Hills Software ұсынған нақты уақыттағы операциялық жүйе) басқарады.

F-35 киберинфрақұрылым сәулетшілері операциялық жүйеге тән алты мүмкіндік негізінде Integrity OS 178B таңдады: 1) ашық архитектура стандарттарын сақтау, 2) Linux-пен үйлесімділік, 3) POSIX API үйлесімділігі, 4) қауіпсіз жадты бөлу, 5) қолдау арнайы талаптар қауіпсіздігі және 6) ARINC 653 спецификациясын қолдау. [12] "ARINC 653" - авионикалық қолданбаларға арналған қолданбалы бағдарламалық құрал интерфейсі. Бұл интерфейс интеграцияланған модульдік авионика принциптеріне сәйкес авиациялық есептеу жүйесі ресурстарының уақыттық және кеңістіктік бөлінуін реттейді; сонымен қатар қолданбалы бағдарламалық жасақтама компьютерлік жүйе ресурстарына қол жеткізу үшін қолдануы керек бағдарламалау интерфейсін анықтайды.

F-35 біріккен жойғыш ұшағы борттық киберинфрақұрылымының бағдарламалық негізіПанорамалық визуализация дисплейінің ішкі жүйесі

Атқарушы-бақылау жүйесі

Жоғарыда атап өтілгендей, АБЖ борттық қаруды басқару бөлімшелерімен өзара іс-қимыл жасай отырып, жауынгерлік командалардың орындалуын және әрбір жауынгерлік команданы пайдаланудан нақты залалдың жазылуын қамтамасыз етеді. ICS жүрегі суперкомпьютер болып табылады, ол табиғи түрде «борттық қару» ретінде жіктеледі.

Борттық суперкомпьютерге берілген тапсырмалардың көлемі орасан зор болғандықтан, оның күші артып, ақауларға төзімділік пен есептеу қуатына қойылатын жоғары талаптарға жауап береді; Ол сондай-ақ тиімді сұйық салқындату жүйесімен жабдықталған. Бұл шаралардың барлығы борттық компьютерлік жүйенің үлкен көлемдегі деректерді тиімді өңдеуге және кеңейтілген алгоритмдік өңдеуді орындауға қабілетті болуын қамтамасыз ету үшін қабылданады - бұл ұшқышқа тиімді ситуациялық хабардарлықты қамтамасыз етеді: оған операциялар театры туралы жан-жақты ақпарат береді. [12]

F-35 жойғыш ұшағының борттық суперкомпьютері секундына 40 миллиард операцияны үздіксіз орындауға қабілетті, соның арқасында ол алдыңғы қатарлы авиониканың ресурсты қажет ететін алгоритмдерінің көп тапсырмалы орындалуын қамтамасыз етеді (соның ішінде электрооптикалық, инфрақызыл және радар деректері). [9] Нақты уақыт. F-35 истребительі үшін барлық алгоритмдік қарқынды есептеулерді жағында жүргізу мүмкін емес (әр жауынгерлік бөлімшесін суперкомпьютермен жабдықтамау үшін), өйткені барлық сенсорлардан келетін деректердің жалпы ағынының қарқындылығы асып түседі. ең жылдам байланыс жүйелерінің өткізу қабілеті - кемінде 1000 есе. [12]

Сенімділікті жоғарылату үшін F-35-тің барлық маңызды борттық жүйелері (соның ішінде, белгілі бір дәрежеде борттық суперкомпьютер) борттағы бірдей тапсырманы бірнеше түрлі құрылғылар орындауы мүмкін болатындай резервтеу принципі арқылы жүзеге асырылады. Оның үстіне қайталанатын элементтерді баламалы өндірушілер әзірлейтін және балама архитектураға ие болатындай артықшылыққа қойылатын талап. Осының арқасында түпнұсқа мен көшірменің бір уақытта істен шығу ықтималдығы төмендейді. [1, 2] Міне, сондықтан басты компьютер Linux-тәрізді операциялық жүйені, ал қосалқы компьютерлер Windows жүйесін басқарады. [2] Сондай-ақ, егер компьютерлердің бірі істен шықса, жауынгерлік қолдау бөлімі жұмысын жалғастыра алатындай (кем дегенде төтенше режимде), ALIS ядросының архитектурасы «үлестірілген есептеулерге арналған көп ағынды клиент-сервер» принципіне негізделген. [18]

Борттық иммундық жүйе

Даулы тактикалық ортада ауадағы иммунитетті сақтау тұрақтылықты, артықшылықты, әртүрлілікті және бөлінген функционалдылықты тиімді үйлестіруді талап етеді. Кешегі жауынгерлік авиацияда біртұтас борттық иммундық жүйесі (BIS) болған жоқ. Оның авиациялық LSI фрагменттелген және бірнеше тәуелсіз жұмыс істейтін компоненттерден тұрды. Бұл компоненттердің әрқайсысы қару-жарақ жүйелерінің белгілі бір тар жиынтығына төтеп беру үшін оңтайландырылған: 1) баллистикалық снарядтар, 2) радиожиілік немесе электро-оптикалық сигналға бағытталған зымырандар, 3) лазерлік сәулелену, 4) радиолокациялық сәулелену және т.б. Шабуыл анықталған кезде сәйкес LSI ішкі жүйесі автоматты түрде іске қосылып, қарсы шаралар қолданылды.

Кешегі LSI құрамдас бөліктері бір-бірінен тәуелсіз - әртүрлі мердігерлермен жобаланған және әзірленген. Бұл компоненттер, әдетте, жабық архитектураға ие болғандықтан, LSI модернизациясы - жаңа технологиялар мен жаңа қару-жарақ жүйелері пайда болған сайын - басқа тәуелсіз LSI компонентін қосуға дейін қысқарды. Жабық архитектурасы бар тәуелсіз компоненттерден тұратын мұндай фрагменттелген LSI-ның түбегейлі кемшілігі оның фрагменттері бір-бірімен әрекеттесе алмайды және орталықтан үйлестіре алмайды. Басқаша айтқанда, олар бір-бірімен байланысып, бірлескен операцияларды орындай алмайды, бұл тұтастай алғанда бүкіл LSI сенімділігі мен бейімделуін шектейді. Мысалы, егер иммундық ішкі жүйелердің бірі істен шықса немесе жойылса, басқа ішкі жүйелер бұл жоғалтуды тиімді өтей алмайды. Сонымен қатар, LSI фрагменті процессорлар мен дисплейлер сияқты жоғары технологиялық компоненттердің қайталануына әкеледі [8], бұл SWaP (өлшем, салмақ және қуат тұтыну) азайтудың «мәңгі жасыл проблемасы» контекстінде [16] ], өте ысырапшыл. Бұл ерте LSI бірте-бірте ескіріп жатқаны таңқаларлық емес.

Бөлінген LSI «интеллектуалды-когнитивтік контроллер» (ICC) арқылы басқарылатын бірыңғай бөлінген борттық иммундық жүйемен ауыстырылады. ICC - арнайы бағдарлама, борттық орталық жүйке жүйесі, BIS енгізілген интеграцияланған ішкі жүйелердің үстінде жұмыс істейді. Бұл бағдарлама барлық LSI ішкі жүйелерін бір таратылған желіге біріктіреді (жалпы ақпаратпен және ортақ ресурстармен), сонымен қатар барлық LSI орталық процессормен және басқа борттық жүйелермен байланыстырады. [8] Бұл комбинацияның негізі (соның ішінде болашақта әзірленетін құрамдастармен біріктіру) жалпы қабылданған «жүйелер жүйесі» (SoS) тұжырымдамасы болып табылады, [3] - масштабтауға қабілеттілік, қоғамдық спецификация сияқты ерекшелік сипаттамалары бар. және ашық архитектураның бағдарламалық және аппараттық құралдары.

ICC барлық BIS ішкі жүйелерінен ақпаратқа қол жеткізе алады; оның функциясы LSI ішкі жүйелерінен алынған ақпаратты салыстыру және талдау болып табылады. ICC үнемі фондық режимде жұмыс істейді, барлық LSI ішкі жүйелерімен үздіксіз өзара әрекеттеседі - әрбір ықтимал қауіпті анықтау, оны локализациялау және соңында пилотқа қарсы шаралардың оңтайлы кешенін ұсыну (LSI ішкі жүйелерінің әрқайсысының бірегей мүмкіндіктерін ескере отырып). Осы мақсатта ICC кеңейтілген когнитивтік алгоритмдерді қолданады [17-25].

Бұл. Әрбір ұшақтың өзінің жеке ICC бар. Дегенмен, одан да үлкен интеграцияға (және, нәтижесінде, үлкен сенімділікке) қол жеткізу үшін тактикалық операцияға қатысатын барлық әуе кемелерінің ICC үйлестіру үшін «автономды логистикалық ақпараттық жүйе» (ALIS) бірыңғай жалпы желіге біріктірілген. ) жауапты. [4] АХҚО-ның бірі қауіп-қатерді анықтаған кезде, ALIS ең тиімді қарсы шараларды есептейді - барлық ХҚК ақпаратын және тактикалық операцияға қатысатын барлық жауынгерлік бөлімшелердің қолдауын пайдалана отырып. ALIS әрбір ICC жеке сипаттамаларын «біледі» және оларды үйлестірілген қарсы шараларды жүзеге асыру үшін пайдаланады.

Бөлінген LSI сыртқы (жаулардың ұрыс әрекеттеріне қатысты) және ішкі (ұшқыштар стиліне және операциялық нюанстарға қатысты) қауіптермен айналысады. F-35 истребительінің бортында авионикалық жүйе сыртқы қауіптерді өңдеуге жауап береді, ал VRAMS (жабдық үшін қауіпті маневрлермен байланысты зияткерлік тәуекелдік ақпараттық жүйе) ішкі қауіптерді өңдеуге жауап береді. [13] VRAMS негізгі мақсаты - қажетті техникалық қызмет көрсету сеанстары арасындағы әуе кемесінің жұмыс кезеңдерін ұзарту. Бұл үшін VRAMS негізгі борттық ішкі жүйелердің (әуе қозғалтқышы, қосалқы жетектер, механикалық компоненттер, электрлік қосалқы жүйелер) өнімділігі туралы нақты уақыт режимінде ақпаратты жинайды және олардың техникалық жағдайын талдайды; температураның шыңдары, қысымның төмендеуі, діріл динамикасы және кедергілердің барлық түрлері сияқты параметрлерді ескере отырып. Осы ақпаратқа сүйене отырып, VRAMS ұшқышқа ұшақты қауіпсіз және қауіпсіз ұстау үшін не істеу керектігі туралы алдын ала ұсыныстар береді. VRAMS ұшқыштың белгілі бір әрекеттері қандай салдарға әкелетінін «болжайды», сондай-ақ оларды болдырмау туралы ұсыныстар береді. [13]

VRAMS ұмтылатын көрсеткіш ультра сенімділікті сақтай отырып және құрылымдық шаршауды азайта отырып, нөлдік техникалық қызмет көрсету болып табылады. Осы мақсатқа жету үшін ғылыми-зерттеу зертханалары нөлдік техникалық қызмет көрсету жағдайында тиімді жұмыс істей алатын ақылды құрылымдары бар материалдарды жасаумен айналысады. Бұл зертханалардың зерттеушілері ықтимал ақауларды алдын-ала болдырмау үшін микрожарықтар мен ақаулардың басқа прекурсорларын анықтау әдістерін әзірлеуде. Сондай-ақ, құрылымдық шаршауды азайту үшін авиациялық маневрлерді реттеу үшін осы деректерді пайдалану үшін құрылымдық шаршау құбылысын жақсырақ түсіну үшін зерттеулер жүргізілуде - т.б. ұшақтың пайдалану мерзімін ұзартады. [13] Осыған байланысты «Advanced in Engineering Software» журналындағы мақалалардың шамамен 50% темірбетон және басқа құрылымдардың беріктігі мен осалдығын талдауға арналғанын атап өту қызықты.

F-35 біріккен жойғыш ұшағы борттық киберинфрақұрылымының бағдарламалық негізіЖабдық үшін қауіпті маневрлермен байланысты тәуекелдер туралы ақпараттандырудың интеллектуалды жүйесі

Жетілдірілген авиациялық жүйе

F-35 истребителінің әуе десанттық жауынгерлік қолдау бөлімі өршіл тапсырманы шешуге арналған жетілдірілген авионикалық жүйені қамтиды:

Кешегі авионикалық жүйелерге бірнеше тәуелсіз ішкі жүйелер (инфрақызыл және ультракүлгін датчиктерді басқаратын, радар, сонар, электронды соғыс және т.б.) кірді, олардың әрқайсысы өз дисплейімен жабдықталған. Осыған байланысты ұшқыш дисплейлердің әрқайсысына кезекпен қарап, олардан келетін деректерді қолмен талдап, салыстыруға мәжбүр болды. Екінші жағынан, қазіргі заманғы авиациялық жүйе, әсіресе F-35 жойғышымен жабдықталған, бұрын шашыраңқы болған барлық деректерді бір ресурс ретінде көрсетеді; бір жалпы дисплейде. Бұл. қазіргі заманғы авионикалық жүйе - ұшқышқа ең тиімді ситуациялық хабардарлықты қамтамасыз ететін біріктірілген желіге негізделген деректерді біріктіру кешені; оны күрделі аналитикалық есептеулер жүргізу қажеттілігінен құтқарады. Нәтижесінде, адам факторын аналитикалық циклден алып тастаудың арқасында ұшқыш енді негізгі жауынгерлік тапсырмадан алшақтай алмайды.

Авионикалық аналитикалық циклден адам факторын жоюдың алғашқы маңызды әрекеттерінің бірі F-22 жойғышының киберинфрақұрылымында жүзеге асырылды. Бұл истребительдің бортында алгоритмдік қарқынды бағдарлама бастапқы кодтарының жалпы өлшемі 1,7 миллион жолды құрайтын әртүрлі сенсорлардан келетін деректерді жоғары сапалы желімдеу үшін жауап береді. Бұл ретте кодтың 90% адада жазылған. Дегенмен, F-35 ұшағы жабдықталған ALIS бағдарламасымен басқарылатын заманауи авионикалық жүйе F-22 жойғыш ұшағымен салыстырғанда айтарлықтай алға жылжыды.

ALIS F-22 жойғыш ұшақтарының бағдарламалық жасақтамасына негізделген. Дегенмен, қазір деректерді біріктіруге 1,7 миллион код жолы емес, 8,6 миллион жауап береді. Сонымен бірге кодтың басым көпшілігі C/C++ тілінде жазылған. Барлық осы алгоритмдік қарқынды кодтың негізгі міндеті - ұшқыш үшін қандай ақпарат маңызды болатынын бағалау. Нәтижесінде, операциялық театрдағы маңызды деректерге ғана назар аудара отырып, ұшқыш енді тезірек және тиімдірек шешім қабылдай алады. Бұл. Әсіресе F-35 истребительімен жабдықталған заманауи авионикалық жүйе ұшқыштан аналитикалық жүктемені алып тастап, ақырында оған жай ғана ұшуға мүмкіндік береді. [12]

F-35 біріккен жойғыш ұшағы борттық киберинфрақұрылымының бағдарламалық негізіЕскі стильдегі авионика

Бүйірлік тақта: F-35 бортында қолданылатын әзірлеу құралдары

F-35 борттық киберинфрақұрылымының кейбір [шағын] бағдарламалық құрамдас бөліктері Ada, CMS-2Y, FORTRAN сияқты реликті тілдерде жазылған. Ada тілінде жазылған бағдарлама блоктары әдетте F-22 жойғышынан алынады. [12] Дегенмен, осы реликті тілдерде жазылған код F-35 бағдарламалық құралының аз ғана бөлігі болып табылады. F-35 үшін негізгі бағдарламалау тілі C/C++ болып табылады. F-35 бортында реляциялық және объектіге бағытталған мәліметтер базасы да қолданылады. [14] Дерекқорлар үлкен деректерді тиімді өңдеу үшін бортта пайдаланылады. Бұл жұмысты нақты уақыт режимінде орындауға мүмкіндік беру үшін деректер базалары аппараттық графикалық талдау үдеткішімен бірге пайдаланылады. [15]

Бүйірлік тақта: F-35-тегі артқы есіктер

Қазіргі заманғы американдық әскери техниканы құрайтын барлық құрамдас бөліктер 1) тапсырыс бойынша жасалған, 2) немесе қолжетімді коммерциялық өнімдерден теңшелген, 3) немесе қораптағы коммерциялық шешімді білдіреді. Сонымен қатар, осы үш жағдайда да өндірушілердің жеке құрамдас бөліктерінің немесе тұтастай алғанда бүкіл жүйенің күмәнді тұқымы бар, ол әдетте елден тыс жерде пайда болады. Нәтижесінде, жеткізу тізбегінің бір нүктесінде (көбінесе бүкіл әлем бойынша созылады) бағдарламалық немесе аппараттық құрал құрамдас бөлігіне бэкдор немесе зиянды бағдарлама (бағдарламалық жасақтама немесе аппараттық құрал деңгейінде) орнатылу қаупі бар. Сонымен қатар, АҚШ Әскери-әуе күштері 1 миллионнан астам жалған электрондық компоненттерді пайдаланатыны белгілі, бұл сонымен қатар борттағы зиянды кодтар мен бэкдорлардың ықтималдығын арттырады. Контрафактілік әдетте түпнұсқаның сапасыз және тұрақсыз көшірмелері болып табылатынын айтпағанда, оның барлық мағынасы бар. [5]

ALIS ядросының архитектурасы

Барлық борттық жүйелердің сипаттамасын қорытындылай келе, оларға қойылатын негізгі талаптар келесі тезистерге түседі деп айта аламыз: интеграциялану және масштабтау; қоғамдық спецификация және ашық архитектура; эргономика және қысқалық; тұрақтылық, артықшылық, әртүрлілік, төзімділік пен күшті арттыру; бөлінген функционалдылық. ALIS негізгі архитектурасы F-35 Joint Strike Fighter үшін осы кең және өршіл бәсекелес талаптарға жан-жақты жауап болып табылады.

Дегенмен, бұл сәулет, барлық тапқырлар сияқты, қарапайым. Оның негізі ретінде ақырлы күй машиналары түсінігі алынды. Бұл тұжырымдаманы ALIS шеңберінде қолдану F-35 истребителінің борттық бағдарламалық жасақтамасының барлық құрамдас бөліктерінің біртұтас құрылымы болуымен жүзеге асырылады. Бөлінген есептеулерге арналған көп ағынды клиент-сервер архитектурасымен біріктірілген ALIS автоматының ядросы жоғарыда сипатталған барлық қарама-қайшы талаптарға жауап береді. Әрбір ALIS бағдарламалық құралының құрамдас бөлігі «.h-файл» интерфейсінен және «.cpp-файл» алгоритмдік конфигурациясынан тұрады. Олардың жалпыланған құрылымы мақалаға қоса берілген бастапқы файлдарда берілген (келесі үш спойлерді қараңыз).

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;
}

automata1.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;
};

#endif

main.cpp

#include "automata1.h"

void main()
{
    CAutomata1 *pAutomata1;
    pAutomata1 = new CAutomata1();

    while (pAutomata->Automata1()) {}

    delete pAutomata1;
}

Қорытындылай келе, даулы тактикалық ортада киберинфрақұрылымы тұрақтылықты, артықшылықты, әртүрлілікті және бөлінген функционалдылықты тиімді үйлестіретін Әуе күштері бөлімшелері жауынгерлік артықшылықтарға ие. Қазіргі заманғы авиацияның IKK және ALIS осы талаптарға жауап береді. Алайда, болашақта олардың интеграция дәрежесі басқа армия бөлімшелерімен өзара әрекеттесу үшін кеңейтіледі, ал қазір Әскери-әуе күштерінің тиімді интеграциясы тек өз бөлімшесін қамтиды.

Библиография

1. Кортни Ховард. Авионика: қисық сызықтан алда // Әскери және аэроғарыштық электроника: Авионика инновациялары. 24(6), 2013. бет. 10-17.
2. Тактикалық бағдарламалық қамтамасыз ету инженериясы // General Dynamics электр қайығы.
3. Элвин Мерфи. Жүйелік интеграцияның маңыздылығы // Жетекші жақ: жауынгерлік жүйелер инженериясы және интеграциясы. 8(2), 2013. бет. 8-15.
4. F-35: ұрысқа дайын. // Әуе күштері.
5. Жаһандық көкжиектер // Америка Құрама Штаттарының Әуе күштері Ғаламдық ғылым және технология көрінісі. 3.07.2013 ж.
6. Крис Бэбкок. Болашақтың кибер шайқас алаңына дайындық // Әуе және ғарыштық қуат журналы. 29(6), 2015. бет. 61-73.
7. Эдрик Томпсон. Жалпы жұмыс ортасы: сенсорлар армияны бір қадам жақындатады // Армия технологиясы: сенсорлар. 3(1), 2015. б. 16.
8. Марк Калафут. Әуе кемелерінің өмір сүруінің болашағы: интеллектуалды, біріктірілген аман қалу жиынтығын құру // Армия технологиясы: Авиация. 3(2), 2015. бет. 16-19.
9. Кортни Ховард. Интеллектуалды авионика.
10. Стефани Энн Фрайоли. F-35A Lightning II үшін барлау қолдауы // Air & Space Power Journal. 30(2), 2016. бет. 106-109.
11. Кортни Э. Ховард. Бейне және кескінді шетте өңдеу // Әскери және аэроғарыштық электроника: прогрессивті авионика. 22(8), 2011 ж.
12. Кортни Ховард. Жетілдірілген авиациясы бар жауынгерлік ұшақтар // Әскери және аэроғарыштық электроника: Авионика. 25(2), 2014. 8-15 б.
13. Роторлы кемелерге назар аударыңыз: Ғалымдар, зерттеушілер және авиаторлар инновацияларды басқарады // Армия технологиясы: Авиация. 3(2), 2015. 11-13 б.
14. Тактикалық бағдарламалық қамтамасыз ету инженериясы // General Dynamics электр қайығы.
15. Кең агенттік хабарландыруы иерархиялық анықтау Verify Exploit (HIVE) Microsystems Technology Office DARPA-BAA-16-52 2 тамыз, 2016 ж.
16. Кортни Ховард. Сұраныстағы деректер: байланысқа шақыруға жауап беру // Әскери және аэроғарыштық электроника: киілетін электроника. 27(9), 2016 ж.
17. Агенттіктің кең хабарландыруы: Түсіндірілетін жасанды интеллект (XAI) DARPA-BAA-16-53, 2016 ж.
18. Джорди Валверду. Есептеу жүйелеріндегі эмоцияларды жүзеге асыруға арналған когнитивті архитектура // Биологиялық рухтандырылған когнитивтік архитектуралар. 15, 2016 ж. 34-40.
19. Брюс К. Джонсон. Когнетикалық таң: Ойды әсер ету арқылы қозғалысқа келтіру арқылы идеологиялық соғысқа қарсы дәуір // Air & Space Power Journal. 22(1), 2008. бет. 98-106.
20. Шарон М. Латур. Эмоционалды интеллект: Америка Құрама Штаттарының Әуе күштерінің барлық жетекшілеріне салдары // Әуе және ғарыштық қуат журналы. 16(4), 2002. бет. 27-35.
21. Подполковник Шарон М.Латур. Эмоционалды интеллект: Америка Құрама Штаттарының Әуе күштерінің барлық жетекшілеріне салдары // Әуе және ғарыштық қуат журналы. 16(4), 2002. бет. 27-35.
22. Джейн Бенсон. Когнитивтік ғылымды зерттеу: Сарбаздарды дұрыс бағытта басқару // Армия технологиясы: Есептеу. 3(3), 2015. бет. 16-17.
23. Даян Арауджо. Танымдық компьютерлер Әскери-әуе күштерін иемдену пейзажын өзгертуге арналған.
24. Джеймс С. Альбус. RCS: Интеллектуалды көп агенттік жүйелерге арналған когнитивті архитектура // Басқарудағы жыл сайынғы шолулар. 29(1), 2005. бет. 87-99.
25. Карев А.А. Сенім синергиясы // Практикалық маркетинг. 2015 ж. No 8(222). 43-48 беттер.
26. Карев А.А. Бөлінген есептеулерге арналған көп ағынды клиент-сервер // Жүйелік администратор. 2016. No 1-2(158-159). 93-95 беттер.
27. Карев А.А. F-35 біріккен жойғыш ұшағы борттық MPS аппараттық құрамдас бөліктері // Құрамдас бөліктер мен технологиялар. 2016. № 11. Б.98-102.

PS. Бұл мақала бастапқыда жарияланған «Компоненттер мен технологиялар».

Ақпарат көзі: www.habr.com

пікір қалдыру