Il-qalba tas-softwer tal-infrastruttura ċibernetika abbord tal-ġlied tal-attakk unifikat F-35

Ħarsa ġenerali lejn il-komponenti ewlenin tas-Sistema Awtonoma ta' Informazzjoni dwar il-Loġistika (ALIS) tal-F-35 Unified Strike Fighter. Analiżi dettaljata tal-"unità ta 'appoġġ tal-ġlieda kontra" u l-erba' komponenti ewlenin tagħha: 1) interface tas-sistema umana, 2) sistema ta 'kontroll eżekuttiv, 3) sistema immuni abbord, 4) sistema avjonika. Xi informazzjoni dwar il-firmware tal-ġlied F-35 u l-għodod li jintużaw għas-softwer abbord tiegħu. Jiġi pprovdut paragun ma 'mudelli preċedenti ta' ġellieda tal-ġlied, u huma indikati wkoll prospetti għal aktar żvilupp tal-avjazzjoni tal-armata.

Il-qalba tas-softwer tal-infrastruttura ċibernetika abbord tal-ġlied tal-attakk unifikat F-35

Il-ġett tal-ġlied F-35 huwa swarm li jtir ta 'kull tip ta' sensuri ta 'teknoloġija għolja li jipprovdu total ta' "għarfien tas-sitwazzjoni ta' 360 grad."

Introduzzjoni

Is-sistemi tal-ħardwer tal-Air Force saru aktar u aktar kumplessi maż-żmien. [27] Iċ-ċiberinfrastruttura tagħhom (komponenti ta' softwer u ħardwer li jeħtieġu rfinar algoritmiku fin) qed issir ukoll gradwalment aktar kumplessa. Bl-użu tal-eżempju tal-US Air Force, wieħed jista’ jara kif l-infrastruttura ċibernetika tal-ajruplani tal-ġlieda kontra – meta mqabbla mal-komponenti tal-hardware tradizzjonali tagħha – espandiet gradwalment minn inqas minn 5% (għall-F-4, ġlied tat-tielet ġenerazzjoni) għal aktar minn 90% (għall-F-35, ġlied tal-ħames ġenerazzjoni). [5] Għall-irfinar ta’ din l-infrastruttura ċibernetika, l-F-35 huwa responsabbli għall-aħħar softwer żviluppat apposta għal dan il-għan: is-Sistema Awtonoma ta’ Informazzjoni dwar il-Loġistika (ALIS).

Sistema awtonoma ta 'informazzjoni loġistika

Fl-era tal-ġellieda tal-5 ġenerazzjoni, is-superjorità tal-ġlieda titkejjel primarjament mill-kwalità tal-għarfien tas-sitwazzjoni. [10] Għalhekk, il-ġlied F-35 huwa swarm li jtir ta 'kull tip ta' sensuri ta 'teknoloġija għolja, li jipprovdi total ta' għarfien tas-sitwazzjoni ta '360 grad. [11] Hit popolari ġdid f'dan ir-rigward huwa l-hekk imsejjaħ. "Arkitettura tas-Sensor Integrata" (ISA), li tinkludi sensuri li jinteraġixxu b'mod indipendenti ma' xulxin b'mod dinamiku (mhux biss f'ambjenti kwieti, iżda wkoll f'ambjenti tattiċi kkontestati) - li, fit-teorija, għandhom iwasslu għal titjib saħansitra akbar fil-kwalità tal-għarfien tas-sitwazzjoni . [7]. Madankollu, biex din it-teorija tidħol fil-prattika, huwa meħtieġ ipproċessar algoritmiku ta 'kwalità għolja tad-dejta kollha riċevuta mis-sensuri.

Għalhekk, l-F-35 kontinwament iġorr softwer abbord, li d-daqs totali tal-kodiċi tas-sors tiegħu jaqbeż l-20 miljun linja, li għalih ħafna drabi jissejjaħ "kompjuter li jtir." [6] Peress li fil-ħames era attwali tal-ġellieda tal-istrajk, is-superjorità tal-ġlied titkejjel mill-kwalità tal-għarfien tas-sitwazzjoni, kważi 50% ta 'dan il-kodiċi tal-programm (8,6 miljun linja) iwettaq l-ipproċessar algoritmiku l-aktar kumpless - biex iwaħħal id-dejta kollha li ġejja mis-sensuri fi stampa waħda tat-teatru tal-operazzjonijiet. F'ħin reali.

Il-qalba tas-softwer tal-infrastruttura ċibernetika abbord tal-ġlied tal-attakk unifikat F-35Id-dinamika tal-bidla fil-provvista ta 'funzjonalità abbord għall-ġellieda tal-ġlieda kontra l-Istati Uniti - lejn is-softwer

Is-Sistema ta 'Informazzjoni dwar il-Loġistika Awtonoma (ALIS) tal-F-35 tipprovdi lill-ġlied b'1) ippjanar (permezz ta' sistemi avjoniċi avvanzati), 2) sostenn (il-kapaċità li jaġixxi bħala unità ta 'ġlied ewlieni), u 3) rinfurzar (il-kapaċità li jaġixxi bħala unità tal-ġlieda kontra l-iskjavi). [4] "Glue Code" huwa l-komponent ewlieni tal-ALIS, li jammonta għal 95 % tal-kodiċi kollha tal-inġenji tal-ajru F-35. Il-50% l-oħra tal-kodiċi ALIS iwettqu xi operazzjonijiet minuri, iżda wkoll algoritmikament intensivi ħafna. [12] L-F-35 hija għalhekk waħda mill-aktar sistemi ta' ġlied kumplessi li qatt ġew żviluppati. [6]

ALIS hija sistema awtopilota kondizzjonali li tgħaqqad kumpless integrat ta' varjetà wiesgħa ta' sottosistemi abbord; u tinkludi wkoll interazzjoni effettiva mal-pilota billi tipprovdilu informazzjoni ta’ kwalità għolja dwar it-teatru tal-operazzjonijiet (għarfien tas-sitwazzjoni). Il-magna tas-softwer ALIS taħdem b'mod kostanti fl-isfond, tgħin lill-bdot fit-teħid tad-deċiżjonijiet u tipprovdi gwida f'punti kritiċi fit-titjira. [13]

Unità ta' appoġġ għall-ġlieda kontra

Waħda mis-sottosistemi l-aktar importanti tal-ALIS hija l-“unità ta’ appoġġ għall-ġlieda kontra”, li tikkonsisti f’ħames elementi ewlenin [13]:

1) "Interface tas-sistema umana" - tipprovdi viżwalizzazzjoni ta 'kwalità għolja tat-teatru tal-operazzjonijiet (ergonomika, komprensiva, konċiża). [12] Meta josserva dan it-teatru, il-pilota jieħu deċiżjonijiet tattiċi u joħroġ kmandi tal-ġlied, li mbagħad jiġu pproċessati mill-unità ICS.

2) "Sistema ta 'kontroll eżekuttiv" (ECS) - interazzjoni mal-unitajiet ta' kontroll tal-armi abbord, tiżgura l-eżekuzzjoni ta 'kmandi tal-ġlied, li jinħarġu mill-pilota permezz tal-interface tal-bniedem-sistema. L-ICS jirreġistra wkoll il-ħsara attwali mill-użu ta 'kull kmand tal-ġlied (permezz ta' sensuri ta 'feedback) - għall-analiżi sussegwenti tiegħu mis-sistema avjonika.

3) “Sistema Immune Abbord” (BIS) – tissorvelja t-theddid estern u, meta jiġu skoperti, twettaq il-kontromiżuri meħtieġa biex telimina t-theddid. F'dan il-każ, il-BIS jista 'jgawdi l-appoġġ ta' unitajiet ta 'ġlied ħbiberija li jipparteċipaw f'operazzjoni tattika konġunta. [8] Għal dan il-għan, l-LSI jinteraġixxi mill-qrib mas-sistemi avjoniċi - permezz ta' sistema ta' komunikazzjoni.

4) "Sistema ta 'l-avjonika" - tikkonverti n-nixxiegħa mhux ipproċessata ta' data li ġejja minn diversi sensuri f'għarfien tas-sitwazzjoni ta 'kwalità għolja, disponibbli għall-pilota permezz ta' interface tal-bniedem-sistema.

5) "Sistema ta' Komunikazzjoni" - tamministra t-traffiku tan-netwerk abbord u estern, eċċ. iservi bħala rabta bejn is-sistemi kollha abbord; kif ukoll bejn l-unitajiet kollha tal-ġlied li jipparteċipaw f'operazzjoni tattika konġunta.

Interface tal-bniedem-sistema

Biex tissodisfa l-ħtieġa għal għarfien tas-sitwazzjoni ta 'kwalità għolja u komprensiva, komunikazzjonijiet u viżwalizzazzjoni fil-kabina tal-ġlied huma kritiċi. Il-wiċċ ta 'ALIS b'mod ġenerali u l-unità ta' appoġġ tal-ġlieda b'mod partikolari hija s-"subsistema tal-wiri ta 'viżwalizzazzjoni panoramika" (L-3 Communications Display Systems). Jinkludi touch screen kbir ta' definizzjoni għolja (LADD) u kanal ta' komunikazzjoni broadband. Is-softwer L-3 jaħdem Integrity OS 178B (sistema operattiva f'ħin reali minn Green Hills Software), li hija s-sistema operattiva avjonika ewlenija għall-ġett tal-ġlied F-35.

F-35 periti tal-infrastruttura ċibernetika għażlu Integrity OS 178B ibbażat fuq sitt karatteristiċi speċifiċi għas-sistema operattiva: 1) aderenza ma 'standards ta' arkitettura miftuħa, 2) kompatibilità ma 'Linux, 3) kompatibilità ma' POSIX API, 4) allokazzjoni ta 'memorja sigura, 5) appoġġ ta' rekwiżiti speċjali tas-sigurtà u 6) appoġġ għall-ispeċifikazzjoni ARINC 653. [12] "ARINC 653" hija interface ta' softwer ta' applikazzjoni għal applikazzjonijiet avjoniċi. Din l-interface tirregola d-diviżjoni temporali u spazjali tar-riżorsi tas-sistema tal-kompjuters tal-avjazzjoni skont il-prinċipji tal-avjonika modulari integrata; u jiddefinixxi wkoll l-interface tal-ipprogrammar li s-softwer tal-applikazzjoni għandu juża biex jaċċessa r-riżorsi tas-sistema tal-kompjuter.

Il-qalba tas-softwer tal-infrastruttura ċibernetika abbord tal-ġlied tal-attakk unifikat F-35Subsistema tal-wiri tal-viżwalizzazzjoni panoramika

Sistema ta 'kontroll eżekuttiv

Kif innutat hawn fuq, l-ICS, li jinteraġixxi ma 'l-unitajiet ta' kontroll ta 'l-armi abbord, jiżgura l-eżekuzzjoni ta' kmandi tal-ġlied u r-reġistrazzjoni tal-ħsara attwali mill-użu ta 'kull kmand tal-ġlied. Il-qalba tal-ICS hija superkompjuter, li b'mod naturali huwa wkoll ikklassifikat bħala "arma abbord."

Peress li l-volum tal-kompiti assenjati lis-superkompjuter abbord huwa kolossali, żied is-saħħa u jissodisfa rekwiżiti għoljin għat-tolleranza tal-ħsarat u l-qawwa tal-kompjuter; Hija mgħammra wkoll b'sistema effettiva ta 'tkessiħ likwidu. Dawn il-miżuri kollha jittieħdu biex jiġi żgurat li s-sistema tal-kompjuter abbord tkun kapaċi tipproċessa b'mod effiċjenti ammonti kbar ta 'dejta u twettaq ipproċessar algoritmiku avvanzat - li jipprovdi lill-pilota b'għarfien effettiv tas-sitwazzjoni: tagħtih informazzjoni komprensiva dwar it-teatru tal-operazzjonijiet. [12]

Is-superkompjuter abbord tal-ġett tal-ġlied F-35 huwa kapaċi jwettaq kontinwament 40 biljun operazzjoni kull sekonda, li grazzi għalih jiżgura eżekuzzjoni multi-tasking ta 'algoritmi li jużaw ħafna riżorsi ta' avjoniċi avvanzati (inkluż l-ipproċessar ta 'elettro-ottiku, infra-aħmar u data tar-radar). [9] Ħin reali. Għall-ġlied F-35, mhuwiex possibbli li jitwettqu dawn il-kalkoli algoritmikament intensivi kollha fuq in-naħa (sabiex kull unità tal-ġlieda kontra ma titgħammarx b'superkompjuter), minħabba li l-intensità tal-fluss totali tad-dejta li ġejja mis-sensuri kollha taqbeż it-throughput tas-sistemi ta 'komunikazzjoni l-aktar mgħaġġla - mill-inqas 1000 darba. [12]

Biex tiġi żgurata aktar affidabilità, is-sistemi kritiċi abbord kollha tal-F-35 (inkluż, sa ċertu punt, is-superkompjuter abbord) huma implimentati bl-użu tal-prinċipju ta 'redundancy, sabiex l-istess kompitu abbord jista' potenzjalment jitwettaq minn diversi apparati differenti. Barra minn hekk, ir-rekwiżit għal redundancy huwa tali li elementi duplikati huma żviluppati minn manifatturi alternattivi u jkollhom arkitettura alternattiva. Grazzi għal dan, il-probabbiltà ta 'falliment simultanju tal-oriġinal u d-duplikat titnaqqas. [1, 2] Dan huwa wkoll għaliex il-kompjuter kaptan iħaddem sistema operattiva bħal Linux, filwaqt li l-kompjuters slave jaħdmu Windows. [2] Ukoll, sabiex jekk wieħed mill-kompjuters ifalli, l-unità ta 'appoġġ tal-ġlieda tkun tista' tkompli tiffunzjona (mill-inqas f'mod ta 'emerġenza), l-arkitettura tal-kernel ALIS hija mibnija fuq il-prinċipju ta' "multithreaded client-server għal kompjuters distribwiti." [18]

Sistema immuni abbord

F'ambjent tattiku kkontestat, iż-żamma tal-immunità fl-arja teħtieġ taħlita effettiva ta 'reżiljenza, redundancy, diversità, u funzjonalità mqassma. L-avjazzjoni tal-ġlieda kontra l-bieraħ ma kellhiex sistema immuni unifikata abbord (BIS). L-LSI tal-avjazzjoni tiegħu kien frammentat u kien jikkonsisti f'diversi komponenti li joperaw b'mod indipendenti. Kull wieħed minn dawn il-komponenti kien ottimizzat biex jiflaħ sett speċifiku u dejjaq ta 'sistemi ta' armi: 1) projettili ballistiċi, 2) missili mmirati lejn frekwenza tar-radju jew sinjal elettro-ottiku, 3) irradjazzjoni bil-lejżer, 4) irradjazzjoni tar-radar, eċċ. Meta nstab attakk, is-subsistema LSI korrispondenti ġiet attivata awtomatikament u ħadet kontromiżuri.

Il-komponenti tal-LSI tal-bieraħ ġew iddisinjati u żviluppati indipendentement minn xulxin - minn kuntratturi differenti. Peress li dawn il-komponenti, bħala regola, kellhom arkitettura magħluqa, il-modernizzazzjoni tal-LSI - hekk kif ħarġu teknoloġiji ġodda u sistemi tal-armi ġodda - tnaqqset biex iżżid komponent LSI indipendenti ieħor. L-iżvantaġġ fundamentali ta 'LSI frammentat bħal dan - li jikkonsisti f'komponenti indipendenti b'arkitettura magħluqa - huwa li l-frammenti tiegħu ma jistgħux jinteraġixxu ma' xulxin u ma jistgħux jiġu kkoordinati ċentralment. Fi kliem ieħor, ma jistgħux jikkomunikaw ma 'xulxin u jwettqu operazzjonijiet konġunti, li jillimitaw l-affidabbiltà u l-adattabilità tal-LSI kollu kemm hu. Pereżempju, jekk waħda mis-sottosistemi immuni tfalli jew tinqered, is-sottosistemi l-oħra ma jistgħux jikkumpensaw b'mod effettiv għal dan it-telf. Barra minn hekk, il-frammentazzjoni tal-LSIs ħafna drabi twassal għal duplikazzjoni ta’ komponenti ta’ teknoloġija avvanzata bħal proċessuri u displays, [8] li, fil-kuntest tal-“problema evergreen” tat-tnaqqis tal-SWaP (daqs, piż u konsum tal-enerġija) [16 ], huwa ħafna ħela. Mhuwiex sorprendenti li dawn l-LSIs bikrija qed isiru gradwalment skaduti.

L-LSI frammentat qed jiġi sostitwit b'sistema immunitarja waħda distribwita abbord, ikkontrollata minn "kontrollur intellettwali-kognittiv" (ICC). L-ICC huwa programm speċjali, is-sistema nervuża ċentrali abbord, li topera fuq is-sottosistemi integrati inklużi fil-BIS. Dan il-programm jgħaqqad is-sottosistemi LSI kollha f'netwerk distribwit wieħed (b'informazzjoni komuni u riżorsi komuni), u jgħaqqad ukoll l-LSIs kollha mal-proċessur ċentrali u sistemi oħra abbord. [8] Il-bażi għal din il-kombinazzjoni (inkluża l-kombinazzjoni ma’ komponenti li se jiġu żviluppati fil-futur) hija l-kunċett ġeneralment aċċettat ta’ “sistema ta’ sistemi” (SoS), [3] - bil-karatteristiċi distintivi tagħha bħall-iskalabbiltà, l-ispeċifikazzjoni pubblika u softwer u ħardwer għall-arkitettura miftuħa.

L-ICC għandha aċċess għall-informazzjoni mis-sottosistemi kollha tal-BIS; il-funzjoni tiegħu hija li tqabbel u tanalizza l-informazzjoni riċevuta minn sottosistemi LSI. L-ICC taħdem kontinwament fl-isfond, interazzjoni kontinwament mas-sottosistemi kollha tal-LSI - tidentifika kull theddida potenzjali, lokalizzataha, u finalment tirrakkomanda lill-pilota l-aħjar sett ta 'kontromiżuri (b'kunsiderazzjoni tal-kapaċitajiet uniċi ta' kull waħda mis-sottosistemi LSI). Għal dan il-għan, ICC juża algoritmi konjittivi avvanzati [17-25].

Dik. Kull inġenju tal-ajru għandu l-ICC individwali tiegħu. Madankollu, biex tinkiseb integrazzjoni akbar (u, bħala riżultat, affidabilità akbar), l-ICC tal-inġenji tal-ajru kollha li jipparteċipaw f'operazzjoni tattika huma kkombinati f'netwerk komuni wieħed, li għall-koordinazzjoni tiegħu s-"sistema awtonoma ta' informazzjoni loġistika" (ALIS ) hija responsabbli. [4] Meta waħda mill-ICCs tidentifika theddida, ALIS tikkalkula l-aktar kontromiżuri effettivi - bl-użu ta' informazzjoni mill-ICCs kollha u l-appoġġ tal-unitajiet kollha tal-ġlied li jipparteċipaw fl-operazzjoni tattika. ALIS "taf" il-karatteristiċi individwali ta' kull ICC, u tużahom biex timplimenta kontromiżuri koordinati.

L-LSI distribwit jittratta theddid estern (relatat ma' operazzjonijiet ta' miġġielda tal-għadu) u intern (relatata ma' stil ta' pilotaġġ u sfumaturi operattivi). Abbord il-ġlied F-35, is-sistema avjonika hija responsabbli għall-ipproċessar ta 'theddid estern, u VRAMS (sistema intelliġenti ta' informazzjoni dwar ir-riskju assoċjata ma 'manuvri perikolużi għal tagħmir) hija responsabbli għall-ipproċessar ta' theddid intern. [13] L-għan ewlieni tal-VRAMS huwa li jestendi l-perjodi operattivi tal-inġenju tal-ajru bejn is-sessjonijiet ta’ manutenzjoni meħtieġa. Biex tagħmel dan, VRAMS jiġbor informazzjoni f'ħin reali dwar il-prestazzjoni tas-sottosistemi bażiċi abbord (magna tal-inġenji tal-ajru, drives awżiljarji, komponenti mekkaniċi, sottosistemi elettriċi) u janalizza l-kundizzjoni teknika tagħhom; b'kont meħud ta 'parametri bħall-qċaċet tat-temperatura, tnaqqis fil-pressjoni, dinamika tal-vibrazzjoni u kull tip ta' interferenza. Abbażi ta’ din l-informazzjoni, il-VRAMS jagħti lill-bdot rakkomandazzjonijiet bil-quddiem dwar x’għandu jagħmel biex l-inġenju tal-ajru jinżamm fis-sod u sikur. VRAMS "jbassar" liema konsegwenzi jistgħu jwasslu għal ċerti azzjonijiet tal-pilota, u jagħti wkoll rakkomandazzjonijiet dwar kif jiġu evitati. [13]

Il-punt ta 'referenza li VRAMS tistinka għalih huwa żero manutenzjoni filwaqt li żżomm ultra-affidabilità u għeja strutturali mnaqqsa. Biex jintlaħaq dan il-għan, il-laboratorji ta 'riċerka qed jaħdmu biex joħolqu materjali bi strutturi intelliġenti li jkunu jistgħu jaħdmu b'mod effettiv f'kundizzjonijiet ta' manutenzjoni żero. Riċerkaturi f'dawn il-laboratorji qed jiżviluppaw metodi biex jiskopru mikroxquq u prekursuri oħra għall-falliment sabiex jipprevjenu fallimenti possibbli minn qabel. Qed issir ukoll riċerka biex tifhem aħjar il-fenomenu tal-għeja strutturali sabiex tintuża din id-dejta biex tirregola manuvri tal-avjazzjoni sabiex titnaqqas l-għeja strutturali - eċċ. jestendu l-ħajja utli tal-inġenju tal-ajru. [13] F'dan ir-rigward, huwa interessanti li wieħed jinnota li madwar 50% tal-artikoli fil-ġurnal "Advanced in Engineering Software" huma ddedikati għall-analiżi tas-saħħa u l-vulnerabbiltà tal-konkrit rinfurzat u strutturi oħra.

Il-qalba tas-softwer tal-infrastruttura ċibernetika abbord tal-ġlied tal-attakk unifikat F-35Sistema intelliġenti biex tinforma dwar riskji assoċjati ma' manuvri perikolużi għat-tagħmir

Sistema avjonika avvanzata

L-unità ta' appoġġ għall-ġlied fl-ajru tal-ġlied F-35 tinkludi sistema avjonika avvanzata li hija mfassla biex issolvi kompitu ambizzjuż:

Is-sistemi avjoniċi tal-bieraħ kienu jinkludu diversi sottosistemi indipendenti (kontroll tas-sensuri infra-aħmar u ultravjola, radar, sonar, gwerra elettronika u oħrajn), li kull waħda kienet mgħammra bil-wiri tagħha stess. Minħabba f'hekk, il-pilota kellu jħares lejn kull wieħed mill-wirjiet min-naħa tiegħu u manwalment janalizza u jqabbel id-dejta li ġejja minnhom. Min-naħa l-oħra, is-sistema avjonika tal-lum, li b'mod partikolari hija mgħammra bil-ġlied F-35, tirrappreżenta d-dejta kollha, preċedentement imxerrda, bħala riżorsa waħda; fuq wiri komuni wieħed. Dik. sistema avjonika moderna hija kumpless integrat ta' fużjoni ta' data iċċentrati fuq in-netwerk li jipprovdi lill-pilota bl-aktar għarfien effettiv tas-sitwazzjoni; isalvah mill-ħtieġa li jagħmel kalkoli analitiċi kumplessi. Bħala riżultat, grazzi għall-esklużjoni tal-fattur uman mill-linja analitika, il-pilota issa ma jistax jiġi distratt mill-missjoni prinċipali tal-ġlieda kontra.

Wieħed mill-ewwel tentattivi sinifikanti biex jiġi eliminat il-fattur uman mill-linja analitika avjonika ġie implimentat fl-infrastruttura ċibernetika tal-ġlied F-22. Abbord dan il-ġlied, programm algoritmikament intensiv huwa responsabbli għall-inkullar ta 'kwalità għolja ta' data li ġejja minn diversi sensuri, li d-daqs totali tal-kodiċi tas-sors tagħhom huwa ta '1,7 miljun linja. Fl-istess ħin, 90% tal-kodiċi huwa miktub f'Ada. Madankollu, is-sistema avjonika moderna - ikkontrollata mill-programm ALIS - li l-F-35 huwa mgħammar avvanzat b'mod sinifikanti meta mqabbel mal-ġlied F-22.

ALIS kienet ibbażata fuq is-softwer tal-ġlied F-22. Madankollu, mhux 1,7 miljun linja ta 'kodiċi issa huma responsabbli għall-għaqda tad-dejta, iżda 8,6 miljun. Fl-istess ħin, il-maġġoranza l-kbira tal-kodiċi hija miktuba f'C/C++. Il-kompitu ewlieni ta 'dan il-kodiċi algoritmikament intensiv kollu huwa li jevalwa liema informazzjoni se tkun rilevanti għall-pilota. Bħala riżultat, billi jiffoka biss fuq data kritika fil-teatru tal-operazzjonijiet, il-pilota issa huwa kapaċi jieħu deċiżjonijiet aktar mgħaġġla u effettivi. Dik. Is-sistema avjonika moderna, li l-ġlied F-35 huwa mgħammar b'mod partikolari, tneħħi l-piż analitiku mill-pilota, u finalment tippermettilu sempliċement itir. [12]

Il-qalba tas-softwer tal-infrastruttura ċibernetika abbord tal-ġlied tal-attakk unifikat F-35Avjoniċi stil antik

Sidebar: Għodod għall-iżvilupp użati abbord l-F-35

Xi komponenti tas-softwer [żgħar] taċ-ċiberinfrastruttura abbord F-35 huma miktuba f'lingwi relikwi bħal Ada, CMS-2Y, FORTRAN. Il-blokki tal-programmi miktuba f'Ada huma ġeneralment mislufa mill-ġlied F-22. [12] Madankollu, il-kodiċi miktub f'dawn il-lingwi relikwi huwa biss parti żgħira mis-softwer F-35. Il-lingwa ta 'programmar prinċipali għall-F-35 hija C/C++. Abbord l-F-35 jintużaw ukoll databases relazzjonali u orjentati lejn l-oġġetti. [14] Il-bażijiet tad-dejta jintużaw abbord biex jimmaniġġjaw il-big data b'mod effiċjenti. Biex dan ix-xogħol ikun jista' jsir f'ħin reali, id-databases jintużaw flimkien ma' aċċeleratur tal-analiżi tal-graff tal-hardware. [15]

Sidebar: Backdoors fl-F-35

Il-komponenti kollha li jiffurmaw it-tagħmir militari Amerikan modern huma 1) jew magħmulin apposta, 2) jew personalizzati minn prodotti kummerċjali disponibbli, 3) jew jirrappreżentaw soluzzjoni kummerċjali f'kaxxa. Barra minn hekk, fit-tliet każijiet kollha, il-manifatturi, jew ta 'komponenti individwali jew tas-sistema kollha kemm hi, għandhom pedigree dubjuż, li normalment joriġina barra mill-pajjiż. Bħala riżultat, hemm riskju li f'xi punt fil-katina tal-provvista (li ħafna drabi tkun imġebbda madwar id-dinja) backdoor jew malware (jew fil-livell tas-softwer jew tal-ħardwer) jinbnew f'komponent ta 'softwer jew hardware. Barra minn hekk, il-US Air Force hija magħrufa li tuża aktar minn miljun komponenti elettroniċi foloz, li jżid ukoll il-probabbiltà ta 'kodiċi malizzjuż u backdoors abbord. Biex ma nsemmux il-fatt li foloz normalment ikun kopja ta’ kwalità baxxa u instabbli tal-oriġinal, b’dak kollu li jimplika. [1]

Arkitettura tal-qalba ALIS

Fil-qosor tad-deskrizzjoni tas-sistemi kollha abbord, nistgħu ngħidu li r-rekwiżiti ewlenin għalihom jinżlu għat-teżijiet li ġejjin: l-integrabbiltà u l-iskalabbiltà; speċifikazzjoni pubblika u arkitettura miftuħa; ergonomija u konċiżjoni; stabbiltà, redundancy, diversità, reżiljenza u saħħa miżjuda; funzjonalità distribwita. L-arkitettura ċentrali ALIS hija rispons komprensiv għal dawn ir-rekwiżiti kompetituri wesgħin u ambizzjużi għall-F-35 Joint Strike Fighter.

Madankollu, din l-arkitettura, bħal kull ħaġa inġenjuża, hija sempliċi. Il-kunċett ta 'magni ta' stat finiti ttieħed bħala l-bażi tiegħu. L-applikazzjoni ta 'dan il-kunċett fil-qafas ta' ALIS hija realizzata fil-fatt li l-komponenti kollha tas-softwer abbord tal-ġlied F-35 għandhom struttura unifikata. Flimkien ma 'arkitettura klijent-server b'ħafna kamini għal kompjuters distribwiti, il-qalba tal-awtomata ALIS tissodisfa r-rekwiżiti konfliġġenti kollha deskritti hawn fuq. Kull komponent tas-softwer ALIS jikkonsisti f'interface ".h-file" u konfigurazzjoni algoritmika ".cpp-file". L-istruttura ġeneralizzata tagħhom tingħata fil-fajls tas-sors mehmuża mal-artiklu (ara t-tliet spoilers li ġejjin).

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;
}

Fil-qosor, f'ambjent tattiku kkontestat, l-unitajiet tal-Air Force li l-infrastruttura ċibernetika abbord tagħhom tgħaqqad b'mod effettiv ir-reżiljenza, is-sensja, id-diversità u l-funzjonalità distribwita jgawdu superjorità tal-ġlieda. IKK u ALIS tal-avjazzjoni moderna jissodisfaw dawn ir-rekwiżiti. Madankollu, il-grad tal-integrazzjoni tagħhom fil-futur se jiġi estiż ukoll għal interazzjoni ma 'unitajiet oħra tal-armata, filwaqt li issa l-integrazzjoni effettiva tal-Forza tal-Ajru tkopri biss l-unità tagħha stess.

Biblijografija

1. Courtney Howard. Avjonika: quddiem il-kurva // ​​Electronics Military & Aerospace: Avjonika innovazzjonijiet. 24(6), 2013. pp. 10-17.
2. Inġinerija Tattika tas-Softwer // General Dynamics Electric Boat.
3. Alvin Murphy. L-Importanza tal-Integrazzjoni tas-Sistema tas-Sistemi // Leading edge: Inġinerija u integrazzjoni tas-sistemi tal-ġlieda kontra. 8(2), 2013. pp. 8-15.
4. F-35: Lest għall-Ġlieda. // Forza tal-Ajru.
5. Orizzonti Globali // Viżjoni Globali tax-Xjenza u t-Teknoloġija tal-Forza tal-Ajru tal-Istati Uniti. 3.07.2013.
6. Chris Babcock. Tħejjija għall-Battleground Cyber ​​​​tal-Futur // Air & Space Power Journal. 29(6), 2015. pp. 61-73.
7. Edric Thompson. Ambjent operattiv komuni: Sensuri jmexxu l-Armata pass eqreb // Teknoloġija tal-Armata: Sensuri. 3(1), 2015. p. 16.
8. Mark Calafut. Il-futur tas-sopravivenza tal-inġenji tal-ajru: Bini ta' suite ta' sopravivenza intelliġenti u integrata // Teknoloġija tal-Armata: Avjazzjoni. 3(2), 2015. pp. 16-19.
9. Courtney Howard. Avjonika intelliġenti.
10. Stephanie Anne Fraioli. Appoġġ ta' Intelliġenza għall-F-35A Lightning II // Air & Space Power Journal. 30(2), 2016. pp. 106-109.
11. Courtney E. Howard. Ipproċessar tal-vidjo u tal-immaġni fit-tarf // Elettronika Militari u Aerospazjali: Avjonika Progressiva. 22(8), 2011.
12. Courtney Howard. Ajruplani tal-ġlieda kontra l-avjonika avvanzata // Elettronika Militari u Aerospazjali: Avjonika. 25(2), 2014. pp.8-15.
13. Iffoka fuq rotorcraft: Ix-xjentisti, ir-riċerkaturi u l-avjazzjoni jmexxu l-innovazzjoni // Teknoloġija tal-Armata: l-Avjazzjoni. 3(2), 2015. pp.11-13.
14. Inġinerija Tattika tas-Softwer // General Dynamics Electric Boat.
15. Tħabbira Wiesgħa tal-Aġenzija Uffiċċju tat-Teknoloġija tal-Mikrosistemi tal-Identifikazzjoni Ġerarkika tal-Ivverifika tal-Isfruttament (HIVE) DARPA-BAA-16-52 2 ta' Awwissu 2016.
16. Courtney Howard. Dejta fid-domanda: twieġeb is-sejħa għall-komunikazzjonijiet // Military & Aerospace electronics: Wearable Electronics. 27(9), 2016.
17. Tħabbira Wiesgħa tal-Aġenzija: Intelliġenza Artifiċjali Spjegabbli (XAI) DARPA-BAA-16-53, 2016.
18. Jordi Vallverdu. Arkitettura konjittiva għall-implimentazzjoni tal-emozzjonijiet fis-sistemi tal-kompjuter // Arkitetturi Konjittivi Ispirati Bijoloġikament. 15, 2016. pp. 34-40.
19. Bruce K. Johnson. Dawn of the Cognetic: Age Fighting Ideological War billi Tpoġġi l-Ħsieb f'Moviment b'Impatt // Air & Space Power Journal. 22(1), 2008. pp. 98-106.
20. Sharon M. Latour. Intelliġenza Emozzjonali: Implikazzjonijiet għall-Mexxejja kollha tal-Forza tal-Ajru tal-Istati Uniti // Air & Space Power Journal. 16(4), 2002. pp. 27-35.
21. Lt Col Sharon M. Latour. Intelliġenza Emozzjonali: Implikazzjonijiet għall-Mexxejja kollha tal-Forza tal-Ajru tal-Istati Uniti // Air & Space Power Journal. 16(4), 2002. pp. 27-35.
22. Jane Benson. Riċerka tax-xjenza konjittiva: Tmexxi s-suldati fid-direzzjoni t-tajba // Teknoloġija tal-Armata: Kompjuter. 3(3), 2015. pp. 16-17.
23. Dayan Araujo. Kompjuters konjittivi ipprajmata biex ibiddlu l-pajsaġġ tal-akkwist tal-Air Force.
24. James S. Albus. RCS: A arkitettura konjittiva għal sistemi intelliġenti multi-aġenti // Reviżjonijiet Annwali fil-Kontroll. 29(1), 2005. pp. 87-99.
25. Karev A.A. Sinerġija ta' fiduċja // Marketing prattiku. 2015. Nru 8(222). pp. 43-48.
26. Karev A.A. Client-server b'ħafna kamini għal kompjuters distribwiti // Amministratur tas-sistema. 2016. Nru 1-2(158-159). pp. 93-95.
27. Karev A.A. Komponenti tal-ħardwer tal-MPS abbord tal-ġlied tal-attakk unifikat F-35 // Komponenti u Teknoloġiji. 2016. Nru 11. P.98-102.

PS. Dan l-artiklu ġie ppubblikat oriġinarjament fi "Komponenti u Teknoloġiji".

Sors: www.habr.com

Żid kumment