F-35 एकीकृत स्ट्राइक फाइटरको अनबोर्ड साइबर पूर्वाधारको सफ्टवेयर कोर

F-35 एकीकृत स्ट्राइक फाइटरको स्वायत्त रसद सूचना प्रणाली (ALIS) को प्रमुख घटकहरूको एक सिंहावलोकन। "लडाई समर्थन इकाई" र यसका चार मुख्य घटकहरूको विस्तृत विश्लेषण: 1) मानव-प्रणाली इन्टरफेस, 2) कार्यकारी-नियन्त्रण प्रणाली, 3) अन-बोर्ड प्रतिरक्षा प्रणाली, 4) एभियोनिक्स प्रणाली। F-35 लडाकुको फर्मवेयर र यसको अन-बोर्ड सफ्टवेयरको लागि प्रयोग हुने उपकरणहरू सम्बन्धी केही जानकारी। लडाकु लडाकुहरूको पहिलेका मोडेलहरूसँग तुलना प्रदान गरिएको छ, र सेना उड्डयनको थप विकासको सम्भावनाहरू पनि संकेत गरिएको छ।

F-35 लडाकु जेट सबै प्रकारका उच्च-प्रविधि सेन्सरहरूको उडान झुण्ड हो जसले कुल "360-डिग्री परिस्थितिगत जागरूकता" प्रदान गर्दछ।

परिचय

वायु सेना हार्डवेयर प्रणाली समय संग अधिक र अधिक जटिल भएको छ। [२७] तिनीहरूको साइबर पूर्वाधार (सफ्टवेयर र हार्डवेयर कम्पोनेन्टहरू जसलाई राम्रो एल्गोरिदमिक ट्युनिङ चाहिन्छ) पनि बिस्तारै जटिल हुँदै गइरहेको छ। अमेरिकी वायुसेनाको उदाहरण प्रयोग गरेर, कसैले कसरी लडाई विमानको साइबर पूर्वाधार - यसको परम्परागत हार्डवेयर घटकहरूको तुलनामा - बिस्तारै 27% भन्दा कम (F-5, तेस्रो पुस्ताको लडाकुको लागि) बाट विस्तार भएको देख्न सक्छ। 4% भन्दा बढी (F-90, पाँचौं पुस्ताको लडाकुको लागि)। [५] यस साइबर पूर्वाधारको फाइन-ट्यूनिङको लागि, F-35 यस उद्देश्यका लागि विशेष रूपमा विकसित गरिएको नवीनतम सफ्टवेयरको लागि जिम्मेवार छ: स्वायत्त रसद सूचना प्रणाली (ALIS)।

स्वायत्त रसद सूचना प्रणाली

5 औं पुस्ताका लडाकुहरूको युगमा, लडाईको श्रेष्ठता मुख्य रूपमा स्थितिगत जागरूकताको गुणस्तरद्वारा मापन गरिन्छ। [१०] तसर्थ, F-10 लडाकू सबै प्रकारका उच्च-प्रविधि सेन्सरहरूको उडान झुण्ड हो, जसले कुल 35-डिग्री परिस्थितिगत जागरूकता प्रदान गर्दछ। [११] यस सन्दर्भमा एक नयाँ लोकप्रिय हिट तथाकथित हो। "एकीकृत सेन्सर आर्किटेक्चर" (ISA), जसमा सेन्सरहरू समावेश छन् जसले स्वतन्त्र रूपमा गतिशील रूपमा एकअर्कासँग अन्तरक्रिया गर्दछ (शान्तमा मात्र होइन, तर प्रतिस्पर्धात्मक रणनीतिक वातावरणमा पनि) - जसले, सैद्धान्तिक रूपमा, परिस्थितिगत जागरूकताको गुणस्तरमा अझ ठूलो सुधार ल्याउनुपर्दछ। । [७]। यद्यपि, यो सिद्धान्त व्यवहारमा जानको लागि, सेन्सरहरूबाट प्राप्त सबै डेटाको उच्च-गुणस्तरको एल्गोरिदमिक प्रशोधन आवश्यक छ।

त्यसकारण, F-35 ले बोर्डमा सफ्टवेयरलाई निरन्तरता दिन्छ, स्रोत कोडहरूको कुल आकार जसको 20 मिलियन रेखाहरू भन्दा बढी हुन्छ, जसको लागि यसलाई प्राय: "उडान कम्प्युटर" भनिन्छ। [६] स्ट्राइक लडाकुहरूको हालको पाँचौं युगमा, लडाईको श्रेष्ठता स्थितिगत जागरूकताको गुणस्तरद्वारा मापन गरिन्छ, यस कार्यक्रम कोडको लगभग ५०% (८.६ मिलियन लाइनहरू) ले सबैभन्दा जटिल एल्गोरिदमिक प्रशोधन गर्छ - आउने सबै डेटालाई गोंद गर्न। सेन्सरबाट थिएटर अफ अपरेशनको एकल चित्रमा। वास्तविक समयमा।

अमेरिकी लडाकु लडाकुहरूका लागि अन-बोर्ड कार्यक्षमता प्रदान गर्नमा परिवर्तनको गतिशीलता - सफ्टवेयर तर्फ

F-35 को स्वायत्त रसद सूचना प्रणाली (ALIS) ले लडाकुलाई 1) योजना (उन्नत एभियोनिक्स प्रणालीहरू मार्फत), 2) दिगोपन (एक अग्रणी लडाई इकाईको रूपमा कार्य गर्ने क्षमता), र 3) सुदृढीकरण (कार्य गर्ने क्षमता) प्रदान गर्दछ। दास लडाई इकाईको रूपमा)। [४] "ग्लु कोड" ALIS को मुख्य भाग हो, सबै F-4 विमान कोडको 95% हो। ALIS कोडको अन्य 35% ले केही सानो, तर एल्गोरिदमको रूपमा धेरै गहन, अपरेशनहरू प्रदर्शन गर्दछ। [१२] F-50 यसकारण विकसित भएको सबैभन्दा जटिल लडाई प्रणाली मध्ये एक हो। [६]

ALIS एक सशर्त स्वचालित प्रणाली हो जसले अनबोर्ड सबसिस्टमहरूको एक विस्तृत विविधताको एकीकृत जटिल संयोजन गर्दछ; र पाइलटलाई थिएटर अफ अपरेशन (स्थितिगत जागरूकता) को बारेमा उच्च-गुणस्तरको जानकारी प्रदान गरेर प्रभावकारी अन्तरक्रिया पनि समावेश गर्दछ। ALIS सफ्टवेयर इन्जिन निरन्तर पृष्ठभूमिमा चल्छ, पाइलटलाई निर्णय लिन मद्दत गर्दछ र उडानमा महत्वपूर्ण बिन्दुहरूमा मार्गदर्शन प्रदान गर्दछ। [१३]

लडाई समर्थन इकाई

ALIS को सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण उपप्रणालीहरू मध्ये एक "लडाई समर्थन इकाई" हो, जसमा पाँच मुख्य तत्वहरू छन् [१३]:

1) "मानव-प्रणाली इन्टरफेस" - सञ्चालनको थियेटरको उच्च-गुणस्तर दृश्य प्रदान गर्दछ (एर्गोनोमिक, व्यापक, संक्षिप्त)। [१२] यस थियेटरलाई अवलोकन गर्दै, पाइलटले रणनीतिक निर्णयहरू लिन्छ र लडाई आदेशहरू जारी गर्दछ, जसलाई आईसीएस एकाइद्वारा प्रशोधन गरिन्छ।

2) "कार्यकारी-नियन्त्रण प्रणाली" (ECS) - अन-बोर्ड हतियारहरूको नियन्त्रण एकाइहरूसँग अन्तरक्रिया गर्दै, मानव-प्रणाली इन्टरफेस मार्फत पायलटद्वारा जारी गरिएका लडाई आदेशहरूको कार्यान्वयन सुनिश्चित गर्दछ। ICS ले प्रत्येक लडाई कमाण्ड (फिडब्याक सेन्सरहरू मार्फत) को प्रयोगबाट भएको वास्तविक क्षतिलाई पनि रेकर्ड गर्दछ - एभियोनिक्स प्रणालीद्वारा यसको पछिल्लो विश्लेषणको लागि।

3) "अन-बोर्ड इम्युन सिस्टम" (BIS) - बाह्य खतराहरू निगरानी गर्दछ र, जब तिनीहरू पत्ता लगाइन्छ, धम्कीहरू हटाउन आवश्यक प्रतिरोधात्मक उपायहरू गर्दछ। यस अवस्थामा, BIS ले संयुक्त रणनीतिक अपरेशनमा भाग लिने मैत्री लडाई एकाइहरूको समर्थनको आनन्द लिन सक्छ। [८] यस उद्देश्यका लागि, LSI ले एभियोनिक्स प्रणालीहरूसँग नजिकबाट अन्तरक्रिया गर्छ - सञ्चार प्रणाली मार्फत।

4) "एभियोनिक्स प्रणाली" - विभिन्न सेन्सरहरूबाट आउने कच्चा डाटा स्ट्रिमलाई मानव-प्रणाली इन्टरफेस मार्फत पाइलटलाई पहुँचयोग्य उच्च-गुणस्तरको स्थितिगत जागरूकतामा रूपान्तरण गर्दछ।

5) "सञ्चार प्रणाली" - अन-बोर्ड र बाह्य नेटवर्क ट्राफिक, आदि व्यवस्थापन गर्दछ। सबै अन-बोर्ड प्रणालीहरू बीचको लिङ्कको रूपमा कार्य गर्दछ; साथै संयुक्त रणनीतिक अपरेशनमा भाग लिने सबै लडाई एकाइहरू बीच।

मानव-प्रणाली इन्टरफेस

लडाकु ककपिटमा उच्च-गुणस्तर र व्यापक परिस्थितिगत जागरूकता, सञ्चार र दृश्यको आवश्यकता पूरा गर्न महत्त्वपूर्ण छ। सामान्यतया ALIS को अनुहार र विशेष गरी लडाई समर्थन एकाइ "पैनोरामिक भिजुअलाइजेशन डिस्प्ले सबसिस्टम" (L-3 संचार प्रदर्शन प्रणाली) हो। यसमा ठूलो हाई-डेफिनिशन टच स्क्रिन (LADD) र एक ब्रोडब्यान्ड संचार च्यानल समावेश छ। L-3 सफ्टवेयरले Integrity OS 178B (ग्रीन हिल्स सफ्टवेयरबाट रियल-टाइम अपरेटिङ सिस्टम) चलाउँछ, जुन F-35 लडाकू जेटको लागि मुख्य एभियोनिक्स अपरेटिङ सिस्टम हो।

F-35 साइबर पूर्वाधार आर्किटेक्टहरूले छवटा अपरेटिङ सिस्टम-विशिष्ट सुविधाहरूमा आधारित Integrity OS 178B चयन गरे: 1) खुला वास्तुकला मानकहरूको पालना, 2) लिनक्स संग अनुकूलता, 3) POSIX API संग अनुकूलता, 4) सुरक्षित मेमोरी आवंटन, 5) को समर्थन विशेष आवश्यकता सुरक्षा र 6) ARINC 653 विनिर्देशको लागि समर्थन। [१२] "ARINC 12" एभियोनिक्स अनुप्रयोगहरूका लागि एउटा सफ्टवेयर इन्टरफेस हो। यस इन्टरफेसले एकीकृत मोड्युलर एभियोनिक्सका सिद्धान्तहरू अनुसार उड्डयन कम्प्युटिङ प्रणाली स्रोतहरूको अस्थायी र स्थानिय विभाजनलाई विनियमित गर्दछ; र प्रोग्रामिङ इन्टरफेस पनि परिभाषित गर्दछ जुन अनुप्रयोग सफ्टवेयरले कम्प्युटर प्रणाली स्रोतहरू पहुँच गर्न प्रयोग गर्नुपर्छ।

Panoramic दृश्य प्रदर्शन उपप्रणाली

कार्यकारी नियन्त्रण प्रणाली

माथि उल्लेख गरिए अनुसार, ICS, अन-बोर्ड हतियारहरूको नियन्त्रण एकाइहरूसँग अन्तरक्रिया गर्दै, लडाई आदेशहरूको कार्यान्वयन र प्रत्येक लडाई आदेशको प्रयोगबाट वास्तविक क्षतिको रेकर्डिङ सुनिश्चित गर्दछ। ICS को मुटु एक सुपर कम्प्यूटर हो, जसलाई स्वाभाविक रूपमा "अन-बोर्ड हतियार" को रूपमा वर्गीकृत गरिएको छ।

अन-बोर्ड सुपर कम्प्युटरमा तोकिएको कार्यहरूको मात्रा ठूलो भएकोले, यसले बल बढाएको छ र त्रुटि सहनशीलता र कम्प्युटिङ शक्तिको लागि उच्च आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ; यो एक प्रभावकारी तरल शीतलन प्रणाली संग सुसज्जित छ। यी सबै उपायहरू अन-बोर्ड कम्प्युटर प्रणालीले ठूलो मात्रामा डाटा प्रशोधन गर्न र उन्नत एल्गोरिदमिक प्रशोधन गर्न सक्षम छ भन्ने सुनिश्चित गर्नका लागि लिइन्छ - जसले पायलटलाई प्रभावकारी परिस्थितिगत जागरूकता प्रदान गर्दछ: उसलाई थियेटर अफ अपरेशनको बारेमा विस्तृत जानकारी दिँदै। [१२]

F-35 लडाकू जेटको अन-बोर्ड सुपर कम्प्युटरले प्रति सेकेन्ड 40 बिलियन अपरेशनहरू लगातार गर्न सक्षम छ, जसले गर्दा यसले उन्नत एभियोनिक्सको संसाधन-गहन एल्गोरिदमहरू (इलेक्ट्रो-अप्टिकल, इन्फ्रारेड र प्रशोधन सहित) को बहु-टास्किङ कार्यान्वयन सुनिश्चित गर्दछ। रडार डाटा)। [९] वास्तविक समय। F-9 लडाकुको लागि, यी सबै एल्गोरिदमिक रूपमा गहन गणनाहरू छेउमा गर्न सम्भव छैन (प्रत्येक लडाई एकाइलाई सुपर कम्प्युटरको साथ लैजानको लागि), किनभने सबै सेन्सरहरूबाट आउने डेटाको कुल प्रवाहको तीव्रता बढी छ। सबैभन्दा छिटो संचार प्रणाली को थ्रुपुट - कम्तिमा 35 पटक। [१२]

बढ्दो विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्न, F-35 को सबै महत्वपूर्ण अनबोर्ड प्रणालीहरू (केही हदसम्म, अनबोर्ड सुपर कम्प्युटर सहित) रिडन्डन्सीको सिद्धान्त प्रयोग गरी लागू गरिन्छ, ताकि बोर्डमा एउटै कार्य सम्भावित रूपमा धेरै फरक उपकरणहरूद्वारा गर्न सकिन्छ। यसबाहेक, रिडन्डन्सीको लागि आवश्यकता यस्तो छ कि नक्कल तत्वहरू वैकल्पिक निर्माताहरूद्वारा विकसित हुन्छन् र वैकल्पिक वास्तुकला छ। यसका लागि धन्यवाद, मूल र नक्कलको एकै साथ असफलताको सम्भावना कम हुन्छ। [१, २] यसैले पनि मास्टर कम्प्युटरले लिनक्स जस्तो अपरेटिङ सिस्टम चलाउँछ, जबकि दास कम्प्युटरहरूले विन्डोज चलाउँछन्। [२] साथै, यदि कम्प्यूटरहरू मध्ये एउटा असफल भयो भने, लडाई समर्थन इकाईले काम गर्न जारी राख्न सक्छ (कम्तीमा आपतकालीन मोडमा), ALIS कर्नेल वास्तुकला "वितरित कम्प्युटिङको लागि मल्टीथ्रेडेड क्लाइन्ट-सर्भर" को सिद्धान्तमा बनाइएको छ। [१८]

अन-बोर्ड प्रतिरक्षा प्रणाली

प्रतिस्पर्धात्मक रणनीतिक वातावरणमा, वायुजनित प्रतिरक्षा कायम राख्न लचिलोपन, अनावश्यकता, विविधता, र वितरित कार्यक्षमताको प्रभावकारी संयोजन चाहिन्छ। हिजोको लडाई उड्डयनमा एकीकृत अन-बोर्ड प्रतिरक्षा प्रणाली (BIS) थिएन। यसको उड्डयन LSI खण्डित थियो र धेरै स्वतन्त्र रूपमा सञ्चालन कम्पोनेन्टहरू मिलेर बनेको थियो। यी प्रत्येक कम्पोनेन्टहरू हतियार प्रणालीहरूको एक विशिष्ट, साँघुरो सेटको सामना गर्न अनुकूलित गरिएको थियो: 1) ब्यालिस्टिक प्रोजेक्टाइलहरू, 2) रेडियो फ्रिक्वेन्सी वा इलेक्ट्रो-अप्टिकल सिग्नलमा लक्षित मिसाइलहरू, 3) लेजर विकिरण, 4) राडार विकिरण, आदि। जब एक आक्रमण पत्ता लगाइयो, सम्बन्धित LSI उपप्रणाली स्वचालित रूपमा सक्रिय भयो र प्रतिरोधी उपायहरू लियो।

हिजोको LSI का कम्पोनेन्टहरू एकअर्काबाट स्वतन्त्र रूपमा डिजाइन र विकास गरिएका थिए - विभिन्न ठेकेदारहरूद्वारा। यी कम्पोनेन्टहरू, नियमको रूपमा, बन्द वास्तुकला भएको हुनाले, LSI आधुनिकीकरण - नयाँ प्रविधिहरू र नयाँ हतियार प्रणालीहरू देखा पर्दा - अर्को स्वतन्त्र LSI कम्पोनेन्ट थप्न कम भयो। यस्तो खण्डित LSI को मौलिक हानि - एक बन्द वास्तुकला संग स्वतन्त्र घटक सम्मिलित - यो हो कि यसको टुक्राहरु एक अर्का संग अन्तरक्रिया गर्न सक्दैन र केन्द्रीय समन्वय गर्न सकिदैन। अर्को शब्दमा, तिनीहरू एक-अर्कासँग कुराकानी गर्न र संयुक्त कार्यहरू गर्न सक्दैनन्, जसले सम्पूर्ण LSI को विश्वसनीयता र अनुकूलन क्षमतालाई सीमित गर्दछ। उदाहरणका लागि, यदि प्रतिरक्षा उपप्रणालीहरू मध्ये एउटा असफल भयो वा नष्ट भयो भने, अन्य उपप्रणालीहरूले प्रभावकारी रूपमा यो क्षतिको लागि क्षतिपूर्ति गर्न सक्दैनन्। थप रूपमा, LSIs को खण्डीकरणले प्राय: प्रोसेसर र डिस्प्ले जस्ता उच्च-टेक कम्पोनेन्टहरूको नक्कल निम्त्याउँछ, [8] जुन, SWaP (आकार, तौल र शक्ति खपत) कम गर्ने "सदाबहार समस्या" को सन्दर्भमा [१६]। ], धेरै बेकार छ। यो अचम्मको कुरा होइन कि यी प्रारम्भिक LSI हरू बिस्तारै अप्रचलित हुँदैछन्।

खण्डित LSI लाई "बौद्धिक-संज्ञानात्मक नियन्त्रक" (ICC) द्वारा नियन्त्रित एकल वितरित अन-बोर्ड प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा प्रतिस्थापन गरिएको छ। ICC एक विशेष कार्यक्रम हो, अन-बोर्ड केन्द्रीय स्नायु प्रणाली, BIS मा समावेश एकीकृत सबसिस्टमहरूको शीर्षमा सञ्चालन हुन्छ। यो कार्यक्रमले सबै LSI उपप्रणालीहरूलाई एकल वितरित नेटवर्कमा एकताबद्ध गर्दछ (सामान्य जानकारी र साझा स्रोतहरूसँग), र साथै सबै LSI हरूलाई केन्द्रीय प्रोसेसर र अन्य अन-बोर्ड प्रणालीहरूसँग जडान गर्दछ। [८] यस संयोजनको लागि आधार (भविष्यमा विकसित हुने कम्पोनेन्टहरूसँगको संयोजन सहित) "प्रणालीहरूको प्रणाली" (SoS) को सामान्य रूपमा स्वीकृत अवधारणा हो, [३] - यसको विशिष्ट विशेषताहरू जस्तै स्केलेबिलिटी, सार्वजनिक विशिष्टताहरू सहित। र वास्तुकला सफ्टवेयर र हार्डवेयर खोल्नुहोस्।

ICC सँग सबै BIS उपप्रणालीहरूबाट जानकारीमा पहुँच छ; यसको कार्य LSI उपप्रणालीबाट प्राप्त जानकारीको तुलना र विश्लेषण गर्नु हो। ICC निरन्तर पृष्ठभूमिमा काम गर्दछ, सबै LSI उपप्रणालीहरूसँग निरन्तर अन्तरक्रिया गर्दै - प्रत्येक सम्भावित खतराको पहिचान गर्दै, यसलाई स्थानीयकरण गर्दै, र अन्तमा पाइलटलाई काउन्टरमेजरहरूको इष्टतम सेट सिफारिस गर्दछ (प्रत्येक LSI उपप्रणालीको अद्वितीय क्षमताहरूलाई ध्यानमा राख्दै)। यस उद्देश्यको लागि, आईसीसीले उन्नत संज्ञानात्मक एल्गोरिदमहरू प्रयोग गर्दछ [17-25]।

त्यो। प्रत्येक विमानको आफ्नै व्यक्तिगत ICC हुन्छ। यद्यपि, अझ ठूलो एकीकरण (र, फलस्वरूप, अधिक विश्वसनीयता) प्राप्त गर्न, रणनीतिक सञ्चालनमा भाग लिने सबै विमानहरूको ICC लाई एक साझा नेटवर्कमा जोडिएको छ, जसको समन्वयको लागि "स्वायत्त रसद सूचना प्रणाली" (ALIS)। ) जिम्मेवार छ। [४] जब ICCs मध्ये कुनै एकले खतराको पहिचान गर्छ, ALIS ले सबैभन्दा प्रभावकारी काउन्टरमेजरहरूको गणना गर्छ - सबै ICC बाट जानकारी र रणनीतिक अपरेशनमा भाग लिने सबै लडाई एकाइहरूको समर्थन प्रयोग गरेर। ALIS ले प्रत्येक ICC को व्यक्तिगत विशेषताहरू "जान्दछ", र तिनीहरूलाई समन्वयित प्रतिरोधात्मक उपायहरू लागू गर्न प्रयोग गर्दछ।

वितरित LSI ले बाह्य (शत्रु लडाई अपरेशनहरूसँग सम्बन्धित) र आन्तरिक (पाइलटिंग शैली र परिचालन सूक्ष्मताहरूसँग सम्बन्धित) खतराहरूसँग सम्झौता गर्दछ। F-35 लडाकु विमानमा, एभियोनिक्स प्रणाली बाह्य खतराहरू प्रशोधन गर्न जिम्मेवार छ, र VRAMS (उपकरणहरूको लागि खतरनाक चालहरूसँग सम्बन्धित बुद्धिमान जोखिम सूचना प्रणाली) आन्तरिक खतराहरू प्रशोधन गर्न जिम्मेवार छ। [१३] VRAMS को मुख्य उद्देश्य आवश्यक मर्मत सत्रहरू बीच विमानको सञ्चालन अवधि विस्तार गर्नु हो। यो गर्नको लागि, VRAMS ले आधारभूत अनबोर्ड सबसिस्टमहरू (विमान इन्जिन, सहायक ड्राइभहरू, मेकानिकल कम्पोनेन्टहरू, विद्युतीय उपप्रणालीहरू) को कार्यसम्पादनको बारेमा वास्तविक-समय जानकारी सङ्कलन गर्दछ र तिनीहरूको प्राविधिक अवस्थाको विश्लेषण गर्दछ; खाता मापदण्डहरू जस्तै तापमान शिखरहरू, दबाव ड्रपहरू, कम्पन गतिशीलता र सबै प्रकारका हस्तक्षेपहरू। यस जानकारीको आधारमा, VRAMS ले विमानलाई सुरक्षित र स्वस्थ राख्न के गर्ने भनेर पाइलटलाई अग्रिम सिफारिसहरू दिन्छ। VRAMS ले पाइलटका केही कार्यहरूले के नतिजाहरू निम्त्याउन सक्छ "भविष्यवाणी" गर्छ, र तिनीहरूबाट कसरी बच्ने भनेर सिफारिसहरू पनि दिन्छ। [१३]

VRAMS ले प्रयास गरेको बेन्चमार्क अल्ट्रा-विश्वसनीयता र कम संरचनात्मक थकान कायम राख्दा शून्य मर्मतसम्भार हो। यो लक्ष्य हासिल गर्न, अनुसन्धान प्रयोगशालाहरूले स्मार्ट संरचनाहरू भएका सामग्रीहरू सिर्जना गर्न काम गरिरहेका छन् जुन शून्य मर्मतसम्भार अवस्थाहरूमा प्रभावकारी रूपमा काम गर्न सक्षम हुनेछ। यी प्रयोगशालाहरूमा अन्वेषकहरूले माइक्रोक्र्याकहरू पत्ता लगाउने विधिहरू विकास गर्दैछन् र असफलताको लागि अन्य पूर्ववर्तीहरू सम्भावित विफलताहरूलाई अग्रिम रोक्नको लागि। संरचनात्मक थकानको घटनालाई अझ राम्ररी बुझ्नको लागि अनुसन्धान पनि सञ्चालन भइरहेको छ ताकि संरचनात्मक थकान कम गर्नको लागि उड्डयन चालहरू विनियमित गर्न यो डेटा प्रयोग गर्नको लागि - आदि। विमानको उपयोगी जीवन विस्तार गर्नुहोस्। [१३] यस सन्दर्भमा, यो नोट गर्न चाखलाग्दो छ कि "इञ्जिनियरिङ् सफ्टवेयरमा उन्नत" जर्नलका लगभग ५०% लेखहरू प्रबलित कंक्रीट र अन्य संरचनाहरूको बल र जोखिमको विश्लेषणमा समर्पित छन्।

उपकरणहरूको लागि खतरनाक युद्धाभ्यासहरूसँग सम्बन्धित जोखिमहरूको बारेमा जानकारीको लागि बुद्धिमान प्रणाली

उन्नत एभियोनिक्स प्रणाली

F-35 लडाकुको एयरबोर्न लडाई समर्थन इकाईमा एक उन्नत एभियोनिक्स प्रणाली समावेश छ जुन महत्वाकांक्षी कार्य समाधान गर्न डिजाइन गरिएको छ:

हिजोको एभियोनिक्स प्रणालीहरूमा धेरै स्वतन्त्र उपप्रणालीहरू (इन्फ्रारेड र पराबैंगनी सेन्सरहरू, राडार, सोनार, इलेक्ट्रोनिक युद्ध र अन्यहरू नियन्त्रण गर्ने) समावेश थिए, जसमध्ये प्रत्येक आफ्नै प्रदर्शनले सुसज्जित थियो। यसका कारण, पाइलटले प्रत्येक डिस्प्लेलाई पालैपालो हेर्नुपर्‍यो र म्यानुअल रूपमा तिनीहरूबाट आउने डाटाको विश्लेषण र तुलना गर्नुपर्‍यो। अर्कोतर्फ, आजको एभियोनिक्स प्रणाली, जुन विशेष गरी F-35 लडाकुसँग सुसज्जित छ, सबै डेटा, पहिले छरिएका, एकल स्रोतको रूपमा प्रतिनिधित्व गर्दछ; एक साधारण प्रदर्शन मा। त्यो। आधुनिक एभियोनिक्स प्रणाली एक एकीकृत नेटवर्क-केन्द्रित डाटा फ्युजन कम्प्लेक्स हो जसले पायलटलाई सबैभन्दा प्रभावकारी स्थितिगत जागरूकता प्रदान गर्दछ; जटिल विश्लेषणात्मक गणना गर्न आवश्यक देखि बचाउन। नतिजाको रूपमा, विश्लेषणात्मक लूपबाट मानव कारकको बहिष्कारको लागि धन्यवाद, पायलट अब मुख्य लडाई मिशनबाट विचलित हुन सक्दैन।

एभियोनिक्स एनालिटिकल लूपबाट मानव कारक हटाउने पहिलो महत्त्वपूर्ण प्रयासहरू F-22 लडाकुको साइबर पूर्वाधारमा लागू गरिएको थियो। बोर्डमा यो लडाकु, एक एल्गोरिदमिक रूपमा गहन कार्यक्रम विभिन्न सेन्सरहरूबाट आउने डाटाको उच्च-गुणस्तर ग्लुइङको लागि जिम्मेवार छ, स्रोत कोडहरूको कुल आकार जसको 1,7 मिलियन लाइनहरू छन्। एकै समयमा, कोड को 90% Ada मा लेखिएको छ। यद्यपि, आधुनिक एभियोनिक्स प्रणाली - ALIS कार्यक्रमद्वारा नियन्त्रित - जुन F-35 ले सुसज्जित छ F-22 लडाकुको तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा उन्नत भएको छ।

ALIS F-22 लडाकु सफ्टवेयरमा आधारित थियो। यद्यपि, कोडको 1,7 मिलियन लाइनहरू अब डाटा मर्ज गर्न जिम्मेवार छन्, तर 8,6 मिलियन। एकै समयमा, कोडको विशाल बहुमत C/C++ मा लेखिएको छ। यो सबै एल्गोरिदम गहन कोड को मुख्य कार्य पायलट को लागि प्रासंगिक हुनेछ के जानकारी को मूल्यांकन गर्न को लागी छ। नतिजाको रूपमा, सञ्चालनको थियेटरमा मात्र महत्वपूर्ण डेटामा ध्यान केन्द्रित गरेर, पाइलट अब छिटो र अधिक प्रभावकारी निर्णयहरू गर्न सक्षम छन्। त्यो। आधुनिक एभियोनिक्स प्रणाली, जसमा F-35 लडाकू विशेष गरी सुसज्जित छ, पाइलटबाट विश्लेषणात्मक बोझ हटाउँछ, र अन्तमा उसलाई उडान गर्न अनुमति दिन्छ। [१२]

पुरानो शैली एभियोनिक्स

साइडबार: F-35 बोर्डमा विकास उपकरणहरू प्रयोग गरियो

F-35 अनबोर्ड साइबर इन्फ्रास्ट्रक्चरका केही [साना] सफ्टवेयर कम्पोनेन्टहरू Ada, CMS-2Y, FORTRAN जस्ता अवशेष भाषाहरूमा लेखिएका छन्। Ada मा लेखिएको कार्यक्रम ब्लकहरू सामान्यतया F-22 लडाकुबाट उधारो गरिन्छ। [१२] यद्यपि, यी अवशेष भाषाहरूमा लेखिएको कोड F-12 सफ्टवेयरको सानो अंश मात्र हो। F-35 को लागि मुख्य प्रोग्रामिङ भाषा C/C++ हो। F-35 बोर्डमा रिलेशनल र वस्तु-उन्मुख डाटाबेसहरू पनि प्रयोग गरिन्छ। [१४] डाटाबेसहरू ठूलो डाटालाई कुशलतापूर्वक ह्यान्डल गर्न बोर्डमा प्रयोग गरिन्छ। यो काम वास्तविक समयमा गर्न सक्षम बनाउन, डेटाबेसहरू हार्डवेयर ग्राफ विश्लेषण एक्सेलेरेटरसँग संयोजनमा प्रयोग गरिन्छ। [१५]

साइडबार: F-35 मा पछाडिको ढोका

आधुनिक अमेरिकी सैन्य उपकरणहरू बनाउने सबै कम्पोनेन्टहरू हुन् 1) या त कस्टम-मेड, 2) वा उपलब्ध व्यावसायिक उत्पादनहरूबाट अनुकूलित, 3) वा बक्स गरिएको व्यावसायिक समाधान प्रतिनिधित्व गर्दछ। यसबाहेक, यी तीनवटै अवस्थाहरूमा, निर्माताहरू, व्यक्तिगत कम्पोनेन्टहरू वा सम्पूर्ण प्रणालीको रूपमा, एक संदिग्ध वंशावली छ, जुन सामान्यतया देश बाहिर उत्पन्न हुन्छ। नतिजाको रूपमा, त्यहाँ एक जोखिम छ कि आपूर्ति श्रृंखला (जसलाई प्रायः विश्वभर फैलिएको छ) मा एक ब्याकडोर वा मालवेयर (या त सफ्टवेयर वा हार्डवेयर स्तरमा) सफ्टवेयर वा हार्डवेयर घटकमा बनाइनेछ। थप रूपमा, अमेरिकी वायुसेनाले 1 मिलियन भन्दा बढी नक्कली इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू प्रयोग गर्न चिनिन्छ, जसले बोर्डमा मालिसियस कोड र ब्याकडोरहरूको सम्भावना पनि बढाउँछ। यो तथ्यलाई उल्लेख नगर्नुहोस् कि नक्कली सामान्यतया मूलको कम-गुणस्तर र अस्थिर प्रतिलिपि हो, जसमा यसले अर्थ दिन्छ। [५]

ALIS कर्नेल वास्तुकला

सबै अन-बोर्ड प्रणालीहरूको विवरण संक्षेपमा, हामी भन्न सक्छौं कि तिनीहरूका लागि मुख्य आवश्यकताहरू निम्न थेसिसहरूमा आउँछन्: एकीकरण र मापनीयता; सार्वजनिक विनिर्देश र खुला वास्तुकला; एर्गोनोमिक्स र संक्षिप्तता; स्थिरता, अनावश्यकता, विविधता, लचिलोपन र बल बढ्यो; वितरित कार्यक्षमता। ALIS कोर वास्तुकला F-35 संयुक्त स्ट्राइक फाइटरका लागि यी व्यापक र महत्वाकांक्षी प्रतिस्पर्धी आवश्यकताहरूको लागि एक व्यापक प्रतिक्रिया हो।

यद्यपि, यो वास्तुकला, सबै सरल जस्तै, सरल छ। सीमित राज्य मेसिनहरूको अवधारणालाई यसको आधारको रूपमा लिइयो। ALIS को ढाँचा भित्र यो अवधारणा को आवेदन F-35 लडाकु को अन-बोर्ड सफ्टवेयर को सबै घटक एक एकीकृत संरचना छ भन्ने तथ्य मा महसुस भएको छ। वितरित कम्प्युटिङका ​​लागि बहु-थ्रेडेड क्लाइन्ट-सर्भर आर्किटेक्चरसँग जोडिएको, ALIS अटोमेटा कर्नेलले माथि वर्णन गरिएका सबै विरोधाभासी आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। प्रत्येक ALIS सफ्टवेयर कम्पोनेन्टमा इन्टरफेस ".h-file" र एल्गोरिदमिक कन्फिगरेसन ".cpp-file" हुन्छ। तिनीहरूको सामान्यीकृत संरचना लेखमा संलग्न स्रोत फाइलहरूमा दिइएको छ (निम्न तीन स्पोइलरहरू हेर्नुहोस्)।

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;
}

संक्षेपमा, एक प्रतिस्पर्धात्मक रणनीतिक वातावरणमा, वायुसेना एकाइहरू जसको जहाजमा साइबर पूर्वाधारले प्रभावकारी रूपमा लचिलोपन, रिडन्डन्सी, विविधता, र वितरित कार्यक्षमता संयोजन गर्दछ लडाई श्रेष्ठताको आनन्द लिन्छ। आधुनिक उड्डयनको IKK र ALIS ले यी आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। यद्यपि, भविष्यमा तिनीहरूको एकीकरणको स्तरलाई अन्य सेना एकाइहरूसँग अन्तरक्रियामा पनि विस्तार गरिनेछ, जबकि अब वायुसेनाको प्रभावकारी एकीकरणले आफ्नै इकाईलाई मात्र समेट्छ।

बाइबिल

1. कोर्टनी हावर्ड। एभियोनिक्स: कर्भको अगाडि // सैन्य र एयरोस्पेस इलेक्ट्रोनिक्स: एभियोनिक्स आविष्कारहरू। 24(6), 2013। pp। १०-१७।
2. रणनीतिक सफ्टवेयर ईन्जिनियरिङ् // सामान्य गतिशीलता इलेक्ट्रिक डुङ्गा।
3. एल्विन मर्फी। प्रणाली-अफ-सिस्टम एकीकरणको महत्त्व // अग्रणी किनारा: लडाई प्रणाली ईन्जिनियरिङ् र एकीकरण। 8(2), 2013। pp। ८-१५।
4. F-35: लडाई तयार। // वायु सेना।
5. ग्लोबल होराइजन्स // संयुक्त राज्य वायु सेना ग्लोबल साइंस र टेक्नोलोजी भिजन। ३.०७.२०१३।
6. क्रिस Babcock। भविष्यको साइबर युद्धभूमिको लागि तयारी गर्दै // एयर र स्पेस पावर जर्नल। 29(6), 2015। pp। ६१-७३।
7. एड्रिक थम्पसन। साझा परिचालन वातावरण: सेन्सरहरूले सेनालाई एक कदम नजिक लैजान्छन् // सेना प्रविधि: सेन्सरहरू। ३(१), २०१५। p। १६।
8. मार्क Calafut। विमान बाँच्ने क्षमताको भविष्य: एक बुद्धिमान, एकीकृत बाँच्ने सुइट निर्माण गर्दै // सेना प्रविधि: उड्डयन। ३(२), २०१५। pp। १६-१९।
9. कोर्टनी हावर्ड। बौद्धिक एभियोनिक्स.
10। स्टेफनी एनी फ्रेओली। F-35A लाइटनिङ II // एयर र स्पेस पावर जर्नलको लागि खुफिया समर्थन। 30(2), 2016। pp। १०६-१०९।
11। कोर्टनी ई. हावर्ड। किनारामा भिडियो र छवि प्रसंस्करण // सैन्य र एयरोस्पेस इलेक्ट्रोनिक्स: प्रगतिशील एभियोनिक्स। 22(8), 2011।
12। कोर्टनी हावर्ड। उन्नत एभियोनिक्सको साथ लडाई विमान // सैन्य र एयरोस्पेस इलेक्ट्रोनिक्स: एभियोनिक्स। 25(2), 2014। pp.8-15।
13। रोटरक्राफ्टमा फोकस गर्नुहोस्: वैज्ञानिकहरू, अनुसन्धानकर्ताहरू र एविएटरहरूले नवाचार चलाउँछन् // सेना प्रविधि: उड्डयन। 3(2), 2015। pp.11-13।
14। रणनीतिक सफ्टवेयर ईन्जिनियरिङ् // सामान्य गतिशीलता इलेक्ट्रिक डुङ्गा।
15। ब्रोड एजेन्सी घोषणा पदानुक्रमिक पहिचान प्रमाणित शोषण (HIVE) माइक्रोसिस्टम टेक्नोलोजी कार्यालय DARPA-BAA-16-52 अगस्त 2, 2016।
16। कोर्टनी हावर्ड। मागमा डाटा: संचारको लागि कलको जवाफ दिँदै // सैन्य र एयरोस्पेस इलेक्ट्रोनिक्स: पहिरन योग्य इलेक्ट्रोनिक्स। २७ (९), २०१६।
17। व्यापक एजेन्सी घोषणा: व्याख्यायोग्य कृत्रिम बुद्धिमत्ता (XAI) DARPA-BAA-16-53, 2016।
18। जोर्डी भाल्भेर्डु। कम्प्युटिङ् प्रणालीहरूमा भावनाहरूको कार्यान्वयनको लागि संज्ञानात्मक वास्तुकला // जैविक रूपमा प्रेरित संज्ञानात्मक वास्तुकला। 15, 2016। pp। ३४-४०।
19। ब्रुस के. जॉनसन। डॉन अफ द कॉग्नेटिक: एज फाइटिंग आइडियोलजिकल वार बाइ पुटिङ थॉट इन मोशन विथ इम्प्याक्ट // एयर एन्ड स्पेस पावर जर्नल। 22(1), 2008। pp। ९८-१०६।
20। शेरोन एम. लाटौर। भावनात्मक खुफिया: सबै संयुक्त राज्य वायु सेना नेताहरूको लागि प्रभाव // एयर र स्पेस पावर जर्नल। 16(4), 2002। pp। २७-३५।
21। लेफ्टिनेन्ट कर्नल शेरोन एम. लाटौर। भावनात्मक खुफिया: सबै संयुक्त राज्य वायु सेना नेताहरूको लागि प्रभाव // एयर र स्पेस पावर जर्नल। 16(4), 2002। pp। २७-३५।
22। जेन बेन्सन। संज्ञानात्मक विज्ञान अनुसन्धान: सही दिशामा स्टीयरिंग सिपाहीहरू // सेना प्रविधि: कम्प्युटिङ। ३(३), २०१५। pp। १६-१७।
23। दयान अराउजो। संज्ञानात्मक कम्प्युटरहरू वायु सेना अधिग्रहण परिदृश्य परिवर्तन गर्न प्राइम.
24। जेम्स एस अल्बस। RCS: बौद्धिक बहु-एजेन्ट प्रणालीहरूको लागि एक संज्ञानात्मक वास्तुकला // नियन्त्रणमा वार्षिक समीक्षाहरू। 29(1), 2005। pp। ८७-९९।
25। करेभ ए.ए. विश्वासको तालमेल // व्यावहारिक मार्केटिंग। 2015. नम्बर 8 (222)। पृष्ठ ४३-४८।
26। करेभ ए.ए. वितरित कम्प्युटिङ // प्रणाली प्रशासकको लागि बहु-थ्रेडेड क्लाइन्ट-सर्भर। 2016. नम्बर 1-2(158-159)। पृष्ठ ९३-९५।
27। करेभ ए.ए. F-35 एकीकृत स्ट्राइक फाइटर // कम्पोनेन्ट र टेक्नोलोजीहरूको अनबोर्ड MPS का हार्डवेयर कम्पोनेन्टहरू। 2016. नम्बर 11। P.98-102।

PS। यो लेख मूल रूपमा प्रकाशित भएको थियो "कम्पोनेन्ट र टेक्नोलोजीहरू".

स्रोत: www.habr.com