Bërthama softuerike e infrastrukturës kibernetike në bord të gjuajtësit të unifikuar të goditjes F-35

Një përmbledhje e komponentëve kryesorë të Sistemit të Informacionit Logjistik Autonom të Logjistikës së F-35 Unified Strike Fighter (ALIS). Një analizë e detajuar e "njësisë së mbështetjes luftarake" dhe katër komponentëve kryesorë të saj: 1) ndërfaqja e sistemit njeri, 2) sistemi i kontrollit ekzekutiv, 3) sistemi imunitar në bord, 4) sistemi avionik. Disa informacione në lidhje me firmware-in e luftëtarit F-35 dhe mjetet që përdoren për softuerin e tij në bord. Ofrohet një krahasim me modelet e mëparshme të luftëtarëve luftarakë, dhe tregohen gjithashtu perspektivat për zhvillimin e mëtejshëm të aviacionit të ushtrisë.

Bërthama softuerike e infrastrukturës kibernetike në bord të gjuajtësit të unifikuar të goditjes F-35

Avioni luftarak F-35 është një tufë fluturuese e të gjitha llojeve të sensorëve të teknologjisë së lartë që ofrojnë një total të "ndërgjegjësimit të situatës 360 gradë".

Paraqitje

Sistemet harduerike të Forcave Ajrore janë bërë gjithnjë e më komplekse me kalimin e kohës. [27] Infrastruktura e tyre kibernetike (komponentët e softuerit dhe harduerit që kërkojnë akordim të mirë algoritmik) po bëhet gjithashtu gradualisht më komplekse. Duke përdorur shembullin e Forcave Ajrore të SHBA-së, mund të shihet se si infrastruktura kibernetike e avionëve luftarakë - në krahasim me komponentët e tij tradicionalë të harduerit - është zgjeruar gradualisht nga më pak se 5% (për F-4, një luftëtar i gjeneratës së tretë) në më shumë se 90% (për F-35, luftëtar i gjeneratës së pestë). [5] Për rregullimin e saktë të kësaj infrastrukture kibernetike, F-35 është përgjegjës për softuerin më të fundit të zhvilluar posaçërisht për këtë qëllim: Sistemi i Informacionit të Logjistikës Autonome (ALIS).

Sistemi autonom i informacionit logjistik

Në epokën e luftëtarëve të gjeneratës së 5-të, epërsia luftarake matet kryesisht nga cilësia e ndërgjegjësimit të situatës. [10] Prandaj, luftarak F-35 është një tufë fluturuese e të gjitha llojeve të sensorëve të teknologjisë së lartë, duke siguruar një total prej 360 gradësh vetëdije për situatën. [11] Një hit i ri popullor në këtë drejtim është i ashtuquajturi. "Arkitektura e integruar e sensorëve" (ISA), e cila përfshin sensorë që ndërveprojnë në mënyrë të pavarur me njëri-tjetrin në mënyrë dinamike (jo vetëm në mjedise të qeta, por edhe në mjedise taktike të kontestuara) - të cilat, në teori, duhet të çojnë në përmirësime edhe më të mëdha në cilësinë e ndërgjegjësimit të situatës . [7]. Megjithatë, që kjo teori të hyjë në praktikë, është i nevojshëm përpunimi algoritmik me cilësi të lartë i të gjitha të dhënave të marra nga sensorët.

Prandaj, F-35 mban vazhdimisht softuer në bord, madhësia totale e kodeve burimore të të cilave tejkalon 20 milion rreshta, për të cilat shpesh quhet "kompjuter fluturues". [6] Meqenëse në epokën e pestë aktuale të luftëtarëve goditës, epërsia luftarake matet me cilësinë e ndërgjegjësimit të situatës, pothuajse 50% e këtij kodi programi (8,6 milion rreshta) kryen përpunimin më kompleks algoritmik - për të ngjitur të gjitha të dhënat që vijnë. nga sensorët në një pamje të vetme të teatrit të operacioneve. Në kohë reale.

Bërthama softuerike e infrastrukturës kibernetike në bord të gjuajtësit të unifikuar të goditjes F-35Dinamika e ndryshimit në ofrimin e funksionalitetit në bord për luftëtarët luftarakë të SHBA - drejt softuerit

Sistemi i Informacionit të Logjistikës Autonome të F-35 (ALIS) i siguron gjuajtësit 1) planifikim (nëpërmjet sistemeve të avancuara avionike), 2) mbështetje (aftësia për të vepruar si një njësi luftarake kryesore) dhe 3) përforcim (aftësia për të vepruar). si njësi luftarake skllevër). [4] "Glue Code" është komponenti kryesor i ALIS, që përbën 95% të të gjithë kodit të avionëve F-35. 50% tjetër e kodit ALIS kryen disa operacione të vogla, por edhe algoritmikisht shumë intensive. [12] Prandaj F-35 është një nga sistemet më komplekse luftarake të zhvilluara ndonjëherë. [6]

ALIS është një sistem i autopilotuar me kusht që kombinon një kompleks të integruar të një shumëllojshmërie të gjerë nënsistemesh në bord; dhe gjithashtu përfshin ndërveprim efektiv me pilotin duke i ofruar atij informacion të cilësisë së lartë për teatrin e operacioneve (ndërgjegjësimi i situatës). Motori i softuerit ALIS funksionon vazhdimisht në sfond, duke ndihmuar pilotin në vendimmarrje dhe duke ofruar udhëzime në pikat kritike të fluturimit. [13]

Njësia e mbështetjes luftarake

Një nga nënsistemet më të rëndësishme të ALIS është "njësia e mbështetjes luftarake", e përbërë nga pesë elementë kryesorë [13]:

1) "Ndërfaqja e sistemit njerëzor" - siguron vizualizim me cilësi të lartë të teatrit të operacioneve (ergonomike, gjithëpërfshirëse, koncize). [12] Duke vëzhguar këtë teatër, piloti merr vendime taktike dhe lëshon komanda luftarake, të cilat nga ana e tyre përpunohen nga njësia SHKB.

2) "Sistemi i kontrollit ekzekutiv" (ECS) - duke ndërvepruar me njësitë e kontrollit të armëve në bord, siguron ekzekutimin e komandave luftarake, të cilat lëshohen nga piloti përmes ndërfaqes njeri-sistem. ICS regjistron gjithashtu dëmin aktual nga përdorimi i çdo komande luftarake (nëpërmjet sensorëve të reagimit) - për analizën e tij të mëvonshme nga sistemi avionik.

3) “Sistemi imunitar në bord” (BIS) – monitoron kërcënimet e jashtme dhe, kur ato zbulohen, kryen kundërmasat e nevojshme për eliminimin e kërcënimeve. Në këtë rast, BIS mund të gëzojë mbështetjen e njësive luftarake miqësore që marrin pjesë në një operacion të përbashkët taktik. [8] Për këtë qëllim, LSI ndërvepron ngushtë me sistemet avionike - përmes një sistemi komunikimi.

4) "Sistemi avionik" - konverton rrymën e papërpunuar të të dhënave që vijnë nga sensorë të ndryshëm në ndërgjegjësim të situatës me cilësi të lartë, të disponueshme për pilotin përmes një ndërfaqeje sistemi njeri.

5) “Sistemi i komunikimit” – menaxhon trafikun e rrjetit në bord dhe atë të jashtëm, etj. shërben si një lidhje midis të gjitha sistemeve në bord; si dhe ndërmjet të gjitha njësive luftarake që marrin pjesë në një operacion të përbashkët taktik.

Ndërfaqja njeri-sistem

Për të përmbushur nevojën për ndërgjegjësim të situatës me cilësi të lartë dhe gjithëpërfshirëse, komunikimi dhe vizualizimi në kabinën e avionit janë kritike. Fytyra e ALIS në përgjithësi dhe e njësisë së mbështetjes luftarake në veçanti është "nënsistemi i shfaqjes së vizualizimit panoramik" (L-3 Communications Display Systems). Ai përfshin një ekran të madh me prekje me definicion të lartë (LADD) dhe një kanal komunikimi me brez të gjerë. Softueri L-3 përdor Integrity OS 178B (një sistem operativ në kohë reale nga Green Hills Software), i cili është sistemi kryesor operativ avionik për avionin luftarak F-35.

Arkitektët e infrastrukturës kibernetike F-35 zgjodhën Integrity OS 178B bazuar në gjashtë veçori specifike të sistemit operativ: 1) respektimi i standardeve të arkitekturës së hapur, 2) pajtueshmëria me Linux, 3) përputhshmëria me POSIX API, 4) shpërndarja e sigurt e memories, 5) mbështetja e siguria me kërkesa të veçanta dhe 6) mbështetje për specifikimin ARINC 653. [12] "ARINC 653" është një ndërfaqe softuerësh aplikacioni për aplikacionet avionike. Kjo ndërfaqe rregullon ndarjen kohore dhe hapësinore të burimeve të sistemit kompjuterik të aviacionit në përputhje me parimet e avionikës modulare të integruar; dhe gjithashtu përcakton ndërfaqen e programimit që softveri aplikativ duhet të përdorë për të hyrë në burimet e sistemit kompjuterik.

Bërthama softuerike e infrastrukturës kibernetike në bord të gjuajtësit të unifikuar të goditjes F-35Nënsistemi i shfaqjes së vizualizimit panoramik

Sistemi ekzekutiv i kontrollit

Siç u përmend më lart, ICS, duke ndërvepruar me njësitë e kontrollit të armëve në bord, siguron ekzekutimin e komandave luftarake dhe regjistrimin e dëmeve aktuale nga përdorimi i çdo komande luftarake. Zemra e ICS është një superkompjuter, i cili natyrisht klasifikohet gjithashtu si një "armë në bord".

Meqenëse vëllimi i detyrave të caktuara për superkompjuterin në bord është kolosal, ai ka rritur forcën dhe plotëson kërkesat e larta për tolerancën e gabimeve dhe fuqinë llogaritëse; Ai është gjithashtu i pajisur me një sistem efektiv të ftohjes së lëngshme. Të gjitha këto masa janë marrë për të siguruar që sistemi kompjuterik në bord është i aftë të përpunojë në mënyrë efikase sasi të mëdha të dhënash dhe të kryejë përpunim të avancuar algoritmik - i cili i siguron pilotit një ndërgjegjësim efektiv të situatës: duke i dhënë atij informacion të plotë për teatrin e operacioneve. [12]

Superkompjuteri në bord i avionit luftarak F-35 është i aftë të kryejë vazhdimisht 40 miliardë operacione në sekondë, falë të cilave siguron ekzekutimin me shumë detyra të algoritmeve intensive të burimeve të avionikës së avancuar (përfshirë përpunimin e elektro-optikës, infra të kuqe dhe të dhënat e radarit). [9] Në kohë reale. Për luftëtarin F-35, nuk është e mundur të kryhen të gjitha këto llogaritje intensive algoritmikisht në anën (për të mos pajisur çdo njësi luftarake me një superkompjuter), sepse intensiteti i rrjedhës totale të të dhënave që vijnë nga të gjithë sensorët tejkalon xhiroja e sistemeve më të shpejta të komunikimit - të paktën 1000 herë. [12]

Për të siguruar besueshmëri të shtuar, të gjitha sistemet kritike në bord të F-35 (duke përfshirë, në një farë mase, superkompjuterin në bord) zbatohen duke përdorur parimin e tepricës, në mënyrë që e njëjta detyrë në bord të mund të kryhet nga disa pajisje të ndryshme. Për më tepër, kërkesa për tepricë është e tillë që elementët dublikatë të zhvillohen nga prodhues alternativë dhe të kenë një arkitekturë alternative. Falë kësaj, gjasat e dështimit të njëkohshëm të origjinalit dhe kopjimit zvogëlohen. [1, 2] Kjo është gjithashtu arsyeja pse kompjuteri kryesor drejton një sistem operativ të ngjashëm me Linux-in, ndërsa kompjuterët skllav përdorin Windows. [2] Gjithashtu, në mënyrë që nëse një nga kompjuterët dështon, njësia e mbështetjes luftarake mund të vazhdojë të funksionojë (të paktën në modalitetin e emergjencës), arkitektura e kernelit ALIS është ndërtuar mbi parimin e "klient-server me shumë fije për llogaritjen e shpërndarë". [18]

Sistemi imunitar në bord

Në një mjedis taktik të kontestuar, ruajtja e imunitetit në ajër kërkon një kombinim efektiv të elasticitetit, tepricës, diversitetit dhe funksionalitetit të shpërndarë. Aviacioni luftarak i djeshëm nuk kishte një sistem imunitar të unifikuar në bord (BIS). LSI-ja e saj e aviacionit ishte e fragmentuar dhe përbëhej nga disa komponentë që funksiononin në mënyrë të pavarur. Secili prej këtyre komponentëve u optimizua për t'i bërë ballë një grupi specifik, të ngushtë të sistemeve të armëve: 1) predha balistike, 2) raketa që synojnë një radio frekuencë ose sinjal elektro-optik, 3) rrezatim lazer, 4) rrezatim radar, etj. Kur u zbulua një sulm, nënsistemi përkatës LSI aktivizohej automatikisht dhe merrte kundërmasa.

Komponentët e LSI-së së djeshme janë projektuar dhe zhvilluar në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri - nga kontraktorë të ndryshëm. Meqenëse këta komponentë, si rregull, kishin një arkitekturë të mbyllur, modernizimi i LSI - me shfaqjen e teknologjive të reja dhe sistemeve të reja të armëve - u reduktua në shtimin e një komponenti tjetër të pavarur LSI. Disavantazhi themelor i një LSI të tillë të fragmentuar - i përbërë nga komponentë të pavarur me një arkitekturë të mbyllur - është se fragmentet e tij nuk mund të ndërveprojnë me njëri-tjetrin dhe nuk mund të koordinohen nga qendra. Me fjalë të tjera, ato nuk mund të komunikojnë me njëri-tjetrin dhe të kryejnë operacione të përbashkëta, gjë që kufizon besueshmërinë dhe përshtatshmërinë e të gjithë LSI-së në tërësi. Për shembull, nëse një nga nënsistemet imune dështon ose shkatërrohet, nënsistemet e tjera nuk mund ta kompensojnë efektivisht këtë humbje. Për më tepër, fragmentimi i LSI-ve shumë shpesh çon në dyfishim të komponentëve të teknologjisë së lartë si procesorët dhe ekranet, [8] të cilët, në kontekstin e "problemit të përhershëm" të reduktimit të SWaP (madhësia, pesha dhe konsumi i energjisë) [16 ], është shumë e kotë. Nuk është për t'u habitur që këto LSI-të e hershme po bëhen gradualisht të vjetëruara.

LSI-ja e fragmentuar po zëvendësohet nga një sistem imunitar i vetëm i shpërndarë në bord, i kontrolluar nga një "kontrollues intelektual-kognitiv" (ICC). ICC është një program i veçantë, sistemi nervor qendror në bord, që vepron në krye të nënsistemeve të integruara të përfshira në BIS. Ky program bashkon të gjitha nënsistemet LSI në një rrjet të vetëm të shpërndarë (me informacion të përbashkët dhe burime të përbashkëta), dhe gjithashtu lidh të gjitha LSI-të me procesorin qendror dhe sistemet e tjera në bord. [8] Baza për këtë kombinim (përfshirë kombinimin me komponentët që do të zhvillohen në të ardhmen) është koncepti i pranuar përgjithësisht i "sistemit të sistemeve" (SoS), [3] - me karakteristikat e tij dalluese si shkallëzueshmëria, specifikimi publik. dhe softuerin dhe harduerin e hapur të arkitekturës.

ICC ka akses në informacion nga të gjitha nënsistemet BIS; funksioni i tij është të krahasojë dhe analizojë informacionin e marrë nga nënsistemet LSI. ICC punon vazhdimisht në sfond, duke ndërvepruar vazhdimisht me të gjitha nënsistemet LSI - duke identifikuar çdo kërcënim të mundshëm, duke e lokalizuar atë dhe në fund duke i rekomanduar pilotit grupin optimal të kundërmasave (duke marrë parasysh aftësitë unike të secilit prej nënsistemeve LSI). Për këtë qëllim, ICC përdor algoritme të avancuara njohëse [17-25].

Se. Çdo avion ka ICC-në e tij individuale. Megjithatë, për të arritur një integrim edhe më të madh (dhe, si rezultat, një besueshmëri më të madhe), ICC e të gjithë avionëve që marrin pjesë në një operacion taktik kombinohen në një rrjet të vetëm të përbashkët, për koordinimin e të cilit "sistemi autonom i informacionit logjistik" (ALIS). ) është përgjegjës. [4] Kur një nga ICC-të identifikon një kërcënim, ALIS llogarit kundërmasat më efektive - duke përdorur informacionin nga të gjitha ICC-të dhe mbështetjen e të gjitha njësive luftarake që marrin pjesë në operacionin taktik. ALIS “njeh” karakteristikat individuale të çdo ICC dhe i përdor ato për të zbatuar kundërmasa të koordinuara.

LSI i shpërndarë merret me kërcënimet e jashtme (të lidhura me operacionet luftarake të armikut) dhe të brendshme (në lidhje me stilin e pilotimit dhe nuancat operacionale). Në bordin e gjuajtësit F-35, sistemi avionik është përgjegjës për përpunimin e kërcënimeve të jashtme, dhe VRAMS (sistemi inteligjent i informacionit të rrezikut i lidhur me manovrat e rrezikshme për pajisjet) është përgjegjës për përpunimin e kërcënimeve të brendshme. [13] Qëllimi kryesor i VRAMS është të zgjasë periudhat e funksionimit të avionit midis seancave të kërkuara të mirëmbajtjes. Për ta bërë këtë, VRAMS mbledh informacion në kohë reale për performancën e nënsistemeve bazë në bord (motori i avionit, disqet ndihmëse, komponentët mekanikë, nënsistemet elektrike) dhe analizon gjendjen e tyre teknike; duke marrë parasysh parametra të tillë si majat e temperaturës, rënia e presionit, dinamika e dridhjeve dhe të gjitha llojet e ndërhyrjeve. Bazuar në këtë informacion, VRAMS i jep pilotit rekomandime paraprake se çfarë duhet të bëjë për ta mbajtur avionin të sigurt dhe të shëndoshë. VRAMS "parashikon" se çfarë pasojash mund të çojnë veprime të caktuara të pilotit, dhe gjithashtu jep rekomandime se si t'i shmangni ato. [13]

Standardi për të cilin VRAMS përpiqet është mirëmbajtja zero duke ruajtur besueshmërinë ultra të lartë dhe lodhjen e reduktuar strukturore. Për të arritur këtë qëllim, laboratorët kërkimorë po punojnë për të krijuar materiale me struktura inteligjente që do të jenë në gjendje të punojnë në mënyrë efektive në kushte zero mirëmbajtjeje. Studiuesit në këta laboratorë po zhvillojnë metoda për të zbuluar mikroçarjet dhe pararendësit e tjerë të dështimit në mënyrë që të parandalojnë paraprakisht dështimet e mundshme. Gjithashtu po kryhen kërkime për të kuptuar më mirë fenomenin e lodhjes strukturore në mënyrë që këto të dhëna të përdoren për të rregulluar manovrat e aviacionit në mënyrë që të reduktohet lodhja strukturore - etj. zgjasin jetën e dobishme të avionit. [13] Në këtë drejtim, është interesante të theksohet se rreth 50% e artikujve në revistën "Advanced in Engineering Software" i kushtohen analizës së forcës dhe cenueshmërisë së betonit të armuar dhe strukturave të tjera.

Bërthama softuerike e infrastrukturës kibernetike në bord të gjuajtësit të unifikuar të goditjes F-35Sistem inteligjent për informimin për rreziqet që lidhen me manovrat e rrezikshme për pajisjet

Sistemi i avancuar i avionikës

Njësia mbështetëse luftarake e avionit luftarak F-35 përfshin një sistem të avancuar avionik që është krijuar për të zgjidhur një detyrë ambicioze:

Sistemet avionike të djeshme përfshinin disa nënsisteme të pavarura (që kontrollonin sensorët infra të kuqe dhe ultravjollcë, radarin, sonarin, luftën elektronike dhe të tjerët), secila prej të cilave ishte e pajisur me ekranin e vet. Për shkak të kësaj, piloti duhej të shikonte secilin prej ekraneve me radhë dhe të analizonte dhe krahasonte manualisht të dhënat që vinin prej tyre. Nga ana tjetër, sistemi i sotëm avionik, i cili në veçanti është i pajisur me luftëtarin F-35, përfaqëson të gjitha të dhënat, të shpërndara më parë, si një burim të vetëm; në një ekran të përbashkët. Se. një sistem modern avionik është një kompleks i integruar i bashkimit të të dhënave në qendër të rrjetit që i siguron pilotit ndërgjegjësimin më efektiv të situatës; duke e shpëtuar atë nga nevoja për të bërë llogaritje komplekse analitike. Si rezultat, falë përjashtimit të faktorit njerëzor nga cikli analitik, piloti tani nuk mund të shpërqendrohet nga misioni kryesor luftarak.

Një nga përpjekjet e para të rëndësishme për të eliminuar faktorin njerëzor nga cikli analitik i aviacionit u zbatua në infrastrukturën kibernetike të luftëtarit F-22. Në bordin e këtij luftëtari, një program algoritmikisht intensiv është përgjegjës për ngjitjen me cilësi të lartë të të dhënave që vijnë nga sensorë të ndryshëm, madhësia totale e kodeve burimore të të cilave është 1,7 milion rreshta. Në të njëjtën kohë, 90% e kodit është shkruar në Ada. Megjithatë, sistemi modern i avionikës – i kontrolluar nga programi ALIS – me të cilin është pajisur F-35 ka avancuar ndjeshëm në krahasim me luftëtarin F-22.

ALIS u bazua në softuerin luftarak F-22. Megjithatë, jo 1,7 milionë rreshta kodi janë tani përgjegjës për bashkimin e të dhënave, por 8,6 milionë. Në të njëjtën kohë, pjesa dërrmuese e kodit është shkruar në C/C++. Detyra kryesore e gjithë këtij kodi algoritmikisht intensiv është të vlerësojë se çfarë informacioni do të jetë i rëndësishëm për pilotin. Si rezultat, duke u fokusuar vetëm në të dhënat kritike në teatrin e operacioneve, piloti tani është në gjendje të marrë vendime më të shpejta dhe më efektive. Se. Sistemi modern i avionikës, me të cilin është i pajisur veçanërisht luftarak F-35, heq barrën analitike nga piloti dhe më në fund e lejon atë thjesht të fluturojë. [12]

Bërthama softuerike e infrastrukturës kibernetike në bord të gjuajtësit të unifikuar të goditjes F-35Avionikë e stilit të vjetër

Shiriti anësor: Mjetet e zhvillimit të përdorura në bordin e F-35

Disa komponentë [të vegjël] softuerikë të infrastrukturës kibernetike në bord F-35 janë shkruar në gjuhë të tilla relike si Ada, CMS-2Y, FORTRAN. Blloqet e programit të shkruara në Ada zakonisht huazohen nga luftarak F-22. [12] Megjithatë, kodi i shkruar në këto gjuhë relike është vetëm një pjesë e vogël e softuerit F-35. Gjuha kryesore e programimit për F-35 është C/C++. Bazat e të dhënave relacionale dhe të orientuara nga objekti përdoren gjithashtu në bordin e F-35. [14] Bazat e të dhënave përdoren në bord për të trajtuar në mënyrë efikase të dhënat e mëdha. Për të mundësuar që kjo punë të kryhet në kohë reale, bazat e të dhënave përdoren në kombinim me një përshpejtues të analizës së grafikëve të harduerit. [15]

Shiriti anësor: Backdoors në F-35

Të gjithë komponentët që përbëjnë pajisjet moderne ushtarake amerikane janë 1) ose të bëra me porosi, 2) ose të personalizuara nga produktet komerciale të disponueshme, 3) ose përfaqësojnë një zgjidhje komerciale në kuti. Për më tepër, në të tre këto raste, prodhuesit, qoftë të komponentëve individualë, qoftë të të gjithë sistemit në tërësi, kanë një origjinë të dyshimtë, e cila zakonisht e ka origjinën jashtë vendit. Si rezultat, ekziston rreziku që në një moment në zinxhirin e furnizimit (i cili shpesh shtrihet në të gjithë botën) një backdoor ose malware (qoftë në nivel softueri ose hardueri) do të ndërtohet në një komponent softuerësh ose harduerik. Për më tepër, Forcat Ajrore të SHBA-së dihet se përdorin më shumë se 1 milion komponentë elektronikë të falsifikuar, gjë që rrit gjithashtu gjasat e kodit me qëllim të keq dhe dyerve të pasme në bord. Për të mos përmendur faktin se një falsifikim është zakonisht një kopje e cilësisë së ulët dhe e paqëndrueshme e origjinalit, me gjithçka që nënkupton. [5]

Arkitektura e kernelit ALIS

Duke përmbledhur përshkrimin e të gjitha sistemeve në bord, mund të themi se kërkesat kryesore për to zbresin në tezat e mëposhtme: integrueshmëria dhe shkallëzueshmëria; specifikimet publike dhe arkitektura e hapur; ergonomia dhe konciziteti; stabiliteti, teprica, diversiteti, rritja e qëndrueshmërisë dhe fuqisë; funksionalitetin e shpërndarë. Arkitektura bazë ALIS është një përgjigje gjithëpërfshirëse ndaj këtyre kërkesave të gjera dhe ambicioze konkurruese për F-35 Joint Strike Fighter.

Megjithatë, kjo arkitekturë, si çdo gjë e zgjuar, është e thjeshtë. Koncepti i makinave me gjendje të fundme u mor si bazë e tij. Zbatimi i këtij koncepti në kuadër të ALIS realizohet në faktin se të gjithë komponentët e softuerit në bord të gjuajtësit F-35 kanë një strukturë të unifikuar. I kombinuar me një arkitekturë klient-server me shumë fije për llogaritjen e shpërndarë, kerneli i automatëve ALIS plotëson të gjitha kërkesat konfliktuale të përshkruara më sipër. Çdo komponent i softuerit ALIS përbëhet nga një ndërfaqe ".h-file" dhe një konfigurim algoritmik ".cpp-file". Struktura e tyre e përgjithësuar jepet në skedarët burimor bashkangjitur artikullit (shihni tre spoilerët e mëposhtëm).

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

kryesore.cpp

#include "automata1.h"

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

    while (pAutomata->Automata1()) {}

    delete pAutomata1;
}

Në përmbledhje, në një mjedis taktik të kontestuar, njësitë e Forcave Ajrore, infrastruktura kibernetike në bord e të cilave kombinon në mënyrë efektive elasticitetin, tepricën, diversitetin dhe funksionalitetin e shpërndarë, gëzojnë epërsi luftarake. IKK dhe ALIS i aviacionit modern i plotësojnë këto kërkesa. Megjithatë, shkalla e integrimit të tyre në të ardhmen do të zgjerohet edhe në ndërveprim me njësitë e tjera të ushtrisë, ndërsa tashmë integrimi efektiv i Forcave Ajrore mbulon vetëm njësinë e saj.

Bibliografi

1. Courtney Howard. Avionics: përpara kurbës // Elektronika ushtarake dhe hapësinore ajrore: Inovacionet e avionikës. 24 (6), 2013. fq. 10-17.
2. Inxhinieri Softuerike Taktike // Varkë elektrike General Dynamics.
3. Alvin Murphy. Rëndësia e Integrimit të Sistemit të Sistemeve // ​​Përparësia: Inxhinieria dhe integrimi i sistemeve luftarake. 8 (2), 2013. fq. 8-15.
4. F-35: Gati për luftim. // Forcat Ajrore.
5. Horizontet Globale // Vizioni Global i Shkencës dhe Teknologjisë i Forcave Ajrore të Shteteve të Bashkuara. 3.07.2013.
6. Chris Babcock. Përgatitja për Fushën e Betejës Kibernetike të së Ardhmes // Air & Space Power Journal. 29 (6), 2015. fq. 61-73.
7. Edric Thompson. Mjedisi i përbashkët i funksionimit: Sensorët e lëvizin ushtrinë një hap më afër // Teknologjia e ushtrisë: Sensorët. 3 (1), 2015. f. 16.
8. Mark Calafut. E ardhmja e mbijetesës së avionëve: Ndërtimi i një pakete inteligjente, të integruar mbijetese // Teknologjia e ushtrisë: Aviacioni. 3 (2), 2015. fq. 16-19.
9. Courtney Howard. Avionikë inteligjente.
10. Stephanie Anne Fraioli. Mbështetje e inteligjencës për F-35A Lightning II // Air & Space Power Journal. 30 (2), 2016. fq. 106-109.
11. Courtney E. Howard. Përpunimi i videos dhe imazhit në skaj // Elektronika ushtarake dhe hapësinore: Avionikë progresive. 22 (8), 2011.
12. Courtney Howard. Avion luftarak me avionikë të avancuar // Elektronikë ushtarake dhe hapësinore: Avionikë. 25 (2), 2014. fq.8-15.
13. Fokusimi në rotorcraft: Shkencëtarët, studiuesit dhe aviatorët nxisin inovacionin // Teknologjia e Ushtrisë: Aviacioni. 3 (2), 2015. fq.11-13.
14. Inxhinieri Softuerike Taktike // Varkë elektrike General Dynamics.
15. Njoftimi i gjerë i agjencisë Hierarkike Identify Verify Exploit (HIVE) Microsystems Technology Office DARPA-BAA-16-52 2 gusht 2016.
16. Courtney Howard. Të dhënat në kërkesë: përgjigjja e thirrjes për komunikime // Elektronika ushtarake dhe hapësinore ajrore: Elektronikë të veshur. 27 (9), 2016.
17. Njoftimi i gjerë i agjencisë: Inteligjenca artificiale e shpjegueshme (XAI) DARPA-BAA-16-53, 2016.
18. Jordi Vallverdu. Një arkitekturë njohëse për zbatimin e emocioneve në sistemet informatike // Arkitekturat njohëse të frymëzuara biologjikisht. 15, 2016. fq. 34-40.
19. Bruce K. Johnson. Dawn of the Cognetic: Age Fighting Ideological War by Putting Thought in Motion with Impact // Air & Space Power Journal. 22 (1), 2008. fq. 98-106.
20. Sharon M. Latour. Inteligjenca Emocionale: Implikimet për të gjithë Udhëheqësit e Forcave Ajrore të Shteteve të Bashkuara // Air & Space Power Journal. 16 (4), 2002. fq. 27-35.
21. Nënkolonel Sharon M. Latour. Inteligjenca Emocionale: Implikimet për të gjithë Udhëheqësit e Forcave Ajrore të Shteteve të Bashkuara // Air & Space Power Journal. 16 (4), 2002. fq. 27-35.
22. Jane Benson. Hulumtimi i shkencës njohëse: Drejtimi i ushtarëve në drejtimin e duhur // Teknologjia e Ushtrisë: Informatikë. 3 (3), 2015. fq. 16-17.
23. Dayan Araujo. Kompjuterët njohës u përgatitën për të ndryshuar peizazhin e blerjeve të Forcave Ajrore.
24. James S. Albus. RCS: Një arkitekturë njohëse për sistemet inteligjente me shumë agjentë // Rishikimet vjetore në kontroll. 29 (1), 2005. fq. 87-99.
25. Karev A.A. Sinergjia e besimit // Marketingu praktik. 2015. Nr 8(222). fq 43-48.
26. Karev A.A. Klient-server me shumë fije për llogaritjen e shpërndarë // Administratori i sistemit. 2016. Nr 1-2(158-159). fq 93-95.
27. Karev A.A. Komponentët e harduerit të MPS-së në bord të luftëtarit të unifikuar të goditjes F-35 // Përbërësit dhe teknologjitë. 2016. Nr. 11. Fq.98-102.

PS. Ky artikull u botua fillimisht në "Përbërësit dhe teknologjitë".

Burimi: www.habr.com

Shto një koment