El Army está haciendo actualizaciones a los vehículos de combate tan sencillas como cambiar los cartuchos de los videojuegos

Son algo más que armas sobre ruedas. Dependen de una serie de capacidades en red: Receptores GPS que indican a los operadores dónde se encuentran, radios para comunicarse con otros y sensores para detectar e identificar posibles amenazas.

Efectivamente, cada una de esas capacidades o cualquier actualización requiere una instalación a medida para garantizar que el sistema, junto con todas las tecnologías que lo hacen posible, se adapte y funcione con el resto de los equipos informáticos del tanque.

Pero el Centro C5ISR del Ejército espera que su proyecto de estándares abiertos transforme las actualizaciones y ahorre mucho dinero durante la vida útil de las plataformas. El enfoque C4ISR/EW Modular Open Suite of Standards («CMOSS») haría que la sustitución o actualización de las capacidades fuera tan sencilla como conectar una nueva tarjeta VPX, un chip estándar y robusto de unos 2,5 cm de tamaño que se emplea en aplicaciones de defensa.

Las instalaciones personalizadas desaparecerían en su mayor parte, y las diminutas tarjetas asumirían la mayor parte del trabajo para alcanzar el objetivo final del Ejército: una flota de vehículos blindados fácil de actualizar con la última tecnología de la competencia.

«Debido a su modularidad, el CMOSS permite ahorrar costes gracias a una mayor competencia durante la fase de adquisición, pero también existe la posibilidad de ahorrar costes de forma significativa a lo largo de todo el ciclo de vida, incluido el mantenimiento», declaró en una entrevista Jason Dirner, jefe del equipo de la rama de tecnología y arquitectura de Intel del Centro C5ISR, a C4ISRNET.

Recordemos cómo funcionaban las consolas de videojuegos como la Nintendo 64 o la Sega Genesis. Una única consola proporcionaba la tarjeta gráfica, el procesamiento, la fuente de alimentación, los puertos estándar y las salidas comunes para conectarse a una pantalla. Para jugar, la gente insertaba un cartucho en el puerto del juego. Esa tarjeta contenía toda la información del juego, pero los desarrolladores la diseñaban para emplear los recursos de la consola.

CMOSS aplica ese enfoque básico a las distintas plataformas del Ejército.

Este método «plug-and-play» es una pieza clave para la rápida adopción de la tecnología que el Ejército quiere para mantener su ventaja frente a sus competidores más cercanos. Hoy en día, ya no es posible disponer de una capacidad que permanezca inalterada durante dos o tres décadas. Otros ejércitos tratan de aprovechar los puntos débiles de los sistemas estadounidenses de comunicaciones y posición, navegación y cronometraje (PNT), por ejemplo.

En la actualidad, cuando el Ejército compra tecnologías, adquiere suficientes repuestos para que duren más de 30 años, explicó Dirner. Cuando el hardware empieza a fallar después de 5-10 años, el Ejército lo sustituye por un repuesto para mantener la capacidad. El CMOSS facilita el desarrollo y la integración de capacidades actualizadas.

Cuando el hardware original empieza a fallar, el Ejército puede instalar una nueva y mejor capacidad conectando un nuevo chip. Esto reduce la cantidad de repuestos que el Ejército necesita comprar por adelantado y evita que  tenga que depender de la misma tecnología durante décadas.

En su versión actual, el CMOSS existe como un chasis común en el exterior del vehículo. La caja tiene varias ranuras para diferentes tarjetas de capacidad, al tiempo que establece antenas compartidas, procesamiento, energía y datos de posición, navegación y tiempo. El CMOSS reduciría drásticamente la redundancia innecesaria en las plataformas del Ejército, donde cada capacidad suele tener su propia colección de tecnologías de apoyo.

«En las plataformas actuales no es raro que haya varios receptores GPS redundantes, porque cada radio, ya sea de comunicaciones o de guerra electrónica, tiene su propio GPS integrado. Así que al compartir esa capacidad, abrimos la puerta al ahorro de SWaP [size, weight and power]», dijo Dirner.

«Tradicionalmente, tendríamos una solución prefabricada que… habría que adaptar e instalar en cada vehículo con algún tipo de kit personalizado», dijo Ben Peddicord, jefe de la C5ISR Center Intel Technology and Architecture Branch. «Algo tan sencillo como un ordenador basado en Intel, el procesador básico de Intel se empaquetaba a medida para cada producto individual que se instalaba en nuestra plataforma. Así que el mismo procesador básico podía ser empaquetado de tres o cuatro maneras diferentes en cada plataforma, y toda esa personalización añadía costes y, quizá más críticamente, tiempo al programa.»

¿El objetivo inicial? Reducir el SWaP

Dirner y Peddicord han participado en el proyecto CMOSS desde su inicio en torno a 2013 para intentar reducir el tamaño, el peso y la huella energética de los equipos C5ISR.

«En el pasado, los sistemas se integraban de una manera forzada. El resultado era un montón de equipos innecesarios y redundantes en la plataforma: antenas, procesadores, pantallas. Y el resultado era que se consumía todo el tamaño, el peso y la potencia [SWaP] disponibles», dice Dirner.

La CMOSS da a ese proceso arraigado una revisión drástica.

Visualmente, el aspecto más obvio de la CMOSS es el chasis, una caja anodina que puede variar en tamaño, dependiendo de las necesidades del tanque. Dentro de esa caja hay una serie de puertos en los que los operadores intercambian tarjetas VPX para proporcionar capacidades. Mientras que algunos puertos están designados para capacidades específicas, como el PNT, otros están abiertos para su empleo general.

«Si fueras a Best Buy y compraras una tarjeta gráfica para tu ordenador, vienen en un tamaño y forma estándar, y en realidad el tamaño y la forma de una tarjeta gráfica que comprarías es similar al tamaño de estas tarjetas individuales», dijo Peddicord.

Algunas funciones pueden requerir varias tarjetas. «La arquitectura es escalable, de modo que, si puedes hacerlo con una sola tarjeta, estupendo. Si se necesitan varias tarjetas para conseguir el rendimiento y proporcionar el procesamiento necesario, proporcionamos las tuberías a través del backplane [placa de circuito] para hacerlo, para proporcionar la conectividad física», dijo Dirner.

Y si una caja no tiene suficientes puertos, el Ejército puede añadir otra.

«En resumen, puedes tener varios chasis si los necesitas, de diferentes formas y tamaños, en la plataforma, y luego construir sintéticamente una aplicación que aproveche el hardware de todos los chasis o también aproveche el hardware que puede no estar en el chasis», dijo Peddicord. «Probablemente siempre habrá algunas piezas de hardware especializadas que no son adecuadas o no tienen sentido instalar en un factor de forma VPX».

Los beneficios de la estandarización

Aunque menos visible, un gran avance del programa es el establecimiento de recursos comunes para las distintas capacidades instaladas en el tanque. Por ejemplo, en lugar de instalar antenas individuales para cada sistema que las necesite, el CMOSS garantiza que la mayoría de los sistemas, si no todos, puedan emplear la misma antena. Lo mismo hace con las fuentes de energía, el procesamiento, las pantallas y los datos relativos a la PNT, lo que reduce drásticamente el número de sistemas instalados en el tanque. Esto reduce drásticamente la cantidad de SWaP que requieren los sistemas de forma acumulada.

Pero la verdadera innovación del programa puede ser el establecimiento de ese conjunto de normas abiertas para las distintas interfaces en las capas de hardware, software y red. Los proveedores adoptan esos estándares, lo que garantiza que cualquier nueva tarjeta de capacidad se conectará al chasis y será interoperable con las diversas tecnologías de la plataforma, al tiempo que extrae lo que necesita de otras tarjetas o recursos comunes.

En la actualidad, incluso las conexiones que pueden conectarse entre sí pueden no ser realmente compatibles, lo que da lugar a confusión y posiblemente a daños. El CMOSS estandariza las conexiones, reduciendo la probabilidad de que un usuario enchufe una tarjeta en la ranura equivocada y dañe el puerto.

«Estudiamos la comunidad, tanto gubernamental como industrial, para identificar qué normas existen que satisfagan los requisitos, y luego las adoptamos siempre que pudimos. Si no encajaban directamente, las adaptábamos si era necesario. Y sólo como último recurso creamos nuestra propia especificación», afirma Dirner.

Puede que el CMOSS haya empezado a responder a las preocupaciones de SWaP, pero pronto quedó claro que el proyecto tendrá importantes implicaciones para la rápida inserción de la tecnología.

«Esto reduce drásticamente el tiempo de integración de estas capacidades en nuestras plataformas tácticas», dijo Dirner.

Las soluciones anteriores, que eran muy complejas, requerían un importante proceso de instalación de antenas individuales, procesadores, pantallas y otros elementos. Encontrar espacio para todo ese equipo era un reto. Con los estándares comunes, se necesita menos personalización para añadir nuevas tecnologías. El centro está trabajando en la creación de un kit A universal, un conjunto de herramientas comunes para las actualizaciones o sustituciones.

Conexiones más allá del Ejército

El Centro C5ISR también está trabajando para asegurarse de que puede integrar las capacidades desarrolladas por otros cuerpos. El centro participa en el Sensor Open System Architecture Consortium, una organización creada por las Fuerzas Aéreas para abordar los mismos problemas que el CMOSS pretende resolver. El consorcio ayuda al gobierno y a la industria a desarrollar estándares abiertos para la comunidad C5ISR.

«Si el Ejército, por ejemplo, tiene una carencia y el Ejército del Aire o la Armada tienen una capacidad o un sistema que puede llenar esa carencia, queremos ser capaces de tomar eso y ser capaces de integrarlo rápidamente en nuestras plataformas en lugar de reinventar la rueda», dijo Dirner.

Aunque el Ejército está construyendo el CMOSS principalmente como un chasis para vehículos terrestres, sus normas y tecnologías pueden aplicarse fácilmente a una cápsula, un avión o un barco. Una vez más, la innovación clave no es el chasis, sino la adopción de estándares abiertos para las capacidades plug-and-play. Dirner espera una gran variedad de chasis: quizá una plataforma sólo necesite tres ranuras, mientras que otra podría emplear 10 o más. Lo importante es que los equipos puedan integrar rápidamente las capacidades de los chips con prácticamente cualquier plataforma empleando CMOSS.

El año pasado, el Ejército probó el CMOSS en el campo de tiro de White Sands, en Nuevo México, instalando el chasis en un vehículo Stryker y pudo instalar una antena anti-interferente y conectar una nueva tarjeta PNT para probar esa capacidad.

CMOSS es uno de los varios proyectos incluidos en el Capability Set ’23, el esfuerzo del Ejército por añadir nuevas tecnologías y equipos a su red táctica cada dos años a partir de 2021.

Fte. C4ISRNET