L’armée rend les mises à niveau de chars aussi simples que de changer de cartouche de jeu vidéo

WASHINGTON – Il n’est pas facile de mettre à niveau les réservoirs.

Ce sont plus que des armes à feu sur des bandes de roulement. Ils s’appuient sur une série de capacités en réseau: des récepteurs GPS qui indiquent aux opérateurs où ils se trouvent, des radios pour communiquer avec les autres et des capteurs pour détecter et identifier les menaces potentielles.

En effet, chacune de ces capacités ou toute mise à niveau nécessite une installation personnalisée pour garantir que le système – et toutes ses technologies habilitantes – s’adapte et fonctionne avec les autres équipements informatisés du réservoir.

Mais le centre C5ISR de l’armée s’attend à ce que son projet de normes ouvertes transforme les mises à niveau et économise beaucoup d’argent sur la durée de vie des plates-formes. L’approche de la suite modulaire ouverte de normes C4ISR / EW – ou CMOSS – rendrait le remplacement ou la mise à jour des capacités aussi simple que de brancher une nouvelle carte VPX – une puce standard robuste d’environ 1 pouce de large utilisée pour les applications de défense.

Les installations personnalisées disparaîtraient pour la plupart, et les minuscules cartes assumeraient l’essentiel du travail pour atteindre l’objectif ultime de l’armée: une flotte de véhicules blindés facile à mettre à jour avec les dernières technologies compétitives.

«En raison de la modularité, CMOSS permet des économies de coûts grâce à une concurrence accrue pendant la phase d’acquisition, mais il existe également un potentiel d’économies de coûts significatives sur l’ensemble du cycle de vie, y compris le maintien en puissance», a déclaré Jason Dirner, chef de l’équipe de la branche technologie et architecture du centre C5ISR Intel C4ISRNET dans une interview.

Rappelez-vous le fonctionnement des systèmes de jeux vidéo comme la Nintendo 64 ou la Sega Genesis. Une seule console fournissait la carte graphique, le traitement, la source d’alimentation, les ports standard et les sorties communes pour se connecter à un écran. Pour jouer, les gens ont inséré une cartouche dans le port de jeu. Cette carte contenait toutes les informations sur le jeu, mais les développeurs l’ont conçue pour utiliser les ressources de la console.

CMOSS applique cette approche de base aux différentes plates-formes de l’armée.

Cette méthode plug-and-play est un élément clé de l’adoption rapide de la technologie que l’Armée de terre souhaite conserver avec ses concurrents proches de ses pairs. Aujourd’hui, il n’est plus possible de déployer une capacité qui existera sans contestation pendant deux ou trois décennies. D’autres militaires cherchent à exploiter les faiblesses des systèmes américains pour les communications et la position, la navigation et le chronométrage, par exemple.

Lorsque l’armée achète des technologies maintenant, elle achète suffisamment de pièces de rechange pour durer plus de 30 ans, a expliqué Dirner. Lorsque le matériel commence à tomber en panne après 5 à 10 ans, l’armée le remplace par une pièce de rechange pour maintenir la capacité. CMOSS facilite le développement et l’intégration de capacités mises à niveau.

Lorsque le matériel d’origine commence à tomber en panne, l’armée peut installer une nouvelle capacité améliorée en branchant une nouvelle puce. Cela réduit la quantité de pièces de rechange dont l’armée a besoin pour acheter à l’avance et évite au service de devoir compter sur la même technologie pendant des décennies à la fois.

Dans son itération actuelle, CMOSS existe en tant que châssis commun à l’extérieur du véhicule. La boîte a un certain nombre de fentes pour différentes cartes de capacité tout en établissant des antennes partagées, des données de traitement, de puissance et de position, de navigation et de synchronisation. CMOSS réduirait considérablement la quantité de redondance inutile sur les plates-formes de l’armée, où chaque capacité a souvent sa propre collection de technologies de soutien.

«Aujourd’hui, sur les plates-formes, il n’est pas rare d’avoir un certain nombre de récepteurs GPS inutilement redondants, simplement parce que chaque radio – que ce soit des communications, EW [electronic warfare] – possède sa propre capacité GPS intégrée. Donc, simplement en partageant cette capacité, nous ouvrons la porte au SWaP [size, weight and power] économies », a déclaré Dirner.

“Traditionnellement, nous aurions une solution stovepiped qui … devrait être adaptée et installée sur chaque véhicule avec une sorte de kit personnalisé”, a déclaré Ben Peddicord, chef de la branche technologie et architecture du centre C5ISR Intel. «Quelque chose d’aussi simple qu’un ordinateur Intel – le processeur Intel de base était personnalisé pour chaque produit individuel installé sur notre plate-forme. Ainsi, le même processeur de base pourrait être emballé de trois ou quatre manières différentes sur chaque plate-forme, et toute cette personnalisation ajoutait des coûts et, peut-être plus critique, du temps au calendrier. »

Le but initial? Pour couper SWaP

Dirner et Peddicord sont impliqués dans le projet CMOSS depuis sa création vers 2013 pour tenter de réduire la taille, le poids et l’empreinte énergétique des équipements C5ISR.

«Dans le passé, les systèmes étaient intégrés à la manière d’un tuyau de poêle. En conséquence, vous disposiez de nombreux équipements inutiles et redondants sur la plate-forme: antennes, processeurs, écrans. Et en conséquence, vous aviez essentiellement consommé toute la taille, le poids et la puissance [SWaP] c’était disponible », Dirner.

CMOSS donne à ce processus enraciné une refonte radicale.

Visuellement, l’aspect le plus évident du CMOSS est le châssis, une boîte indescriptible dont la taille peut varier en fonction des besoins d’un char. À l’intérieur de cette boîte se trouvent un certain nombre de ports où les opérateurs échangent des cartes VPX pour fournir des capacités. Alors que certains ports sont désignés pour des capacités spécifiques – telles que PNT – d’autres sont ouverts à une utilisation générale.

Un soldat vérifie une antenne sur un véhicule Stryker équipé du système PNT assuré monté de génération 1. MAPS est l’une des nombreuses capacités que l’Armée de terre prévoit de passer éventuellement à son approche plug-and-play. (John Higgins / PEO IEW & S Affaires publiques)

«Si vous êtes allé chez Best Buy et que vous deviez acheter une carte graphique pour votre ordinateur, elle est de taille et de forme standard, et en fait, la taille et la forme d’une carte graphique que vous achèteriez sont similaires à la taille de ces cartes individuelles. », A déclaré Peddicord.

Certaines fonctionnalités peuvent nécessiter plusieurs cartes. «L’architecture est évolutive, de sorte que si vous pouvez le faire sur une seule carte, tant mieux. Si vous avez besoin de plusieurs cartes pour obtenir les performances et fournir le traitement nécessaire, nous fournissons la plomberie sur le fond de panier [circuit board] pour ce faire, pour fournir la connectivité physique », a déclaré Dirner.

Et si une boîte n’a pas assez de ports, l’armée peut en ajouter une autre.

«En fin de compte, vous pouvez avoir plusieurs châssis si vous en avez besoin – différentes formes et tailles – dans la plate-forme, puis vous pouvez créer synthétiquement une application qui exploite le matériel de tous les châssis ou exploite également du matériel qui peut ne pas être dans le châssis », a déclaré Peddicord. “Il y aura probablement toujours des éléments matériels spécialisés qui ne conviennent pas ou qui n’ont pas de sens à installer dans un facteur de forme VPX.”

Les avantages de la normalisation

Bien que moins visible, une avancée majeure du programme consiste à mettre en commun des ressources pour les diverses capacités installées sur le réservoir. Par exemple, au lieu de connecter des antennes individuelles pour chaque système qui en a besoin, le CMOSS garantit que la plupart des systèmes, sinon tous, peuvent utiliser la même antenne. Il fait la même chose avec les sources d’alimentation, le traitement, les affichages et les données de position, de navigation et de synchronisation. Cela réduit considérablement la quantité de systèmes SWaP dont les systèmes ont besoin cumulativement.

Mais la véritable innovation du programme pourrait être l’établissement de cette suite ouverte de normes pour les différentes interfaces aux niveaux matériel, logiciel et réseau. Les fournisseurs adoptent ces normes, garantissant que toute nouvelle carte de capacité se connectera au châssis et sera interopérable avec les différentes technologies de la plate-forme, tout en tirant ce dont elle a besoin à partir d’autres cartes ou de ressources mises en commun.

Actuellement, même les connexions qui peuvent se brancher les unes sur les autres peuvent ne pas être vraiment compatibles, ce qui entraîne une confusion et peut-être des dommages. CMOSS normalise les connexions, réduisant la probabilité qu’un utilisateur branche une carte dans le mauvais emplacement et endommage le port.

«Nous avons sondé la communauté – tant le gouvernement que l’industrie – pour identifier les normes existantes qui satisfont aux exigences, puis nous les avons adoptées partout où nous le pouvions. S’ils ne correspondaient pas directement, nous les avons adaptés si nécessaire. Et ce n’est qu’en dernier recours que nous rédigerons notre propre spécification », a déclaré Dirner.

Le CMOSS a peut-être commencé à répondre aux préoccupations du SWaP, mais il est rapidement devenu clair que le projet aurait des implications majeures pour une insertion technologique rapide.

«Cela réduit considérablement le temps d’intégration de ces capacités sur nos plates-formes tactiques», a déclaré Dirner.

Les anciennes solutions stovepiped nécessitaient un processus d’installation important pour les antennes individuelles, les processeurs, les écrans et plus encore. Trouver de l’espace pour tout cet équipement était un défi. Avec des normes communes, moins de personnalisation est nécessaire pour ajouter de nouvelles technologies. Le centre travaille à la création d’un A-Kit universel, un ensemble d’outils commun pour les mises à niveau ou les remplacements.

Se relier au-delà de l’armée

Le Centre C5ISR s’efforce également de s’assurer qu’il peut intégrer les capacités développées par d’autres services. Le centre fait partie du Sensor Open System Architecture Consortium, une organisation créée par l’Armée de l’Air pour s’attaquer aux mêmes problèmes que le CMOSS est censé résoudre. Le consortium aide le gouvernement et l’industrie à développer des normes ouvertes pour la communauté C5ISR.

«Si l’armée, par exemple, a une lacune et que l’armée de l’air ou la marine a une capacité ou un système qui peut combler cette lacune, nous voulons être en mesure de prendre cela et être en mesure de l’intégrer rapidement dans nos plates-formes plutôt que de réinventer. la roue », a déclaré Dirner.

Alors que l’armée construit le CMOSS principalement comme un châssis pour les véhicules terrestres, ses normes et ses technologies peuvent facilement s’appliquer à un pod, un avion ou un navire. Encore une fois, l’innovation clé n’est pas le châssis, mais l’adoption de normes ouvertes pour les capacités plug-and-play. Dirner s’attend à une variété de châssis – peut-être qu’une plate-forme n’a besoin que de trois emplacements, tandis qu’une autre pourrait en utiliser 10 ou plus. L’aspect important est que les équipes peuvent intégrer rapidement les capacités des puces à pratiquement toutes les plates-formes utilisant CMOSS.

L’armée a testé CMOSS à White Sands Missile Range au Nouveau-Mexique l’année dernière, en installant le châssis sur un véhicule Stryker. Le service a pu installer une antenne anti-brouillage et brancher une nouvelle carte PNT pour tester cette capacité.

CMOSS est l’un des plusieurs projets inclus dans l’ensemble de capacités 23, l’effort de l’armée pour ajouter de nouvelles technologies et de nouveaux équipements à son réseau tactique tous les deux ans à compter de 2021.