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Mo, 21. Oktober 2013, 13:48

Hardware::Systeme

Das neueste Kriegsschiff der US-Navy läuft unter Linux

Die USS Zumwalt, die gerade in den Docks unter Aufsicht des Rüstungskonzerns Raytheon gebaut wird, verlässt sich bei der Datenverarbeitung völlig auf Linux.

USS Zumwalt Operations Center

Raytheon

USS Zumwalt Operations Center

Anders als es Oracle kürzlich in seinem Weißbuch darstellte, ist zumindest die US-Marine davon überzeugt, dass Open-Source beim Militär einen Platz hat und rüstet seine neue Kampfschiff-Baureihe DDG 100x komplett mit verschiedenen Linux-Systemen aus. Wenn die USS Zumwalt Ende des Jahres vom Stapel läuft, unterscheidet sie sich insofern von bisherigen Kriegsschiffen. Das 3,5 Milliarden US-Dollar teuere Schiff ist mit fortschrittlichster Technik ausgerüstet, die mit Linux gesteuert wird. Die größtenteils von Red Hat gelieferte Software läuft hauptsächlich auf Standard-Blade-Servern von der Stange von IBM. Zusätzlich wurden sechs Millionen Zeilen Quellcode geschrieben.

War es früher so, dass selbst auf höhere Belastung ausgelegte spezielle Server während Kampfaktionen oder Manövern abgeschaltet werden mussten, da die Vibrationen sonst die Hardware beschädigen konnten, so geht Raytheon bei der USS Zumwalt einen anderen Weg. Insgesamt 16 kleine, unabhängige Serverräume werden im Entwicklungszentrum in sogenannten »Electronic Modular Enclosures« (EME) aufgebaut. Bei Ausmaßen von rund 12 x 3,5 x 3 Meter beherbergen sie insgesamt 235 Server-Racks. Die EMEs verringern die Hardwarekosten drastisch, da nicht mehr jeder Server für sich auf hohe Belastung ausgelegt werden muss, sondern der Serverraum als solcher die Belastungen abfängt.

Portabler Serverraum

Raytheon

Portabler Serverraum

Jeder EME hat einen eigenen Stoß- und Vibrationsschutz sowie eine elektromagnetische Absicherung, um Einflüsse vom Schiffsradar zu verhindern. Zudem hat jedes EME eine eigene Stromausfallabsicherung sowie einen eigenen Wasserkühlkreislauf. Außerdem kann das System bereits an Land ausgiebig getestet werden, bevor die Ausrüster die 16 Container im Schiff verbauen.

Über das »Total Ship Computing Environment« (TSCE), das schiffseigene Internet, werden die EMEs in das System eingebunden und steuern interne wie externe Kommunikation, die Waffensysteme, Sensoren und vieles andere. Die interne Kommunikation wird über Voice Over IP abgewickelt. Die Besatzung hat auf dem gesamten Schiff Zugriff auf für sie jeweils freigegebene Daten per WLAN.

Diagramm des Total Ship Computing Environment

Raytheon

Diagramm des Total Ship Computing Environment

Darüber hinaus gibt es einige eingebettete Systeme an Bord, die nicht in den EMEs verbaut sind, sondern per Distributed Adaptation Processors (DAP) in das Netz eingebunden sind. Diese laufen unter LynxOS.

Alle Funktionen des Schiffs werden von einem Operations-Center aus gesteuert. Auch die Steuerung des Schiffs bedarf nicht unbedingt einer Kommandobrücke, sondern kann von Konsolen aus dem OP-Center geschehen. Die »Common Display System« benannten Konsolen bieten jeweils drei Bildschirme und werden von Intel-Quadcore-Prozessoren betrieben. Jede dieser Konsolen kann über den LynxxSecure-Kernel von LynuxWorx mehrere virtuelle Linux-Instanzen virtualisieren. Somit können gleichzeitig verschiedene Systeme mit verschiedenen Sicherheitsfreigaben und unterschiedlichen Aufgaben getrennt überwacht und gesteuert werden. Im Gegensatz zu älteren Schiffen, wo eine Steuerkonsole meist nur einem Zweck diente, kann auf den Konsolen der Zumwalt jede Konsole jede Aufgabe übernehmen. Die Monitore sind als Touchscreens ausgelegt und erlauben per USB das Andocken von Geräten wie etwa einem Trackball oder speziellen Keyboards zur Steuerung bestimmter Systeme.

Die zukünftige Besatzung wurde, ebenfalls noch an Land, bereits in das neue System eingeführt. Das reichte von der Bedienung der Konsolen bis hin zu virtuellen Kampfübungen gegen U-Boote, Flugkörper und Landemanöver. Aus diesen Übungen resultierten zwei Aktualisierungen der Software, die das Schiff vor seiner Jungfernfahrt erhält. Die Weiterentwicklungen, die das System während des Baus zweier weiterer Schiffe der gleichen Klasse (DDG 100x) erfährt, fließen zeitnah auch bei der Zumwalt ein. Einige der Entwicklungen für die Zumwalt, wie etwa die »Common Display System«-Konsolen sollen auch auf ältere Schiffe rückportiert werden.

Wen wundert es bei all dieser futuristischen Technik noch, dass der erste Kapitän der USS Zumwalt auf den Namen James Kirk hört.

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Kommentare (Insgesamt: 37 || Alle anzeigen || Kommentieren )
Re[2]: asdfghjkl (August Meier, Fr, 1. November 2013)
Re: asdfghjkl (Lexi, Do, 31. Oktober 2013)
Re[2]: asdfghjkl (August Meier, Fr, 25. Oktober 2013)
Re[2]: Opensource und Openhardware (Markus B., Do, 24. Oktober 2013)
Re[5]: Pegasus Klasse (blablabla, Do, 24. Oktober 2013)
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