傳統(tǒng)上被認(rèn)為是情報,監(jiān)視,偵察(ISR)或動能行動平臺的無人系統(tǒng),現(xiàn)在正在填補(bǔ)指揮和控制通信,氣象調(diào)查和再補(bǔ)給以及爆炸性彈藥處理平臺等角色。從歷史上看,這些平臺是由不同的供應(yīng)商作為獨(dú)立系統(tǒng)開發(fā)和部署的,具有獨(dú)特且通常是專有的有效載荷,控制機(jī)制和數(shù)據(jù)格式。但這個過程對互操作性造成了限制并增加了成本,導(dǎo)致國防部尋找其他更可行的選擇,包括商業(yè)支持的開源中間件。
開源中間件是為與任何技術(shù)框架配合使用而構(gòu)建的,并且通常通過訂閱銷售,使其比“封閉”軟件更具吸引力。對于使用傳統(tǒng)技術(shù)并構(gòu)建無人系統(tǒng)的預(yù)算有限的機(jī)構(gòu)來說,這是一個理想的選擇。
以下是開源中間件影響無人系統(tǒng)工作的五種方式:
任務(wù)規(guī)劃/任務(wù)在
部署無人系統(tǒng)作為任務(wù)一攬子計(jì)劃的一部分之前,必須對資產(chǎn)進(jìn)行規(guī)劃細(xì)節(jié),包括路線、所需燃料量、必要的有效載荷等。任務(wù)規(guī)劃人員使用企業(yè)應(yīng)用程序中間件平臺上托管的應(yīng)用程序協(xié)作執(zhí)行此工作。商業(yè)支持的開源項(xiàng)目版本(如Wildfly和Apache Tomcat)由一組模塊化服務(wù)驅(qū)動的組件組成,這些組件具有Web服務(wù),事務(wù),安全性,消息傳遞等功能。低內(nèi)存占用和快速啟動時間使它們能夠部署在傳統(tǒng)的內(nèi)部部署或云就緒平臺即服務(wù)(PaaS)托管環(huán)境中,如OpenShift Origin,使指揮官能夠?qū)崿F(xiàn)其全球分布式任務(wù)規(guī)劃的愿景。
平臺和有效載荷控制
傳統(tǒng)上,行動是由聯(lián)合部隊(duì)進(jìn)行的,無人資產(chǎn)來自多個軍種,每個軍種都有自己的相關(guān)地面控制站。這是低效的;雖然有共同的控制站努力定義通用數(shù)據(jù)模型和控制服務(wù),但不能或不實(shí)施這些標(biāo)準(zhǔn)的無人系統(tǒng)需要對其數(shù)據(jù)格式和控制命令進(jìn)行調(diào)解。
企業(yè)服務(wù)總線 (ESB) 技術(shù)旨在通過內(nèi)置協(xié)議連接器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和消息路由器執(zhí)行這些功能。從歷史上看,專有的ESB過于重量級且昂貴,使得它們在戰(zhàn)術(shù)部署中的使用令人望而卻步。商業(yè)支持的開源項(xiàng)目,如阿帕奇卡拉夫,駱駝和ActiveMQ,以輕量級的外形尺寸提供這些功能,而成本只是其中的一小部分。通過利用這些技術(shù),可以調(diào)解公共控制消息,并以其本機(jī)格式路由到無人系統(tǒng),因此無需更改無人平臺即可使用公共控制站。
車載處理
硬件技術(shù)的進(jìn)步大大提高了無人系統(tǒng)的計(jì)算能力。開發(fā)人員可以在許多領(lǐng)域利用這一點(diǎn),包括通過自動決策支持軟件。Drools 項(xiàng)目是一個輕量級、可嵌入的規(guī)則處理引擎,再加上 Infinispan 等快速的內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲,為板載 C2ISR 功能提供了高性能基礎(chǔ),從而在加速決策流程的同時節(jié)省了有限的帶寬。
控制中心信息交換
的平臺 許多無人系統(tǒng)執(zhí)行一定程度的數(shù)據(jù)收集,這些數(shù)據(jù)收集需要傳輸?shù)街笓]中心以支持操作。為了避免與不同地面站相同的互操作性問題,應(yīng)使用開放標(biāo)準(zhǔn)(如高級消息隊(duì)列協(xié)議(AMQP))來實(shí)現(xiàn)此數(shù)據(jù)交換。AMQP定義了由多個商業(yè)和開源消息傳遞平臺(如Apache Qpid)實(shí)現(xiàn)的常見線級消息交換,最終提供了供應(yīng)商的選擇,最大限度地減少了鎖定和放棄,并降低了成本。
信息傳播和利用
對于以ISR為任務(wù)的無人系統(tǒng)來說,數(shù)據(jù)收集只是一個開始。收集的數(shù)據(jù),無論是圖像、視頻、信號還是METOC讀數(shù),都必須由專家或?qū)<蚁到y(tǒng)傳播和分析,以支持任務(wù)目標(biāo)。
中間件 ESB 和消息傳遞技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)換來自動分發(fā),而業(yè)務(wù)流程管理 (BPM) 技術(shù)可以使用業(yè)務(wù)流程模型和符號 (BPMN) 2.0 標(biāo)準(zhǔn)來開發(fā)和協(xié)調(diào)執(zhí)行業(yè)務(wù)流程。BPM 將復(fù)雜的利用工作流(包括人員在環(huán)活動)編纂到一個標(biāo)準(zhǔn)中,以幫助彌合分析師和開發(fā)人員的觀點(diǎn)。遵守標(biāo)準(zhǔn)的 BPM 平臺,包括商業(yè)支持的開源替代方案(如 jBPM)版本,提供了選擇并提供了更低的成本。
無人系統(tǒng)項(xiàng)目已經(jīng)太封閉和不靈活太久了。開源中間件可以通過提供靈活性、成本節(jié)約以及以令人興奮的新方式適應(yīng)無人系統(tǒng)程序的能力來改變這種狀況。如果構(gòu)建無人系統(tǒng)是您的主要關(guān)注點(diǎn)之一,則應(yīng)考慮實(shí)施開源中間件以幫助完成您的任務(wù)。
審核編輯:郭婷
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