רדיו תוכנה וקוגניטיבי – האם יש לו מקום במטוס?

‫רדיו תוכנה ורדיו קוגניטיבי‬
‫האם יש להם מקום במטוס?‬
‫תוכן עניינים‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫הגדרות והנחות עבודה‬
‫ניתוח טכנולוגית רדיו תוכנה‬
‫אתגרי ח"א לטכנולוגית רדיו קוגניטיבי‬
‫רדיו תוכנה‬
‫סטטוס נוכחי וסיכום‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫הגדרות‬
‫• צורת גל ‪Waveform -‬‬
‫– כל שכבות התקשורת מה‪ PHY-‬ל‪Network\Transport-‬‬
‫– מוגדר ע"י קבוצת המשתמשים – מטוסי קרב‪ ,‬מסוקים‪,‬‬
‫כלי טיס בלתי מאוישים‪ ,‬יבשה‪ ,‬חיל הים וכו'‬
‫– מוגדר ע"י השימוש – שליטה ובקרה‪ ,‬סנסורים‪ ,‬וידאו וכו'‬
‫• רדיו‬
‫– תשתית חומרה ותוכנה להרצת צורות גל‬
‫הגדרות‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫הנחות העבודה עד כה בחיל האוויר‬
‫• "רדיו חד חד ערכי לכל צורך"‬
‫– לכל צורת גל יש רדיו משלה ‪ ‬מספר רב של מערכות רדיו‬
‫– מועצם עבור שיתוף פעולה עם גורמים מזרועות אחרות‬
‫הגדרות‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫הנחות העבודה עד כה בחיל האוויר‬
‫• "הזנב הארוך של חיל האוויר )לפרויקטים רוחביים("‬
‫– זמן השילוב בח"א << זמן הפיתוח של הפרויקט בתעשיה‬
‫פרויקט פיתוח‬
‫רדיו רוחבי‬
‫הגדרות‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫הנחות העבודה עד כה בחיל האוויר‬
‫• "וגרטת פני זקן"‬
‫– צפיפות רבה של מערכות בפלטפורמות‬
‫– קשה להכניס מערכות חדשות‬
‫– כניסת מערכת חדשה ‪ ‬על חשבון מערכת ישנה‬
‫הגדרות‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫ניתוח טכנולוגית רדיו תוכנה‬
‫יתרונות רדיו תוכנה בראיית ח"א‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫פיתוח והרצת צורות גל שונות על אותו רדיו‬
‫החלפת צורות גל בזמן אמת בקצב מהיר‬
‫מימוש צורות גל שונות בעדכון תוכנה בלבד‬
‫שימוש בחומרה ותקנים אזרחיים )‪(SCA‬‬
‫מיעוט צימודים בין רכיבים )בפרט לחומרה(‬
‫עלויות!‬
‫זמן!‬
‫ביצועים!‬
‫בטווח הקצר ובטווח הארוך‪...‬‬
‫הגדרות‬
‫תוכנה‬
‫רדיותוכנה‬
‫רדיו‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫יתרונות רדיו תוכנה בראיית ח"א‬
‫יכולת הרצת מודי‬
‫תאימות לאחור ברדיו‬
‫הרצת מספר צורות גל שונות באותו רדיו‬
‫החלפת צורות גל בזמן אמת בקצב מהיר‬
‫החלפת ציוד מיושן בחדש‬
‫באופן שקוף‬
‫שימוש בחומרה ותקנים אזרחיים )‪(SCA‬‬
‫מיעוט צימודים בין רכיבים )בפרט לחומרה(‬
‫מימוש צורות גל בתוכנה בלבד‬
‫הגדרות‬
‫תוכנה‬
‫רדיותוכנה‬
‫רדיו‬
‫חסכון בנפח‬
‫בפלטפורמה‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫יתרונות‬
‫משאביח"א‬
‫בראיית‬
‫רדיוישתוכנה‬
‫הזמן‬
‫תחרות על‬
‫‬‫‪ -‬בהינתן ‪ Front End‬מתאים‬
‫הרצת מספר צורות גל שונות באותו רדיו‬
‫חלוקת זמן בין צורות גל‬
‫שונות ובזמן אמת‬
‫החלפת צורות גל בזמן אמת בקצב מהיר‬
‫שימוש בחומרה ותקנים אזרחיים )‪(SCA‬‬
‫מיעוט צימודים בין רכיבים )בפרט לחומרה(‬
‫מימוש צורות גל בתוכנה בלבד‬
‫הגדרות‬
‫תוכנה‬
‫רדיותוכנה‬
‫רדיו‬
‫שיפור הגמישות‬
‫והמגוון של היכולות‬
‫המבצעיות‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫יתרונות‬
‫התקנות ובדיקות רגרסיה‬‫רדיו תוכנה בראיית ח"א‬
‫עדיין נדרשות!‬
‫‪-‬זול יותר רק עבור ‪COTS‬‬
‫הרצת מספר צורות גל שונות באותו רדיו‬
‫ שדרוג חומרה ו‪Obsolete-‬‬‫פשוט יותר‬
‫ שימוש ברכיבי ‪ COTS‬מוכחים‬‫ובדוקים‬
‫החלפת צורות גל בזמן אמת בקצב מהיר‬
‫שימוש בחומרה ותקנים אזרחיים )‪(SCA‬‬
‫מיעוט צימודים בין רכיבים )בפרט לחומרה(‬
‫מימוש צורות גל בתוכנה בלבד‬
‫הגדרות‬
‫תוכנה‬
‫רדיותוכנה‬
‫רדיו‬
‫קיצור והוזלה של‬
‫שדרוגי חומרה‬
‫ותחזוקה‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫יתרונות רדיו תוכנה בראיית ח"א‬
‫הרצת מספר צורות גל שונות באותו רדיו‬
‫ זמני הפיתוח בתעשיה‬‫והשילוב בח"א‬
‫מתקצרים‬
‫החלפת צורות גל בזמן אמת בקצב מהיר‬
‫שימוש בחומרה ותקנים אזרחיים )‪(SCA‬‬
‫מיעוט צימודים בין רכיבים )בפרט לחומרה(‬
‫מימוש צורות גל בתוכנה בלבד‬
‫הגדרות‬
‫תוכנה‬
‫רדיותוכנה‬
‫רדיו‬
‫פיתוח‪/‬שדרוג מהיר‬
‫וזול של יכולות‬
‫מבצעיות רשתיות‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫יתרונות רדיו תוכנה בראיית ח"א‬
‫הרצת מספר צורות גל שונות באותו רדיו‬
‫‪ o‬חוסר נכונות לשילוב צורות גל‬
‫של‬
‫אחרת בקצב מהיר‬
‫תעשיה בזמן אמת‬
‫החלפת צורות גל‬
‫– תחרות עסקית על שווקים בארץ ובחו"ל‬
‫מסווג‪(SCA‬‬
‫מידעאזרחיים )‬
‫חשיפת ותקנים‬
‫שימוש בחומרה‬
‫עסקי‬
‫–‬
‫– העדר רווחיות מפיתוח תוכנה ‪-‬בלבד‬
‫גמישות בשילוב יכולות‬
‫מיעוט צימודים בין רכיבים )בפרט לחומרה(‬
‫ברדיו‬
‫מגוונות‬
‫‪‬מעבר למודל כלכלי של רישיונות שימוש?‬
‫מימוש צורות גל בתוכנה בלבד‬
‫הגדרות‬
‫תוכנה‬
‫רדיותוכנה‬
‫רדיו‬
‫ניתוקרדיו‬
‫על‬
‫תוכנהמפתחי הרדיו‬
‫צימודים בין‬
‫וצורות הגל‬
‫ הוזלה ע"י ניצול נכסים‬‫קיימים ותחרות‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫השפעה על תהליכי פיתוח רדיו בח"א‬
‫חלוקה לשני סוגי פרויקטי רדיו צבאי בח"א‬
‫פרויקט רדיו‬
‫פרויקט צורת גל‬
‫סוג‪ :‬מגה פרויקט‬
‫אורך‪ 10-15 :‬שנה‬
‫עלות‪ :‬מאות מיליוני ש"ח‪/‬ד"ס‬
‫צורך‪ :‬שדרוג טכנולוגיה והתמודדות‬
‫עם ‪Obsolete‬‬
‫מאפיינים‪ :‬פיתוח חומרה‪,‬‬
‫הצטיידות‪ ,‬התקנות‪ ,‬רגרסיות‪...‬‬
‫סוג‪ :‬פרויקט בינוני‬
‫אורך‪ 5 :‬שנים‬
‫עלות‪ :‬עשרות מש"ח בודדים‬
‫צורך‪ :‬שדרוג פונקציונאלי‪/‬מבצעי‪,‬‬
‫יכולות רשתיות חדשות‪.‬‬
‫מאפיינים‪ :‬פיתוח תוכנה‪ ,‬בדיקות‬
‫רגרסיה‪ ,‬הוכחת יכולת ואבלואציה‪...‬‬
‫מאפשר שיפור יכולות רשתיות באופן הדרגתי‬
‫הגדרות‬
‫תוכנה‬
‫רדיותוכנה‬
‫רדיו‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫אתגרי ח"א לרדיו קוגניטיבי‬
‫אתגרי ח"א לרדיו קוגניטיבי‬
‫‪ .1‬ניצול אפקטיבי ויעיל של הספקטרום‬
‫‪o‬‬
‫ניצול תיאורטי של ספקטרום ח"א – ‪99%‬‬
‫‪o‬‬
‫ניצול בפועל של ספקטרום ח"א > ‪5%‬‬
‫‪o‬‬
‫עלות הספקטרום של ח"א – מיליארדים‪....‬‬
‫‪-Waveform .2‬סטטיקה‬
‫‪o‬‬
‫הבזבוז הנובע מנקודת עבודה סטטית לצורת גל‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיוקוגניטיבי‬
‫רדיו‬
‫קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫מאפייני התופעה‬
‫מערכות עם צריכת ספקטרום ספורדית בזמן‬
‫נדרש זמן תגובה קצר להתחלת עבודה‬
‫הקצאת ספקטרום קבועה למערכת‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיוקוגניטיבי‬
‫רדיו‬
‫קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫מאפייני התופעה‬
‫ישראל – מרחב גיאוגרפי קטן‬
‫השתנות ספקטרום משמעותית בין אזורים‬
‫כלי טיס נעים מהר בכל הארץ ובגובה גבוה‬
‫אין שימוש ב‪ Reuse-‬ספקטרלי‬‫מרחבי ‪ ‬בזבוז ספקטרום‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיוקוגניטיבי‬
‫רדיו‬
‫קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫מאפייני התופעה‬
‫מערכות ישנות אך חשובות מבצעית‬
‫לא יעילות ולא גמישות ספקטרלית‬
‫הקצאת ספקטרום קבועה למערכות‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיוקוגניטיבי‬
‫רדיו‬
‫קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫בעיות תאלמ"ג חמורות‬
‫צורך במרווחים ספקטרליים בין ערוצים‬
‫הקצאת ספקטרום קבועה ולא יעילה‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיוקוגניטיבי‬
‫רדיו‬
‫קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫‪-Waveform‬סטטיקה‬
‫מתאר‪/‬י‬
‫חסימה‬
‫תרחיש‪/‬‬
‫הודעותיויעילות‬
‫חוסר אפקטיביות‬
‫חסינות‬
‫תרחיש‪/‬י‬
‫תנועה סרט‬
‫רוחב‬
‫תמהיל שירותים‬
‫חק"ב‬
‫נקודת עבודה סטטית לצורת הגל‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫קוגניטיבי‬
‫רדיו‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫‪-Waveform‬דינמיקה‬
‫חסימות‬
‫מרובות‬
‫ללא‬
‫חסימות‬
‫אפקטיביות‬
‫שיפור‬
‫‪Invincible‬‬
‫‪Fragile‬‬
‫‪Chat‬‬
‫‪Video‬‬
‫תקשורתית‬
‫ויעילות‬
‫‪Service‬‬
‫‪Service‬‬
‫חוזי רב‬
‫מקורות‬
‫ביצוע השינויים בזמן אמת‬
‫חברים‬
‫בודדים‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיוקוגניטיבי‬
‫רדיו‬
‫קוגניטיבי‬
‫מידע‬
‫מצומצם‬
‫הרבה‬
‫חברים‬
‫סיכום‬
‫סטטוס נוכחי וסיכום‬
‫• רדיו תוכנה בח"א‬
‫– שימוש חלקי בפרויקטים נוכחיים ושימוש מלא בעתידיים‬
‫– טכנולוגיה עם פונטציאל רב‬
‫• ללא תיקוף מובהק בחיל האוויר‬
‫• חסמים עסקיים‬
‫• רדיו קוגניטיבי‬
‫– אין פעילות לפיתוח יכולות רדיו קוגניטיבי בחיל אוויר‬
‫– כרגע טכנולוגיה ברמת מו"פ – נדרשת מעורבות מפא"ת‬
‫– נראה שיש פוטנציאל רב בשוק הצבאי‬
‫הגדרות‬
‫רדיו תוכנה‬
‫רדיו קוגניטיבי‬
‫סיכום‬
‫סיכום‬
‫שאלות?‬