Le champ de bataille devient numérique et les forces terrestres s'appuient de plus en plus sur des ordinateurs portés par des soldats ou embarqués dans des véhicules. Ces systèmes doivent résister à des conditions extrêmes tout en intégrant les meilleures solutions de conception du monde civil
Les ordinateurs de véhicule sont utilisés pour une variété de tâches, de la connaissance de la situation à la collecte et à la surveillance de données, des communications au suivi de ses forces. Beaucoup de ces systèmes, montés dans des racks standard, fonctionnent indépendamment de l'utilisateur de diverses manières; ils ne ressemblent souvent en rien aux ordinateurs avec l'écran et les claviers auxquels nous sommes habitués.
Normes
Selon Brian Reinhart, CTO pour les projets spéciaux chez Crystal Group, un fournisseur d'ordinateurs embarqués et de produits associés pour les applications critiques, il existe un certain nombre de problèmes complexes associés à l'intégration d'ordinateurs dans les véhicules. Par exemple, de nombreuses applications doivent fonctionner dans un environnement qui ne permet pas la technologie de refroidissement traditionnelle, ce qui signifie que "nous devons créer un système capable de survivre à des températures élevées sans l'aide de ventilateurs". De plus, les ordinateurs doivent souvent être placés dans des endroits qui ne correspondent pas aux dimensions d'un rack de serveur EIA-310 standard (482,6 mm), qui est devenu un élément familier dans le monde des ordinateurs commerciaux. Cela signifie que des entreprises comme Crystal doivent créer des systèmes d'une certaine taille ou « facteur de forme » qui peuvent fonctionner en quantité limitée. « Ils doivent être façonnés pour s'adapter à n'importe quel volume disponible sur la plate-forme, que ce soit l'aile ou le compartiment moteur d'un véhicule. Ils peuvent être placés sur le plancher de la voiture ou à côté du réservoir de carburant. »
De plus, "certains systèmes aéroportés doivent fonctionner à des tensions d'entrée plus basses que d'habitude", a-t-il expliqué, "afin de répondre à la MIL-STD-1275, l'une des séries de normes militaires du département américain de la Défense qui définit la conception et la construction. systèmes". Cela signifie que les entreprises doivent concevoir des approvisionnements énergétiques pour répondre à ces normes. S'il n'existe pas de technologie commerciale prête à l'emploi appropriée qui pourrait être adaptée pour fonctionner dans des conditions défavorables, alors « nous développons et déployons la nôtre et l'intégrons dans les tâches dont nous avons besoin ».
Aujourd'hui, les ordinateurs jouent un rôle important dans le fonctionnement de la plupart des véhicules terrestres, a noté le technologue en chef de la société américaine General Micro Systems, qui fabrique des produits embarqués de petite taille, des écrans intelligents robustes, des racks de serveurs et d'autres systèmes informatiques et participe à un certain nombre de de grands programmes, par exemple, fournit ses produits pour les véhicules blindés de la famille Stryker de l'armée américaine. A titre d'exemple, il a cité des systèmes qui permettent à l'opérateur, en regardant les moniteurs, de contrôler la machine dans l'obscurité totale en temps réel. "Ces ordinateurs sont logés dans de petits blocs robustes."
« Cette technologie, ainsi que plusieurs autres, a explosé ces dernières années », a déclaré David Yedinak, directeur de la technologie chez Curtiss-Wright, qui fournit des ordinateurs embarqués pour les véhicules terrestres et les écrans durcis. Il a attiré l'attention sur la tendance croissante du « traitement de données distribué », où les ordinateurs sont de plus en plus mis en réseau plutôt que de fonctionner comme des systèmes séparés. Des programmes tels que le GVA (Generic Vehicle Architecture) au Royaume-Uni ou l'équivalent américain de Victory renforcent cette tendance et, par conséquent, conduiront à "une réduction de la taille, du poids, de la consommation d'énergie et des coûts grâce à la distribution de données". … Yedinak a souligné un certain nombre d'autres voies de développement, notant en particulier les progrès de la technologie de traitement des données. Globalement, l'un des plus grands défis militaires auxquels sont confrontées des entreprises comme Curtiss-Wright est le défi de la modernisation: il est nécessaire d'embarquer de nouvelles technologies informatiques, tout en se rendant compte qu'elles fonctionneront côte à côte avec d'autres systèmes plus anciens qui ne seront peut-être pas mis à jour pour une autre décennie. « Comment associez-vous ces deux mondes ? »
Conditions défavorables
Les ordinateurs robustes sont conçus pour résister à des conditions extrêmes et doivent donc répondre à un certain nombre de normes strictes. En plus de la norme MIL-STD-1275, le département américain de la Défense a également dans son arsenal la norme MIL-STD-810, qui définit les exigences de résistance aux chocs et vibrations, et MIL-STD-461, qui détermine la immunité aux rayonnements électromagnétiques. « Ces trois normes sont au cœur de tous les tests, bien qu'il existe également de nombreux tests spécifiques qui sont exécutés selon les besoins », a déclaré Mike Southworth, chef de projet pour les ordinateurs robustes à petit facteur de forme chez Curtiss-Wright. Quant aux ordinateurs embarqués à petit facteur de forme, il pense qu'avec la demande croissante d'autonomie, les ordinateurs militaires utiliseront de plus en plus l'apprentissage automatique et d'autres formes d'intelligence artificielle. Il prédit l'émergence d'ordinateurs embarqués avec "une intelligence nettement plus forte", avec plus de capacités de collecte de données. La construction robuste et fiable fait également partie intégrante des écrans utilisés pour présenter des images et des informations à l'équipage du véhicule. Argon a plusieurs écrans de ce type dans son portefeuille et a récemment terminé les essais de trois nouveaux produits qu'il prévoit de lancer prochainement en production de masse.
Reinhart a déclaré qu'il s'attend à voir des niveaux de sécurité plus élevés sur les ordinateurs, d'autant plus qu'ils font partie d'un réseau plus large. "Comme la bande passante du réseau augmente, il est nécessaire d'améliorer sa sécurité." Il a également attiré l'attention sur l'utilisation généralisée des disques SSD ou des lecteurs flash (English Solid State Drive, SSD). Contrairement aux disques durs conventionnels, ils n'ont pas de pièces mobiles, ce qui les rend moins vulnérables aux dommages causés par des chocs violents tels qu'une chute. Les disques SSD étaient à l'origine plus chers, mais les prix ont considérablement baissé ces dernières années, les disques eux-mêmes devenant plus petits et leur capacité augmentant. "C'est d'une grande importance pour des applications telles que la collecte et le stockage de données", a-t-il ajouté. Le SSD fait également partie intégrante des ordinateurs portables et des tablettes durcis, qui sont désormais l'outil principal du soldat débarqué et peuvent également être intégrés dans des véhicules. Bon nombre des principaux fabricants d'ordinateurs personnels développent également pour l'armée. Par exemple, Dell propose une gamme d'ordinateurs robustes Latitude Rugged dans une variété de formes et de tailles. "Au cours des cinq à dix dernières années, l'industrie a fait de grands progrès avec la technologie SSD", a déclaré Umang Patel, directeur de Dell Rugged, notant que les SSD sont robustes en termes de résilience environnementale et de performances supérieures. "Je peux installer plus dans moins d'espace avec il consomme moins d'énergie et lance les applications plus rapidement."
Il existe également un certain nombre de domaines à prendre en compte lors de la fabrication d'appareils informatiques robustes. Patel a souligné les problèmes permanents liés à la température; L'installation d'un ventilateur pour refroidir un système informatique crée une source de contamination et de pièces mécaniques mobiles sur lesquelles le système repose pour fonctionner. Les fabricants d'ordinateurs robustes devraient donc envisager d'autres moyens de refroidir le système, y compris des systèmes passifs, ainsi que des ventilateurs plus puissants conçus pour les environnements difficiles. « Je dois refroidir le système, mais en même temps, je dois le protéger de la poussière, de l'eau et d'autres facteurs nocifs. Je dois fournir cela pendant une très longue période de temps avec une plus grande fiabilité. » Selon Jackson White, directeur de Getac, qui fabrique des tablettes, des ordinateurs portables et d'autres systèmes durcis, avant d'envisager un appareil à usage militaire, il est nécessaire de savoir s'il répond à certaines normes. « La protection des données est sans aucun doute une priorité, mais la fiabilité et la résilience sont également nécessaires pour résister à des conditions environnementales difficiles, voire extrêmes, ainsi qu'une compatibilité avec d'autres technologies essentielles utilisées par le personnel. Il existe d'autres facteurs, tels que le coût, la facilité d'utilisation, l'adéquation à l'usage prévu et, enfin, la durée de vie. »
White pense que les appareils renforcés doivent résister non seulement aux chutes, aux chocs, aux vibrations, à l'eau et aux produits chimiques, mais aussi à des scénarios extrêmes tels qu'un désert avec ses températures caniculaires. Il a annoncé que les produits de son entreprise sont IP67 (Marquage de protection internationale) ou supérieur; cela signifie qu'"ils sont testés selon les normes militaires et sont capables de résister aux chutes et aux températures spécifiées par le client militaire". Il a noté un certain nombre d'autres aspects de la technologie liés aux utilisateurs militaires. Par exemple, les soldats débarqués doivent souvent porter des vêtements de protection, y compris des gants, de sorte que les écrans tactiles doivent leur être sensibles. De plus, l'écran doit être clairement visible dans différentes conditions d'éclairage ou compatible avec des lunettes de vision nocturne. White a noté plusieurs directions dans lesquelles la technologie a évolué ces dernières années. Par exemple, ces dernières années, de nombreuses innovations ont été introduites dans les dispositifs civils, des solutions de rupture ont été mises en œuvre, et donc « les militaires veulent que l'industrie des systèmes développés pour eux utilise tout cela plus audacieusement afin d'obtenir une meilleure interaction et d'augmenter efficacité en situation de combat.
Technologie de batterie
Pendant ce temps, les batteries deviennent plus puissantes, durent de huit à dix heures, tout en améliorant la connectivité et, selon White, « Avec une variété de fréquences et de méthodes de connexion à leur disposition, le personnel peut accéder et saisir des données plus rapidement avec un niveau de sécurité plus élevé.”. Il y a quelques progrès dans la technologie des écrans tactiles, et l'utilisation de plastique composite permet "de réduire considérablement l'épaisseur et le poids des appareils tout en conservant les caractéristiques de résistance".
John Tucker, responsable Europe de Panasonic, a indiqué qu'ils utilisaient une variété de matériaux, tels que des alliages de magnésium, pour leur gamme d'ordinateurs portables et de notebooks renforcés Toughbook. Ils sont 20 fois plus résistants que le plastique ABS (ABS, Acrylonitrile Butadiène Styrène - acrylonitrile butadiène styrène), mais relativement légers. De plus, il existe des matériaux conçus pour réduire les charges de choc. Parmi eux, il a nommé un polymère élastomère, qui, par exemple, absorbe la plupart des chocs en cas de chute. Les fabricants accordent également une grande attention aux composants internes de leurs systèmes. Par exemple, ils font un usage intensif de connecteurs plaqués or pour éviter la rouille due à une humidité élevée et d'autres problèmes. « Même si vous utilisez vos systèmes à des températures basses et élevées, une humidité élevée, de la pluie et de la neige, vous ne devriez pas avoir la moindre corrosion. »
Un porte-parole du fabricant de tablettes durcies Xplore a déclaré que les conditions de combat dictent le besoin de fiabilité et de résistance aux températures extrêmes, à la pluie et à la poussière. Il a également nommé la gamme de tâches que la tablette militaire devrait résoudre. "Il doit faire presque tout ce que vous pouvez imaginer, comme le camionnage, la logistique et la construction." Ces dernières années, les clients militaires recherchaient des appareils plus petits et plus fonctionnels. Pour l'avenir, "ils intègrent des tablettes et d'autres appareils informatiques portables dans un supersystème intégré de communication et d'information". A cet égard, Tucker a pointé l'émergence du concept de "soldat connecté" et le fait que Panasonic travaille dans ce sens avec plusieurs structures militaires européennes. En fait, cela permettra aux commandants d'avoir des informations complètes sur la zone de guerre, jusqu'à l'état de santé de chaque soldat. Cela pourrait stimuler la demande de technologies portables et même activées par la voix.
L'une des principales directions dans le développement des systèmes informatiques militaires est l'utilisation de technologies commerciales modernes, bien sûr, tout en maintenant la fiabilité requise sur le champ de bataille. Par exemple, la facilité d'utilisation des smartphones, ordinateurs portables et tablettes, qu'un soldat pourrait utiliser dans sa vie civile, est importante. Tucker a déclaré qu'il existe une sorte d'échange entre les sphères militaire et civile, même si de nos jours, dans de nombreux cas, la technologie afflue dans le secteur de la défense. « Il est important de prendre des technologies populaires dans la sphère civile et de les rendre adaptées aux tâches militaires. Cependant, ce processus doit être extrêmement significatif. Il semblerait qu'il prenne le connecteur USB (Universal Serial Bus). Qu'est-ce qui est spécial à ce propos? Mais l'armée a besoin de connecteurs USB fiables, étanches à la poussière et à l'eau. »
Au-delà du coût
Getac intègre la commodité et la fonctionnalité des systèmes commerciaux dans tous ses appareils mobiles renforcés. White a noté que "c'est l'une des principales exigences des clients militaires lors du choix de leurs fournisseurs". Un équilibre est nécessaire, a-t-il déclaré, car les dispositifs civils "ne seront inévitablement pas assez robustes et durables pour répondre aux exigences des soldats débarqués ou aux conditions dans lesquelles ils doivent travailler". En revanche, certains dispositifs spécifiques avec une grande marge de sécurité peuvent être trop lourds et encombrants. « Pour vraiment faire correspondre les tâches opérationnelles militaires (fonctions de commandement et de contrôle) et les objectifs de rééquipement technique, l'approvisionnement de la défense devrait se concentrer sur l'acquisition de nouveaux matériels et logiciels commerciaux prêts à l'emploi et même d'applications telles que l'Internet des objets (la capacité établir une communication entre des appareils électroniques sans la participation d'ordinateurs). Une nouvelle génération d'appareils commerciaux prêts à l'emploi avec une fiabilité accrue peut trouver le bon équilibre car ils sont légers, puissants, faciles à utiliser et répondent à des normes strictes de sécurité et de transfert de données. »
