UAV ISR nyttelast krever lettere vekt, raskere behandling.

UAV ISR nyttelast krever lettere vekt, raskere behandling.

Flere teknologiske trender gar fremover i nyttelastene Intelligence, Surveillance and Reconnaissance (ISR) pa ubemannede luftfartoyer (UAV) & # 8211; hoyere beregningskapasitet, voksende bruk av VPX, og lokalisering av prosessoren n rmere sensoren.

Som ubemannede luftfartoyer (UAV) tar en storre rolle i Forsvarsdepartementets planer for fremtiden legger programforvalterne storre vekt pa a forbedre nyttelastteknologien de bruker til a gjennomfore Intelligens, Overvakning , og Reconnaissance (ISR) oppdrag. For a lose denne utfordringen, betaler industrien storre oppmerksomhet til prosessorkomplekset som driver disse systemene, som ma utvikle seg i beregningstetthet og ytelse for a utfore de komplekse behandlingsoppgaver som kreves av neste generasjon av UAVer.

& # 8220; Det er en stor interesse for evnen til a geo-locate og geo-register mal; forhoyede malgjenkjenninger; multi-modality fusion for a oke beslutningskapasiteten, slik at nar du ser pa ting som Synthetic Aperture Radar (SAR) -systemer kombinert med Electro-Optical / Infrared (EO / IR), far du litt nytte av fusing som kan oke beslutningskapasiteten, # 8221; sier David French, direktor for forretningsutvikling, milit r og luftfart pa GE Intelligent Platforms i San Diego, CA (defense.ge-ip.com). & # 8220; Alt dette kan v re relativt beregningsintensivt, slik at det er sikkert som kjorer mye av nyttelastdesignene i dag & # 8211; evig beregningskapasitet. & # 8221;

& # 8220; Det finnes flere teknologier som gjor behandlingen mer attraktiv i UAV, & # 8221; sier Dennis Smith, teknisk direktor ved Themis Computer i Fremont, CA (www.themis.com). & # 8220; Prim rt hoyt kjerneantal, lavpower-prosessorer, sammen med tilleggs-FPGAer eller GPGPUer, gjor at dette kan realiseres n r bruksstedet. Tidligere har SIGINT v rt en grunnbasert oppgave pa grunn av det store volumet, vekten og strommen som trengs for a innlemme databehandling i flyet. De nyeste CPUene, med sin hoye transistor telle, har v rt i stand til a levere flere prosesskjerner, storre minne og en rekke generelle formal I / O alt i en enkelt pakke. & # 8221;

FPGA er ikke den eneste losningen pa dette problemet, da GPGPU-teknologien fortsetter a forbedre og er mye mer kostnadseffektiv enn FPGA-er. & # 8220; Bruke en FPGA-tiln rming gir den hoyeste ytelsen og laveste latency, & # 8221; Smith fortsetter. & # 8220; Det er imidlertid en straff i kostnad, fleksibilitet og makt i forhold til en generell, programvarebasert tiln rming. Noen av den tapte hastigheten kan forsterkes ved bruk av store kjerneantal GPGPUer. Hvis applikasjonen kan tolerere okt latens og kodekompleksitet, kan bruk av en GPGPU gi mye verdi over en ren FPGA-tiln rming. & # 8221;

& # 8220; Hvis du ser pa teknologitrender tror jeg nok det mest effektive har v rt introduksjonen av GPGPU-prosessering, & # 8221; er enig fransk. & # 8220; Det gir virkelig en betydelig okning i ytelsen av ISR-prosessering & # 8211; hvis det er radar, EO / IR eller andre nyttelaster & # 8211; og fusjon av dataene i noen tilfeller. Det vil trolig fortsette med hoyere kjerntall og mer tetthet, som vi har sett GPUer & # 8217; Kjernefrekvensen er i utgangspunktet doble hvert par ar. & # 8221;

Fremskritt i prosessorteknologi har gjort det mulig a oppna ytelsesgevinster i ISR-nyttelast, men forbedringer av kapasitet og kompleksitet krever ogsa en standardisert systemnivaarkitektur for a redusere kostnad og kompleksitet, sier Smith. Gjennom bruk av Open Architectures (OAs) som VPX, gir applikasjonsingeniorer og integratorer et tilpassbart system som ogsa gjor det mulig a beregne ressurser for a bevege seg n rmere sensorene selv, fortsetter han.

& # 8220; A levere all denne kapasiteten til lav pris krever en standardbasert pakke- og sammenkoblingsmetode som er definert i VITA 74-standarden, & # 8221; sier Smith. Ved a dele prosesseringsoppgaven i flere pluggbare moduler, kan SIGINT-problemet enkelt segmenteres og optimaliseres for en gitt applikasjon. Hver av modulsporene kan brukes til a gjore forbehandling pa datastrommen for de kommer til hovedprosessoren for lagring. Resultatet er applikasjonsfleksibilitet, & # 8221; fortsetter han.

& # 8220; Det er derfor at mange ISR-systemer gar til 6U VPX, fordi du ma forhandsbehandle disse signalene, & # 8221; sier Ray Alderman, styreleder for VITA, med hovedkontor i Scottsdale, AZ (www.vita.com).

ISR-nyttelastutfordringer.

Mens fremskritt innen beregningsteknologi er a oke ISR-teknologien ombord pa UAV-plattformer, moter de ubemannede kjoretoyene utfordringer nar det gjelder storrelse, vekt og strom (SWaP). Pa grunn av dette krever hoyytelsesbehandlingselementer maskinvareplattformer som kan stotte den ekstra storrelsen og varmen de genererer, sier Alderman.

& # 8220; 3U-kort er [fortsatt] brukt mye i UAVer, prim rt for oppdragsdatorer, & # 8221; fortsetter han. & # 8220; Det har ikke plass til a gjore de store GPGPUene og minnesarrayene og alle I / O- og hoyhastighetsgrensesnittene. Du kan gjore noen nedre ting pa SIGINT og rekognosering, og de gutta blir veldig gode til a pakke sin datakraft pa en 3U-brett. Jo flere ting du pakker pa en 3U bord, din varmetetthet gar opp. Det er dette ekle forholdet mellom datakraft og stromforbruk og varmetetthet. & # 8221;

Alderman sier a inkorporere GPGPUer med okt minne og hestekrefter er et must pa storre UAVer som bytter til 6U VPX. & # 8220; Nar du har mye behandling og forbehandling a gjore, ma du ga til 6U, & # 8221; han legger til.

& # 8220; Fordi de nyeste hoypresterende signalbehandlingsenhetene, som FPGA og GPU, kan forbruke betydelig strom, handterer to store utfordringer kjoling og utvikler adaptive teknikker for stromreduksjon, & # 8221; sier Rodger Hosking, Vice President of Pentek, Inc. i Upper Saddle River, NJ (www.pentek.com).

& # 8220; Termisk effektivitet blir faktisk en av de mest kritiske elementene bare pa grunn av den begrensede kapasiteten til a kjole seg og nivaet av beregningsdeler de trenger samtidig, & # 8221; sier GE & # 8217; s fransk. & # 8220; Mange mennesker tenker ikke pa emballasjen og kjolingen av den, men det blir faktisk en begrensende faktor i noen tilfeller & # 8211; nar vi leverer plattformer som har denne beregningskapasiteten, og systemet er vektfolsomt. Bare noen fa ekstra pounds lagret kan bety flere minutter lenger for en ISR-plattform a bo pa stasjon, for eksempel, eller utvide rekkevidden til en plattform, noe som er sv rt viktig. Fordi disse er UAVer, er de sv rt folsomme for vekt. SWaP er en konstant refrain; det kommer aldri til a stoppe. & # 8221;

Fremtidig ISR-nyttelastteknologi pa UAVer.

I overskuelig fremtid vil de fleste ISR-nyttelastoppgraderinger forekomme i UAVer som allerede eksisterer. Men selv med budsjettkutt ser bransjinnsidere fortsatt vekst i mindre UAV-plattformer.

& # 8220; Det meste av veksten vil v re i sma og mellomstore plattformer, hovedsakelig pa grunn av kostnadene, men ogsa pa grunn av ressursene som kreves for a operere og stotte UAV-plattformen. Sma og mellomstore UAVer kan finne seg inn i et storre utvalg av applikasjoner enn de store plattformene, & # 8221; Sier Smith. Hosking forutsetter ogsa okte autonome evner for overvakingsoppdrag pa mindre UAVer, noe som derfor reduserer direkte menneskelig kontroll og forer til kostnadsreduksjoner.

Pa grunn av det fortsatte budsjettkuttet i Forsvarsdepartementet, mener fransk at det meste av innovasjonen vil skje pa plattformer som allerede eksisterer, med fortsatt forbedring av ISR-nyttelastene. Selv om det er interesse for a redusere vekten av nyttelast for mindre UAV, vil storre UAVer (Gruppe 4 og 5) mest sannsynlig drive innovasjon i ISR-nyttelast, fortsetter fransk.

& # 8220; Nar noe er bevist pa en storre nyttelast, er det en umiddelbar interesse for a redusere storrelsen og evnen. Prisgunstig vil v re en begrensende faktor, og jeg tror at det kommer til a drive ting som apen arkitektur og felleshet pa tvers av plattformer, & # 8221; Fransk legger til


Hallo! Vil du spille i det mest heldige kasinoet? Vi forbereder det for deg. Klikk her nå!