🥇 F-35 युनिफाइड स्ट्राइक फायटरच्या ऑनबोर्ड सायबर इन्फ्रास्ट्रक्चरचा सॉफ्टवेअर कोर

F-35 युनिफाइड स्ट्राइक फायटरच्या ऑटोनॉमस लॉजिस्टिक इन्फॉर्मेशन सिस्टम (ALIS) च्या प्रमुख घटकांचे विहंगावलोकन. “कॉम्बॅट सपोर्ट युनिट” आणि त्याच्या चार प्रमुख घटकांचे तपशीलवार विश्लेषण: 1) मानवी-प्रणाली इंटरफेस, 2) कार्यकारी-नियंत्रण प्रणाली, 3) ऑन-बोर्ड रोगप्रतिकारक प्रणाली, 4) एव्हियोनिक्स प्रणाली. F-35 फायटरचे फर्मवेअर आणि त्याच्या ऑन-बोर्ड सॉफ्टवेअरसाठी वापरल्या जाणाऱ्या साधनांसंबंधी काही माहिती. लढाऊ सैनिकांच्या पूर्वीच्या मॉडेल्सशी तुलना प्रदान केली गेली आहे आणि सैन्य विमानचालनाच्या पुढील विकासाची शक्यता देखील दर्शविली आहे.

F-35 फायटर जेट हे सर्व प्रकारच्या हाय-टेक सेन्सर्सचे उडणारे झुंड आहे जे एकूण "360-डिग्री परिस्थितीजन्य जागरूकता" प्रदान करते.

परिचय

हवाई दलाच्या हार्डवेअर प्रणाली कालांतराने अधिकाधिक गुंतागुंतीच्या झाल्या आहेत. [२७] त्यांची सायबर इन्फ्रास्ट्रक्चर (सॉफ्टवेअर आणि हार्डवेअर घटक ज्यांना सूक्ष्म अल्गोरिदमिक ट्यूनिंग आवश्यक आहे) देखील हळूहळू अधिक जटिल होत आहे. यूएस एअर फोर्सचे उदाहरण वापरून, कोणीही पाहू शकतो की लढाऊ विमानांची सायबर पायाभूत सुविधा - त्याच्या पारंपारिक हार्डवेअर घटकांच्या तुलनेत - हळूहळू 27% पेक्षा कमी (F-5, तिसऱ्या पिढीतील लढाऊ विमानासाठी) वरून विस्तारित झाली आहे. 4% पेक्षा जास्त (F-90, पाचव्या पिढीच्या फायटरसाठी). [५] या सायबर इन्फ्रास्ट्रक्चरच्या फाईन-ट्यूनिंगसाठी, F-35 हे या उद्देशासाठी खास विकसित केलेल्या नवीनतम सॉफ्टवेअरसाठी जबाबदार आहे: ऑटोनॉमस लॉजिस्टिक इन्फॉर्मेशन सिस्टम (ALIS).

स्वायत्त लॉजिस्टिक माहिती प्रणाली

5 व्या पिढीतील सैनिकांच्या युगात, लढाऊ श्रेष्ठता प्रामुख्याने परिस्थितीजन्य जागरूकतेच्या गुणवत्तेद्वारे मोजली जाते. [१०] म्हणून, F-10 फायटर हे सर्व प्रकारच्या हाय-टेक सेन्सर्सचे उडणारे झुंड आहे, जे एकूण 35-डिग्री परिस्थितीजन्य जागरूकता प्रदान करते. [११] या संदर्भात एक नवीन लोकप्रिय हिट तथाकथित आहे. "इंटिग्रेटेड सेन्सर आर्किटेक्चर" (ISA), ज्यामध्ये सेन्सर्सचा समावेश आहे जे स्वतंत्रपणे एकमेकांशी गतिशीलपणे संवाद साधतात (केवळ शांतपणेच नव्हे तर स्पर्धात्मक रणनीतिक वातावरणात देखील) - ज्यामुळे, सिद्धांतानुसार, परिस्थितीजन्य जागरूकतेच्या गुणवत्तेत आणखी मोठ्या सुधारणा झाल्या पाहिजेत. . [७]. तथापि, हा सिद्धांत सरावात जाण्यासाठी, सेन्सर्सकडून प्राप्त झालेल्या सर्व डेटाची उच्च-गुणवत्तेची अल्गोरिदमिक प्रक्रिया आवश्यक आहे.

म्हणून, F-35 सतत बोर्डवर सॉफ्टवेअर ठेवते, ज्याच्या स्त्रोत कोडचा एकूण आकार 20 दशलक्ष ओळींपेक्षा जास्त असतो, ज्यासाठी त्याला "उडणारा संगणक" म्हटले जाते. [६] स्ट्राइक फायटरच्या सध्याच्या पाचव्या युगात, लढाऊ श्रेष्ठता परिस्थितीजन्य जागरूकतेच्या गुणवत्तेद्वारे मोजली जाते, जवळजवळ 6% प्रोग्राम कोड (50 दशलक्ष ओळी) सर्वात जटिल अल्गोरिदमिक प्रक्रिया पार पाडतात - येणारा सर्व डेटा चिकटवण्यासाठी सेन्सरमधून ऑपरेशन थिएटरच्या एकाच चित्रात. वास्तविक वेळेत.

यूएस लढाऊ लढवय्यांसाठी ऑन-बोर्ड कार्यक्षमता प्रदान करण्यात बदलाची गतिशीलता - सॉफ्टवेअरकडे

F-35 ची स्वायत्त लॉजिस्टिक माहिती प्रणाली (ALIS) 1) नियोजन (प्रगत एव्हीओनिक्स प्रणालीद्वारे), 2) टिकाव (एक प्रमुख लढाऊ एकक म्हणून कार्य करण्याची क्षमता), आणि 3) मजबुतीकरण (कार्य करण्याची क्षमता) प्रदान करते गुलाम लढाऊ एकक म्हणून). [४] "ग्लू कोड" हा ALIS चा मुख्य घटक आहे, जो सर्व F-4 विमान कोडपैकी 95% आहे. इतर 35% ALIS कोड काही किरकोळ, परंतु अल्गोरिदमच्या दृष्टीने अतिशय गहन, ऑपरेशन्स करतात. [१२] त्यामुळे F-50 ही आतापर्यंत विकसित झालेल्या सर्वात जटिल लढाऊ प्रणालींपैकी एक आहे. [६]

ALIS ही एक सशर्त ऑटोपायलटेड प्रणाली आहे जी विविध प्रकारच्या ऑनबोर्ड उपप्रणालींचे एकात्मिक कॉम्प्लेक्स एकत्र करते; आणि पायलटला ऑपरेशन थिएटर (परिस्थितीविषयक जागरूकता) बद्दल उच्च-गुणवत्तेची माहिती देऊन त्याच्याशी प्रभावी संवाद देखील समाविष्ट आहे. ALIS सॉफ्टवेअर इंजिन पार्श्वभूमीत सतत चालते, पायलटला निर्णय घेण्यास मदत करते आणि उड्डाणातील महत्त्वपूर्ण बिंदूंवर मार्गदर्शन प्रदान करते. [१३]

लढाऊ समर्थन युनिट

ALIS च्या सर्वात महत्वाच्या उपप्रणालींपैकी एक म्हणजे "लढाऊ समर्थन युनिट" आहे, ज्यामध्ये पाच मुख्य घटक असतात [१३]:

1) "मानवी-प्रणाली इंटरफेस" - ऑपरेशन्सच्या थिएटरचे उच्च-गुणवत्तेचे व्हिज्युअलायझेशन प्रदान करते (अर्गोनॉमिक, सर्वसमावेशक, संक्षिप्त). [१२] या थिएटरचे निरीक्षण करून, पायलट रणनीतिकखेळ निर्णय घेतो आणि लढाऊ आदेश जारी करतो, ज्याची प्रक्रिया ICS युनिटद्वारे केली जाते.

2) “एक्झिक्युटिव्ह-कंट्रोल सिस्टम” (ECS) – ऑन-बोर्ड शस्त्रांच्या नियंत्रण युनिट्सशी संवाद साधणे, मानवी-सिस्टम इंटरफेसद्वारे पायलटद्वारे जारी केलेल्या लढाऊ आदेशांची अंमलबजावणी सुनिश्चित करते. आयसीएस प्रत्येक लढाऊ कमांडच्या वापरातून (फीडबॅक सेन्सर्सद्वारे) वास्तविक नुकसान देखील नोंदवते - त्यानंतरच्या एव्हीओनिक्स प्रणालीद्वारे विश्लेषणासाठी.

3) “ऑन-बोर्ड इम्यून सिस्टीम” (BIS) – बाह्य धोक्यांवर लक्ष ठेवते आणि जेव्हा ते आढळून येतात, तेव्हा धोके दूर करण्यासाठी आवश्यक प्रतिकारक उपाययोजना करतात. या प्रकरणात, BIS संयुक्त रणनीतिकखेळ ऑपरेशनमध्ये भाग घेणाऱ्या मैत्रीपूर्ण लढाऊ युनिट्सच्या समर्थनाचा आनंद घेऊ शकते. [८] या उद्देशासाठी, LSI संपर्क प्रणालीद्वारे - एव्हीओनिक्स सिस्टमशी जवळून संवाद साधते.

4) "एव्हिओनिक्स सिस्टम" - विविध सेन्सर्समधून येणाऱ्या डेटाच्या कच्च्या प्रवाहाचे रूपांतर उच्च-गुणवत्तेच्या परिस्थितीजन्य जागरूकतेमध्ये करते, जे पायलटला मानवी-सिस्टम इंटरफेसद्वारे उपलब्ध आहे.

5) “कम्युनिकेशन सिस्टम” – ऑन-बोर्ड आणि बाह्य नेटवर्क रहदारी इ. व्यवस्थापित करते. सर्व ऑन-बोर्ड सिस्टममधील दुवा म्हणून काम करते; तसेच संयुक्त रणनीतिकखेळ ऑपरेशनमध्ये सहभागी सर्व लढाऊ युनिट्स दरम्यान.

मानवी-सिस्टम इंटरफेस

उच्च-गुणवत्तेची आणि सर्वसमावेशक परिस्थितीजन्य जागरुकतेची गरज पूर्ण करण्यासाठी, लढाऊ कॉकपिटमध्ये संप्रेषण आणि व्हिज्युअलायझेशन महत्त्वपूर्ण आहे. सर्वसाधारणपणे ALIS चा चेहरा आणि विशेषतः लढाऊ सपोर्ट युनिट म्हणजे “पॅनोरामिक व्हिज्युअलायझेशन डिस्प्ले सबसिस्टम” (L-3 कम्युनिकेशन्स डिस्प्ले सिस्टीम). यात मोठी हाय-डेफिनिशन टच स्क्रीन (LADD) आणि ब्रॉडबँड कम्युनिकेशन चॅनेल समाविष्ट आहे. L-3 सॉफ्टवेअर इंटिग्रिटी OS 178B (ग्रीन हिल्स सॉफ्टवेअरमधील रिअल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम) चालवते, जी F-35 फायटर जेटसाठी मुख्य एव्हीओनिक्स ऑपरेटिंग सिस्टम आहे.

F-35 सायबर इन्फ्रास्ट्रक्चर वास्तुविशारदांनी सहा ऑपरेटिंग सिस्टम-विशिष्ट वैशिष्ट्यांवर आधारित Integrity OS 178B निवडले: 1) ओपन आर्किटेक्चर मानकांचे पालन, 2) लिनक्ससह सुसंगतता, 3) POSIX API सह सुसंगतता, 4) सुरक्षित मेमरी वाटप, 5) समर्थन विशेष आवश्यकता सुरक्षा आणि 6) ARINC 653 तपशीलासाठी समर्थन. [१२] "ARINC 12" हे एव्हीओनिक्स ऍप्लिकेशन्ससाठी ऍप्लिकेशन सॉफ्टवेअर इंटरफेस आहे. हे इंटरफेस एकात्मिक मॉड्यूलर एव्हियोनिक्सच्या तत्त्वांनुसार एव्हिएशन कंप्युटिंग सिस्टम संसाधनांचे तात्पुरते आणि स्थानिक विभागाचे नियमन करते; आणि प्रोग्रामिंग इंटरफेस देखील परिभाषित करते जो अनुप्रयोग सॉफ्टवेअरने संगणक प्रणाली संसाधनांमध्ये प्रवेश करण्यासाठी वापरला पाहिजे.

पॅनोरामिक व्हिज्युअलायझेशन डिस्प्ले सबसिस्टम

कार्यकारी-नियंत्रण प्रणाली

वर नमूद केल्याप्रमाणे, आयसीएस, ऑन-बोर्ड शस्त्रांच्या नियंत्रण युनिट्सशी संवाद साधून, लढाऊ आदेशांची अंमलबजावणी आणि प्रत्येक लढाऊ कमांडच्या वापरामुळे होणारे वास्तविक नुकसान रेकॉर्डिंग सुनिश्चित करते. ICS चे हृदय एक सुपरकॉम्प्युटर आहे, ज्याला नैसर्गिकरित्या "ऑन-बोर्ड शस्त्र" म्हणून देखील वर्गीकृत केले जाते.

ऑन-बोर्ड सुपरकॉम्प्युटरला नियुक्त केलेल्या कार्यांचे प्रमाण प्रचंड असल्याने, त्याची ताकद वाढली आहे आणि दोष सहनशीलता आणि संगणकीय शक्तीसाठी उच्च आवश्यकता पूर्ण करते; हे प्रभावी द्रव शीतकरण प्रणालीसह सुसज्ज आहे. हे सर्व उपाय ऑन-बोर्ड संगणक प्रणाली कार्यक्षमतेने मोठ्या प्रमाणात डेटावर प्रक्रिया करण्यास आणि प्रगत अल्गोरिदमिक प्रक्रिया करण्यास सक्षम आहे याची खात्री करण्यासाठी केले जाते - जे पायलटला प्रभावी परिस्थितीजन्य जागरूकता प्रदान करते: त्याला ऑपरेशन थिएटरबद्दल सर्वसमावेशक माहिती देते. [१२]

F-35 फायटर जेटचा ऑन-बोर्ड सुपरकॉम्प्युटर प्रति सेकंद 40 अब्ज ऑपरेशन्स सतत करण्यास सक्षम आहे, ज्यामुळे ते प्रगत एव्हीओनिक्सच्या संसाधन-केंद्रित अल्गोरिदम (इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल, इन्फ्रारेड आणि प्रक्रियेसह) च्या मल्टी-टास्किंग अंमलबजावणीची खात्री देते. रडार डेटा). [९] वास्तविक वेळ. F-9 फायटरसाठी, या सर्व अल्गोरिदमिकदृष्ट्या गहन गणिते बाजूला करणे शक्य नाही (प्रत्येक लढाऊ युनिटला सुपर कॉम्प्युटरने सुसज्ज न करण्यासाठी), कारण सर्व सेन्सरमधून येणाऱ्या डेटाच्या एकूण प्रवाहाची तीव्रता ओलांडली आहे. सर्वात वेगवान कम्युनिकेशन सिस्टमचे थ्रूपुट - किमान 35 वेळा. [१२]

वाढीव विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्यासाठी, F-35 च्या सर्व गंभीर ऑनबोर्ड प्रणाली (काही प्रमाणात, ऑनबोर्ड सुपर कॉम्प्युटरसह) रिडंडंसी तत्त्वाचा वापर करून कार्यान्वित केल्या जातात, जेणेकरून बोर्डवरील समान कार्य अनेक भिन्न उपकरणांद्वारे केले जाऊ शकते. शिवाय, रिडंडंसीची आवश्यकता अशी आहे की डुप्लिकेट घटक वैकल्पिक उत्पादकांद्वारे विकसित केले जातात आणि त्यांच्याकडे पर्यायी आर्किटेक्चर आहे. याबद्दल धन्यवाद, मूळ आणि डुप्लिकेट एकाच वेळी अयशस्वी होण्याची शक्यता कमी होते. [१, २] यामुळेच मास्टर कॉम्प्युटर लिनक्ससारखी ऑपरेटिंग सिस्टीम चालवतो, तर गुलाम संगणक विंडोज चालवतात. [२] तसेच, संगणकांपैकी एक अयशस्वी झाल्यास, लढाऊ समर्थन युनिट कार्य करणे सुरू ठेवू शकेल (किमान आपत्कालीन मोडमध्ये), ALIS कर्नल आर्किटेक्चर "वितरित संगणनासाठी मल्टीथ्रेडेड क्लायंट-सर्व्हर" या तत्त्वावर तयार केले गेले आहे. [१८]

ऑन-बोर्ड रोगप्रतिकारक प्रणाली

स्पर्धात्मक रणनीतिक वातावरणात, वायुजन्य प्रतिकारशक्ती राखण्यासाठी लवचिकता, रिडंडन्सी, विविधता आणि वितरित कार्यक्षमतेचे प्रभावी संयोजन आवश्यक आहे. कालच्या लढाऊ विमानात युनिफाइड ऑन-बोर्ड रोगप्रतिकारक प्रणाली (BIS) नव्हती. त्याचे विमानचालन LSI खंडित होते आणि त्यात अनेक स्वतंत्रपणे कार्यरत घटक होते. यातील प्रत्येक घटक विशिष्ट, अरुंद शस्त्रास्त्र प्रणालींचा सामना करण्यासाठी ऑप्टिमाइझ करण्यात आला होता: 1) बॅलिस्टिक प्रोजेक्टाइल, 2) रेडिओ फ्रिक्वेन्सी किंवा इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सिग्नलच्या उद्देशाने क्षेपणास्त्रे, 3) लेझर विकिरण, 4) रडार विकिरण इ. जेव्हा एखादा हल्ला आढळून आला तेव्हा, संबंधित LSI उपप्रणाली आपोआप सक्रिय होते आणि प्रतिकारक उपाय केले.

कालच्या LSI चे घटक वेगवेगळ्या कंत्राटदारांद्वारे स्वतंत्रपणे डिझाइन आणि विकसित केले गेले. या घटकांमध्ये, नियमानुसार, एक बंद आर्किटेक्चर असल्याने, LSI आधुनिकीकरण - नवीन तंत्रज्ञान आणि नवीन शस्त्रास्त्र प्रणाली उदयास आल्याने - दुसरा स्वतंत्र LSI घटक जोडण्यासाठी कमी करण्यात आला. अशा खंडित LSI चा मूलभूत तोटा - ज्यामध्ये बंद आर्किटेक्चरसह स्वतंत्र घटक असतात - हा आहे की त्याचे तुकडे एकमेकांशी संवाद साधू शकत नाहीत आणि मध्यवर्ती समन्वय साधू शकत नाहीत. दुसऱ्या शब्दांत, ते एकमेकांशी संवाद साधू शकत नाहीत आणि संयुक्त ऑपरेशन करू शकत नाहीत, जे संपूर्ण LSI ची विश्वासार्हता आणि अनुकूलता मर्यादित करते. उदाहरणार्थ, एक रोगप्रतिकारक उपप्रणाली अयशस्वी झाल्यास किंवा नष्ट झाल्यास, इतर उपप्रणाली या नुकसानाची प्रभावीपणे भरपाई करू शकत नाहीत. याव्यतिरिक्त, एलएसआयचे विखंडन अनेकदा उच्च-तंत्रज्ञान घटक जसे की प्रोसेसर आणि डिस्प्लेच्या डुप्लिकेशनला कारणीभूत ठरते, [८] जे, SWaP (आकार, वजन आणि वीज वापर) कमी करण्याच्या "सदाहरित समस्या" च्या संदर्भात [१६] ], खूप फालतू आहे. हे आश्चर्यकारक नाही की हे सुरुवातीचे एलएसआय हळूहळू अप्रचलित होत आहेत.

खंडित LSI ची जागा "इंटलेक्चुअल-कॉग्निटिव्ह कंट्रोलर" (ICC) द्वारे नियंत्रित, एकल वितरित ऑन-बोर्ड रोगप्रतिकारक प्रणालीद्वारे बदलली जात आहे. ICC हा एक विशेष कार्यक्रम आहे, ऑन-बोर्ड सेंट्रल नर्वस सिस्टम, जो BIS मध्ये समाविष्ट असलेल्या एकात्मिक उपप्रणालीच्या शीर्षस्थानी कार्यरत आहे. हा प्रोग्राम सर्व LSI उपप्रणालींना एकाच वितरित नेटवर्कमध्ये एकत्र करतो (सामान्य माहिती आणि सामान्य संसाधनांसह), आणि सर्व LSI ला सेंट्रल प्रोसेसर आणि इतर ऑन-बोर्ड सिस्टमशी जोडतो. [८] या संयोजनाचा आधार (भविष्यात विकसित होणाऱ्या घटकांच्या संयोजनासह) "सिस्टम ऑफ सिस्टीम" (SoS) ची सामान्यतः स्वीकृत संकल्पना आहे, [३] - स्केलेबिलिटी, सार्वजनिक तपशील यासारख्या विशिष्ट वैशिष्ट्यांसह आणि आर्किटेक्चर सॉफ्टवेअर आणि हार्डवेअर उघडा.

आयसीसीला सर्व बीआयएस उपप्रणालींकडील माहितीचा प्रवेश आहे; LSI उपप्रणालींकडून मिळालेल्या माहितीची तुलना आणि विश्लेषण करणे हे त्याचे कार्य आहे. ICC सतत पार्श्वभूमीत कार्य करते, सर्व LSI उपप्रणालींशी सतत संवाद साधत असते - प्रत्येक संभाव्य धोक्याची ओळख करून, त्याचे स्थानिकीकरण करते आणि शेवटी पायलटला प्रतिकारक उपायांच्या इष्टतम संचाची शिफारस करते (प्रत्येक LSI उपप्रणालीची अद्वितीय क्षमता लक्षात घेऊन). या उद्देशासाठी, ICC प्रगत संज्ञानात्मक अल्गोरिदम [१७-२५] वापरते.

ते. प्रत्येक विमानाची स्वतःची वैयक्तिक ICC असते. तथापि, आणखी एकीकरण (आणि परिणामी, अधिक विश्वासार्हता) प्राप्त करण्यासाठी, रणनीतिकखेळ ऑपरेशनमध्ये भाग घेणाऱ्या सर्व विमानांचे ICC एकाच सामान्य नेटवर्कमध्ये एकत्र केले जातात, ज्याच्या समन्वयासाठी "स्वायत्त लॉजिस्टिक माहिती प्रणाली" (ALIS) ) जबाबदार आहे. [४] जेव्हा ICC पैकी एक धोका ओळखतो, तेव्हा ALIS सर्वात प्रभावी प्रतिकार उपायांची गणना करते - सर्व ICC कडील माहिती आणि सामरिक ऑपरेशनमध्ये भाग घेणाऱ्या सर्व लढाऊ युनिट्सचा पाठिंबा वापरून. ALIS ला प्रत्येक ICC ची वैयक्तिक वैशिष्ठ्ये "जाणतात" आणि त्यांचा वापर समन्वित प्रतिकारक उपाययोजना अंमलात आणण्यासाठी करते.

वितरित LSI बाह्य (शत्रूच्या लढाऊ ऑपरेशन्सशी संबंधित) आणि अंतर्गत (पायलटिंग शैली आणि ऑपरेशनल बारकावे यांच्याशी संबंधित) धोक्यांशी संबंधित आहे. F-35 फायटरवर, एव्हीओनिक्स सिस्टम बाह्य धोक्यांवर प्रक्रिया करण्यासाठी जबाबदार आहे आणि VRAMS (उपकरणांसाठी धोकादायक युक्त्यांशी संबंधित बुद्धिमान जोखीम माहिती प्रणाली) अंतर्गत धोक्यांवर प्रक्रिया करण्यासाठी जबाबदार आहे. [१३] VRAMS चा मुख्य उद्देश म्हणजे आवश्यक देखभाल सत्रांमध्ये विमानाचा कार्यकाळ वाढवणे. हे करण्यासाठी, VRAMS मूलभूत ऑनबोर्ड उपप्रणाली (विमान इंजिन, सहाय्यक ड्राइव्हस्, यांत्रिक घटक, विद्युत उपप्रणाली) च्या कामगिरीबद्दल रीअल-टाइम माहिती गोळा करते आणि त्यांच्या तांत्रिक स्थितीचे विश्लेषण करते; तापमान शिखरे, दाब कमी होणे, कंपन गतिशीलता आणि सर्व प्रकारचे हस्तक्षेप यासारखे घटक विचारात घेणे. या माहितीच्या आधारे, VRAMS विमान सुरक्षित आणि सुरळीत ठेवण्यासाठी काय करावे याबद्दल पायलटला आगाऊ शिफारसी देते. व्हीआरएएमएस वैमानिकाच्या काही कृतींमुळे कोणते परिणाम होऊ शकतात याचा “अंदाज” करतो आणि ते कसे टाळावे याबद्दल शिफारसी देखील देते. [१३]

अल्ट्रा-विश्वसनीयता आणि कमी संरचनात्मक थकवा राखताना VRAMS ज्या बेंचमार्कसाठी प्रयत्न करते ते शून्य देखभाल आहे. हे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी, संशोधन प्रयोगशाळा स्मार्ट स्ट्रक्चर्ससह साहित्य तयार करण्यासाठी कार्यरत आहेत जे शून्य-देखभाल परिस्थितीत प्रभावीपणे कार्य करण्यास सक्षम असतील. या प्रयोगशाळांमधील संशोधक अयशस्वी होण्याच्या अगोदरच संभाव्य अपयश टाळण्यासाठी मायक्रोक्रॅक आणि इतर पूर्ववर्ती शोधण्यासाठी पद्धती विकसित करत आहेत. संरचनात्मक थकवा कमी करण्यासाठी विमान चालवण्याचे नियमन करण्यासाठी हा डेटा वापरण्यासाठी संरचनात्मक थकवाची घटना अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी संशोधन देखील केले जात आहे - इ. विमानाचे उपयुक्त आयुष्य वाढवणे. [१३] या संदर्भात, हे लक्षात घेणे मनोरंजक आहे की "ॲडव्हान्स्ड इन इंजिनीअरिंग सॉफ्टवेअर" जर्नलमधील सुमारे ५०% लेख प्रबलित कंक्रीट आणि इतर संरचनांची ताकद आणि असुरक्षिततेच्या विश्लेषणासाठी समर्पित आहेत.

उपकरणांसाठी धोकादायक युक्त्यांशी संबंधित जोखमींबद्दल माहिती देणारी बुद्धिमान प्रणाली

प्रगत एव्हियोनिक्स प्रणाली

F-35 फायटरच्या एअरबोर्न कॉम्बॅट सपोर्ट युनिटमध्ये प्रगत एव्हीओनिक्स प्रणाली समाविष्ट आहे जी महत्वाकांक्षी कार्य सोडवण्यासाठी डिझाइन केलेली आहे:

कालच्या एव्हियोनिक्स प्रणालींमध्ये अनेक स्वतंत्र उपप्रणाली (इन्फ्रारेड आणि अल्ट्राव्हायोलेट सेन्सर्स, रडार, सोनार, इलेक्ट्रॉनिक युद्ध आणि इतर) यांचा समावेश होता, ज्यापैकी प्रत्येक स्वतःच्या प्रदर्शनासह सुसज्ज होता. यामुळे, पायलटला प्रत्येक डिस्प्लेकडे आलटून पालटून पाहावे लागले आणि त्यांच्याकडून येणाऱ्या डेटाचे व्यक्तिचलितपणे विश्लेषण आणि तुलना करावी लागली. दुसरीकडे, आजची एव्हियोनिक्स प्रणाली, जी विशेषतः F-35 फायटरने सुसज्ज आहे, सर्व डेटाचे प्रतिनिधित्व करते, पूर्वी विखुरलेले, एकच संसाधन म्हणून; एका सामान्य प्रदर्शनावर. ते. आधुनिक एव्हीओनिक्स प्रणाली ही एक एकीकृत नेटवर्क-केंद्रित डेटा फ्यूजन कॉम्प्लेक्स आहे जी पायलटला सर्वात प्रभावी परिस्थितीजन्य जागरूकता प्रदान करते; जटिल विश्लेषणात्मक गणना करण्याच्या गरजेपासून त्याला वाचवणे. परिणामी, विश्लेषणात्मक लूपमधून मानवी घटक वगळल्याबद्दल धन्यवाद, पायलट आता मुख्य लढाऊ मोहिमेपासून विचलित होऊ शकत नाही.

एव्हीओनिक्स विश्लेषणात्मक लूपमधून मानवी घटक दूर करण्याचा पहिला महत्त्वपूर्ण प्रयत्न एफ-22 फायटरच्या सायबर पायाभूत सुविधांमध्ये लागू करण्यात आला. या फायटरवर, एक अल्गोरिदमिकदृष्ट्या गहन प्रोग्राम विविध सेन्सर्समधून येणार्या डेटाच्या उच्च-गुणवत्तेच्या ग्लूइंगसाठी जबाबदार आहे, ज्याच्या स्त्रोत कोडचा एकूण आकार 1,7 दशलक्ष ओळी आहे. त्याच वेळी, 90% कोड अडा मध्ये लिहिलेला आहे. तथापि, आधुनिक एव्हीओनिक्स प्रणाली - ALIS प्रोग्रामद्वारे नियंत्रित - जी F-35 सज्ज आहे, F-22 फायटरच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या प्रगत झाली आहे.

ALIS हे F-22 फायटर सॉफ्टवेअरवर आधारित होते. तथापि, कोडच्या 1,7 दशलक्ष ओळी आता डेटा विलीन करण्यासाठी जबाबदार नाहीत, परंतु 8,6 दशलक्ष आहेत. त्याच वेळी, कोडचा बहुसंख्य भाग C/C++ मध्ये लिहिलेला आहे. या सर्व अल्गोरिदमिकदृष्ट्या गहन कोडचे मुख्य कार्य म्हणजे पायलटसाठी कोणती माहिती संबंधित असेल याचे मूल्यांकन करणे. परिणामी, ऑपरेशन्स थिएटरमध्ये केवळ गंभीर डेटावर लक्ष केंद्रित करून, पायलट आता जलद आणि अधिक प्रभावी निर्णय घेण्यास सक्षम आहे. ते. F-35 फायटर विशेषतः सुसज्ज असलेली आधुनिक एव्हीओनिक्स प्रणाली, वैमानिकावरील विश्लेषणात्मक ओझे काढून टाकते आणि शेवटी त्याला फक्त उड्डाण करण्याची परवानगी देते. [१२]

जुन्या शैलीतील एव्हियोनिक्स

साइडबार: F-35 बोर्डवर वापरलेली विकास साधने

F-35 ऑनबोर्ड सायबर इन्फ्रास्ट्रक्चरचे काही [लहान] सॉफ्टवेअर घटक Ada, CMS-2Y, FORTRAN सारख्या अवशेष भाषांमध्ये लिहिलेले आहेत. Ada मध्ये लिहिलेले प्रोग्राम ब्लॉक्स सहसा F-22 फायटरकडून घेतले जातात. [१२] तथापि, या अवशेष भाषांमध्ये लिहिलेला कोड हा F-12 सॉफ्टवेअरचा एक छोटासा भाग आहे. F-35 साठी मुख्य प्रोग्रामिंग भाषा C/C++ आहे. F-35 वर रिलेशनल आणि ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड डेटाबेस देखील वापरले जातात. [१४] मोठा डेटा कार्यक्षमतेने हाताळण्यासाठी बोर्डवर डेटाबेसचा वापर केला जातो. हे काम रिअल टाइममध्ये करण्यासाठी सक्षम करण्यासाठी, डेटाबेस हार्डवेअर आलेख विश्लेषण प्रवेगक सह संयोजनात वापरले जातात. [१५]

साइडबार: F-35 मध्ये मागील दरवाजे

आधुनिक अमेरिकन लष्करी उपकरणे बनवणारे सर्व घटक 1) एकतर सानुकूल-निर्मित, 2) किंवा उपलब्ध व्यावसायिक उत्पादनांमधून सानुकूलित, 3) किंवा बॉक्सिंग व्यावसायिक समाधानाचे प्रतिनिधित्व करतात. शिवाय, या तिन्ही प्रकरणांमध्ये, निर्मात्यांना, एकतर वैयक्तिक घटक किंवा संपूर्ण प्रणालीचे, एक संशयास्पद वंशावळ आहे, जी सामान्यतः देशाबाहेर उद्भवते. परिणामी, पुरवठा शृंखला (जे बहुतेक वेळा जगभर पसरलेले असते) काही ठिकाणी सॉफ्टवेअर किंवा हार्डवेअर घटकामध्ये बॅकडोअर किंवा मालवेअर (एकतर सॉफ्टवेअर किंवा हार्डवेअर स्तरावर) तयार होण्याची जोखीम असते. याव्यतिरिक्त, यूएस एअर फोर्स 1 दशलक्षाहून अधिक बनावट इलेक्ट्रॉनिक घटक वापरण्यासाठी ओळखले जाते, ज्यामुळे बोर्डवर दुर्भावनापूर्ण कोड आणि मागील दरवाजे असण्याची शक्यता देखील वाढते. नकली ही सामान्यतः मूळची कमी दर्जाची आणि अस्थिर प्रत असते, या सर्व गोष्टींसह हे नमूद करू नका. [५]

ALIS कर्नल आर्किटेक्चर

सर्व ऑन-बोर्ड सिस्टमच्या वर्णनाचा सारांश, आम्ही असे म्हणू शकतो की त्यांच्यासाठी मुख्य आवश्यकता खालील प्रबंधांवर येतात: अखंडता आणि स्केलेबिलिटी; सार्वजनिक तपशील आणि ओपन आर्किटेक्चर; अर्गोनॉमिक्स आणि संक्षिप्तता; स्थिरता, रिडंडंसी, विविधता, वाढलेली लवचिकता आणि सामर्थ्य; वितरित कार्यक्षमता. ALIS कोर आर्किटेक्चर हे F-35 जॉइंट स्ट्राइक फायटरसाठी या व्यापक आणि महत्त्वाकांक्षी स्पर्धात्मक आवश्यकतांसाठी एक व्यापक प्रतिसाद आहे.

तथापि, हे आर्किटेक्चर, सर्वकाही कल्पकतेप्रमाणेच, सोपे आहे. त्याचा आधार म्हणून मर्यादित राज्य यंत्रांची संकल्पना घेण्यात आली. ALIS च्या चौकटीत या संकल्पनेचा उपयोग F-35 फायटरच्या ऑन-बोर्ड सॉफ्टवेअरच्या सर्व घटकांची एकसंध रचना आहे या वस्तुस्थितीवरून लक्षात येते. वितरित संगणनासाठी मल्टी-थ्रेडेड क्लायंट-सर्व्हर आर्किटेक्चरसह एकत्रित केलेले, ALIS ऑटोमेटा कर्नल वर वर्णन केलेल्या सर्व विरोधाभासी आवश्यकता पूर्ण करते. प्रत्येक ALIS सॉफ्टवेअर घटकामध्ये इंटरफेस ".h-file" आणि अल्गोरिदमिक कॉन्फिगरेशन ".cpp-file" असते. त्यांची सामान्यीकृत रचना लेखाशी संलग्न स्त्रोत फाइल्समध्ये दिली आहे (खालील तीन स्पॉयलर पहा).

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;
}

सारांश, स्पर्धात्मक रणनीतिक वातावरणात, हवाई दलाच्या युनिट्स ज्यांच्या ऑनबोर्ड सायबर इन्फ्रास्ट्रक्चरमध्ये लवचिकता, रिडंडन्सी, विविधता आणि वितरित कार्यक्षमता प्रभावीपणे एकत्रित केली जाते ते लढाऊ श्रेष्ठतेचा आनंद घेतात. आधुनिक विमानचालनाचे IKK आणि ALIS या आवश्यकता पूर्ण करतात. तथापि, भविष्यात त्यांच्या एकात्मतेचे प्रमाण इतर लष्करी तुकड्यांशी संवाद साधण्यासाठी देखील विस्तारित केले जाईल, तर आता वायुसेनेचे प्रभावी एकीकरण केवळ त्याच्या स्वत: च्या युनिटला कव्हर करते.

ग्रंथसंग्रह

1. कोर्टनी हॉवर्ड. एव्हीओनिक्स: वक्र पुढे // मिलिटरी आणि एरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स: एव्हियोनिक्स नवकल्पना. 24(6), 2013. pp. 10-17.
2. रणनीतिकखेळ सॉफ्टवेअर अभियांत्रिकी // जनरल डायनॅमिक्स इलेक्ट्रिक बोट.
3. अल्विन मर्फी. सिस्टीम-ऑफ-सिस्टम इंटिग्रेशनचे महत्त्व // लीडिंग एज: कॉम्बॅट सिस्टम इंजिनियरिंग आणि इंटिग्रेशन. 8(2), 2013. pp. 8-15.
4. F-35: लढाई सज्ज. // हवाई दल.
5. ग्लोबल होरायझन्स // युनायटेड स्टेट्स एअर फोर्स ग्लोबल सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी व्हिजन. 3.07.2013.
6. ख्रिस बॅबकॉक. भविष्यातील सायबर रणांगणाची तयारी // एअर अँड स्पेस पॉवर जर्नल. 29(6), 2015. pp. ६१-७३.
7. एड्रिक थॉम्पसन. सामान्य ऑपरेटिंग वातावरण: सेन्सर्स सैन्याला एक पाऊल जवळ हलवतात // आर्मी तंत्रज्ञान: सेन्सर्स. 3(1), 2015. p. 16.
8. मार्क कॅलाफट. विमान टिकून राहण्याचे भविष्य: एक बुद्धिमान, एकात्मिक जगण्याची क्षमता संच तयार करणे // आर्मी टेक्नॉलॉजी: एव्हिएशन. 3(2), 2015. pp. 16-19.
9. कोर्टनी हॉवर्ड. बुद्धिमान विमानशास्त्र.
10. स्टेफनी ॲन फ्रायओली. F-35A लाइटनिंग II // एअर अँड स्पेस पॉवर जर्नलसाठी बुद्धिमत्ता समर्थन. 30(2), 2016. pp. 106-109.
11. कोर्टनी ई. हॉवर्ड. काठावर व्हिडिओ आणि प्रतिमा प्रक्रिया // मिलिटरी आणि एरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स: प्रोग्रेसिव्ह एव्हियोनिक्स. 22(8), 2011.
12. कोर्टनी हॉवर्ड. प्रगत एव्हीओनिक्ससह लढाऊ विमान // मिलिटरी आणि एरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स: एव्हीओनिक्स. 25(2), 2014. pp.8-15.
13. रोटरक्राफ्टवर लक्ष केंद्रित करा: शास्त्रज्ञ, संशोधक आणि विमानचालक नावीन्यपूर्ण चालवतात // आर्मी टेक्नॉलॉजी: एव्हिएशन. 3(2), 2015. pp.11-13.
14. रणनीतिकखेळ सॉफ्टवेअर अभियांत्रिकी // जनरल डायनॅमिक्स इलेक्ट्रिक बोट.
15. ब्रॉड एजन्सी घोषणा श्रेणीबद्ध आयडेंटिफाई व्हेरिफाय एक्सप्लोइट (एचआयव्ही) मायक्रोसिस्टम टेक्नॉलॉजी ऑफिस DARPA-BAA-16-52 ऑगस्ट 2, 2016.
16. कोर्टनी हॉवर्ड. मागणी असलेला डेटा: संप्रेषणासाठी कॉलला उत्तर देणे // मिलिटरी आणि एरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स: वेअरेबल इलेक्ट्रॉनिक्स. 27(9), 2016.
17. ब्रॉड एजन्सी घोषणा: स्पष्टीकरणीय कृत्रिम बुद्धिमत्ता (XAI) DARPA-BAA-16-53, 2016.
18. जॉर्डी वाल्वेर्दू. संगणकीय प्रणालींमध्ये भावनांच्या अंमलबजावणीसाठी संज्ञानात्मक आर्किटेक्चर // जैविक दृष्ट्या प्रेरित संज्ञानात्मक आर्किटेक्चर. 15, 2016. pp. 34-40.
19. ब्रुस के. जॉन्सन. डॉन ऑफ द कॉग्नेटिक: एज फाइटिंग आयडॉलॉजिकल वॉर बाई पुटिंग थॉट इन मोशन विथ इम्पॅक्ट // एअर अँड स्पेस पॉवर जर्नल. 22(1), 2008. pp. 98-106.
20. शेरॉन एम. लातूर. इमोशनल इंटेलिजन्स: इम्प्लिकेशन्स फॉर ऑल युनायटेड स्टेट्स एअर फोर्स लीडर्स // एअर अँड स्पेस पॉवर जर्नल. 16(4), 2002. pp. 27-35.
21. लेफ्टनंट कर्नल शेरॉन एम. लातूर. इमोशनल इंटेलिजन्स: इम्प्लिकेशन्स फॉर ऑल युनायटेड स्टेट्स एअर फोर्स लीडर्स // एअर अँड स्पेस पॉवर जर्नल. 16(4), 2002. pp. 27-35.
22. जेन बेन्सन. संज्ञानात्मक विज्ञान संशोधन: योग्य दिशेने सैनिकांचे संचालन // सैन्य तंत्रज्ञान: संगणन. 3(3), 2015. pp. 16-17.
23. दयान अरौजो. संज्ञानात्मक संगणकांनी हवाई दल संपादन लँडस्केप बदलण्यासाठी प्राइम केले.
24. जेम्स एस. अल्बस. RCS: बुद्धिमान मल्टी-एजंट सिस्टम्ससाठी एक संज्ञानात्मक आर्किटेक्चर // नियंत्रणात वार्षिक पुनरावलोकने. 29(1), 2005. pp. ८७-९९.
25. कारेव ए.ए. विश्वासाचा समन्वय // व्यावहारिक विपणन. 2015. क्रमांक 8(222). pp. 43-48.
26. कारेव ए.ए. वितरित संगणनासाठी मल्टी-थ्रेडेड क्लायंट-सर्व्हर // सिस्टम प्रशासक. 2016. क्रमांक 1-2(158-159). पृ. 93-95.
27. कारेव ए.ए. F-35 युनिफाइड स्ट्राइक फायटरच्या ऑनबोर्ड एमपीएसचे हार्डवेअर घटक // घटक आणि तंत्रज्ञान. 2016. क्रमांक 11. P.98-102.

PS. हा लेख मूळतः मध्ये प्रकाशित झाला होता "घटक आणि तंत्रज्ञान".

स्त्रोत: www.habr.com

F-35 युनिफाइड स्ट्राइक फायटरच्या ऑनबोर्ड सायबर इन्फ्रास्ट्रक्चरचा सॉफ्टवेअर कोर