Obecná architektura vozidel - Generic Vehicle Architecture

tento článek potřebuje další citace pro ověření. Prosím pomozte vylepšit tento článek podle přidávání citací ke spolehlivým zdrojům. Zdroj bez zdroje může být napaden a odstraněn. Najít zdroje: „Obecná architektura vozidel“  – zprávy  · noviny  · knihy  · učenec  · JSTOR (Září 2014) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

The Obecná architektura vozidel (HPH) přístup je přístup přijatý UK MOD k návrhu elektronických a energetických architektur pro vojenská vozidla. Zahrnuje také požadavky na standardizaci Rozhraní člověk-stroj. Hlavní požadavky na tento přístup jsou zveřejněny v obranném standardu 23-009^[1]

Pozemní platformy jsou obvykle v provozu po mnoho let a během života podléhají významným aktualizacím. Nedávné zkušenosti ukázaly, jak je nutné rychle aktualizovat platformy, aby bylo možné reagovat na nové hrozby a scénáře. Tradiční přístup k návrhu platformy se samostatnými podsystémy vede k upgradům sporáků s konflikty integrace, šíření ovládacích prvků a displejů posádky, konfliktům napájení, nedostatečnému využívání dat a nedostatečné standardizaci celého vozového parku s problémy s výcvikem a údržbou. Všechny tyto problémy vedou k podstatně vyšším nákladům na vlastnictví po celý život.

Přístup HPH je založen na zavedeném Systémové inženýrství principy k definování obecné architektury, která vyžaduje otevřené implementační standardy na podporu nákladově efektivní integrace subsystémů na pozemních platformách (elektronicky, elektricky a fyzicky). Ředitel pozemního vybavení (DLE) pověřil uplatňováním přístupu GVA a souvisejícího standardu obrany GVA 23-009 pro všechny budoucí pořizování platforem pozemních vozidel, současné renovace a modernizaci platforem vozidel. GVA je nedílnou součástí architektury Land Open System Architecture (LOSA), jejímž cílem je umožnit vojákům, vozidlům a základnám lépe spolupracovat, čímž se zvýší provozní účinnost a sníží se systémy systémů prostřednictvím životních nákladů.

Nedílnou součástí LOSA a GVA je datový standard založený na Skupina správy objektů (OMG) Standard volal Model Driven Architecture (MDA). Datový standard se nazývá Land Data Model (LDM) a definuje datová rozhraní a chování mezi komponentami modulární architektury. To umožňuje interoperabilitu mezi moduly vytvořenými různými dodavateli pro použití v distribuovaném systému. LDM je přístupný na portálu Land Open Systems Portal.^[2]

Dějiny

Výzkumný program pro integraci systémů vozidel (VSI)^[3]

Počátky HPH spočívají ve výzkumném programu MOD. Zpočátku existoval SAVE (Systematic Approach to Vehicle Electronics), program pro Velkou Británii z 80. let založený na konceptu výroby řady standardních elektronických modulů propojených standardním systémem digitálního přenosu dat. Omezení uložená tímto přístupem inspirovala program VERDI (Vehicle Electronics Research Defense Initiative), což je spolupráce mezi Agentura pro hodnocení a výzkum obrany (DERA) a průmysl, který demonstroval možnosti, které nabízí celková systémová integrace a který přinesl zásadní informace pro následnou definiční fázi této práce. V návaznosti na VERDI zahájilo britské MO v polovině 90. let iniciativu VESTA (Vehicle Standards Architecture), jejímž předsedou byla DERA, s cílem určit standardy vhodné pro integraci systémů. Výstupy VESTA poskytly pevný základ pro pokračování prací prováděných programem VSI.

V roce 1997 zahájil britský MOD výzkumný program s názvem Vehicle Systems Integration (VSI). Tento program je dnes stále aktivní a nadále poskytuje základní výzkum pro iniciativu Generic Vehicle Architecture. Cílem VSI je zajistit, aby bylo možné plně využít výhody digitalizované platformy, a její listina uvádí, že „Všechny budoucí nákupy vojenské pozemní platformy, vybrané starší platformy a jejich aktualizace budou odpovídat standardům a směrnicím společnosti Vetronics, které byly navrženy a vyvinuty v rámci program Vehicle Systems Integration (VSI) a které jsou zveřejněny v podrobných standardech a pokynech pro dokumentaci VSI. “

Byla vytvořena průmyslová pracovní skupina, která během následujícího desetiletí vytvořila a udržovala 300stránkový dokument s názvem „Standardy a směrnice VSI“. Dokument se pokusil zachytit vznikající otevřené standardy, pokud jde o výkon, data a video, a zkoumal, jak je aplikovat na systémy vojenských vozidel. Jelikož se jednalo pouze o soubor pokynů, a navzdory listině neexistovala žádná skutečná autorita k nařizování nebo vynucování souladu. Členové odvětví skupiny VSI měli tendenci přijímat zásady VSI co nejlépe, často investovali své vlastní peníze do dalšího rozvoje konceptů VSI. S vědomím důležitosti digitalizace se práce VSI podílela i na dalších mezinárodních zájmových skupinách v rámci NATO, jakož i na britském / americkém programu TRACER-FSCS. Později byly standardy a směrnice VSI základním kamenem obranného standardu GVA.

FRES EA TDP

The Budoucí systém rychlých efektů^[4] (FRES)^[5] byl název pro britský program dodávek flotily asi 4000 vozidel do britské armády. Zamýšlel být kombinací schopností platformy od Ambulance po průzkumné vozidlo, s potřebou rychlého nasazení do různých provozních scénářů, modulární škálovatelný přístup k platformovým systémům byl zásadní. V roce 2005 britský MOD uzavřel smlouvu na dva paralelní technologické demonstrační programy (TDP), jejichž cílem bylo vytvořit elektronickou architekturu, která by byla dostatečně modulární a škálovatelná, aby se vešla do všech předpokládaných flotil vozidel FRES. Oba týmy vedené společnostmi BAES a Lockheed Martin vytvořily a předvedly dvě nezávislá řešení elektronické architektury, u nichž bylo prokázáno, že splňují záměr standardů a pokynů VSI. Program FRES byl od té doby restrukturalizován; aspekty architektur FRES EA TDP však lze nalézt v aktuálním standardu GVA Defense.

Demonstrátor integrace technologie vozidla (VTID)

Na začátku roku 2007 uzavřela britská MOD konsorcium pod vedením QinetiQ zkoumat koncept modulární integrované přežití (IS). Tříletý program s názvem VTID (Vehicle Technology Integration Demonstrator) přilákal různé doménové odborníky. Program VTID Vehicle zkoumal hypotézu, že lze vyvinout rekonfigurovatelný IS, který může nabídnout flexibilní a efektivní ochranný mechanismus pro pozemní vozidla. Společnosti QinetiQ a partneři konsorcia vytvořili modulární demonstrační systém vozidel, který byl použit v sérii živých palebných zkoušek, aby ukázal, jak lze realizovat modulární integrovaný systém přežití. Při tvorbě standardu GVA Defense byly brány v úvahu architektonické koncepční dokumenty VTID.

Provozní ovladače

Válka v Perském zálivu, poháněná potřebou rychle a efektivně integrovat velké množství rychlých technologických vložení a upgradů (tzv. Urgentních provozních požadavků), byla možná katalyzátorem k upevnění let výzkumné práce v elektronické architektuře. Britská armáda zjistila, že vlastní řadu nových schopností a skutečně nových vozidel. Nová flotila „Force Protection“ zakoupená z USA a „upravená“ byla vybavena řadou vybavení Theatre Entry. Nedostatek společné architektury zpomalil nejen instalaci zařízení, ale také zaškolení a následné přeškolení, protože probíhalo stále rychlejší zavádění a zvedání technologií. Vozidla se těžší udržovala a provozovala, přičemž různé konfigurace prokázaly zátěž pro logistický řetězec. To mělo za následek další výdaje a v neposlední řadě frustraci; bylo třeba něco změnit!

Obecný standard architektury vozidla

Standard GVA byl oficiálně vydán 1. vydání v srpnu 2010. Vydání 1 bylo poté implementováno na Foxhoundové vozidlo,^[6] stanovení měřítka pro všechny britské architektury vozidel do budoucna.

Výhody

I když je velmi obtížné objektivně kvantifikovat použití přístupu HPH podle MOD, cílem je přinést výhody v mnoha oblastech, jako jsou:

• Sníženo o životní náklady z:
  • Snížené riziko a náklady na integraci subsystému platformy vozidla.
  • Zkrácený čas na implementaci technologických změn do architektur platforem vozidel.
  • Sníženo o životní náklady díky shodě komponent a HMI.
  • Zvýšená konkurence pro dílčí komponenty a systémy třetích stran.
  • Snížená tréninková zátěž posádky a udržovatele.
  • Běžné vzorce služeb vozidel snižující duplikaci
• Vylepšené možnosti vybavení:
  • Vylepšená integrace a interoperabilita dat subsystému.
  • Integrovaná škálovatelnost, rozšiřitelnost a růstový potenciál pro přidání budoucích subsystémů vozidel.

Standard obrany GVA 23-009

Standard obrany GVA 23-009 popisuje a definuje přístup GVA a pravidla a standardy technického designu, které mají být použity, ale není sám o sobě architekturou systému nebo designem. Nepožaduje konkrétní návrh, protože implementace systému se bude lišit podle požadavků platformy vozidla a její role.

Def Stan výslovně stanoví požadavky, které omezují design platformy vozidla. Def Stan 23-009 dosáhne svého účelu, když budou požadavky HPH začleněny do návrhu platformy a dalších smluvních mechanismů a implementace bude ověřena prostřednictvím standardních procesů Ověření a ověření projektu.

Subsystémy jsou integrovány do platformy vozidla prostřednictvím elektronické infrastruktury založené na GVA, která se skládá z elektronické datové infrastruktury a energetické infrastruktury, společně se sadou specifikovaných mechanických upevnění a konektorů a společnými požadavky na rozhraní HMI (Human Machine Interface). To umožňuje interoperabilitu dat subsystémů a stanic posádky a rychlé převádění a modernizaci platformy vozidla.

Standard obrany 23-009 je aktuálně rozdělen na níže uvedené části:

• Část 0 - Přístup HPH
• Část 1 - Infrastruktura (data a výkon)
• Část 2 - Rozhraní člověk - stroj
• Část 3 - Monitorování zdraví a používání
• Část 4 - Fyzická rozhraní (zrušeno)
• Část 5 - GVA datový model
• Část 6 - Zabezpečení (TBD)
• Část 7 - Společné služby (TBD)
• Část 8 - Bezpečnost (TBD)

Aktuálně vydané části obranného standardu můžete získat na webových stránkách UK Defence Standards, ale musíte se zaregistrovat u Brána obrany za prvé

Reference

externí odkazy

• Vivoe-lite Open source implementace GVA HMI na Githubu.
• OpenVivoe je jeho implementace open source realizovaná OpenWide Ingenierie, francouzskou architekturou Open Source.