Wolf Advanced Technology
Trillium Gimbals
Honeywell Aerospace HGuide i700
Principais fornecedores mundiais

Computadores incorporados resistentes

Os computadores incorporados robustos proporcionam capacidade de processamento, controlo, ligação em rede e tratamento de dados para plataformas de defesa que operam em condições ambientais e elétricas exigentes. Estes sistemas incluem computadores de missão, PC de caixa robustos, SBC, plataformas VPX e OpenVPX, sistemas de formato compacto e servidores robustos.

Esta categoria apresenta fabricantes e fornecedores de computadores incorporados robustos, com soluções para veículos terrestres, aeronaves, plataformas navais, sistemas não tripulados, C5ISR e processamento de sensores.

Leia o Visão geral da tecnologia

Fabricantes e fornecedores de computadores incorporados resistentes

Trillium Engineering
Trillium Engineering

Câmaras de imagem visível e térmica de última geração Cargas úteis de cardã para aplicações de missão crítica

Wolf Advanced Technology
Wolf Advanced Technology

Módulos de computação e E/S de vídeo robustos e de alto desempenho: 6U e 3U VPX e XMC para aplicações de defesa

NovAtel
NovAtel

Soluções garantidas de posição, navegação e temporização (PNT) para militares e defesa

Futuris Electronic
Futuris Electronic

Processamento de imagens robusto e eletrônica de missão crítica para sistemas de defesa

Crystal Group
Crystal Group

Computação de ponta e redes reforçadas para aplicações de defesa de missão crítica

Kuantek Elektronik
Kuantek Elektronik

Eletrónica avançada para o setor militar e de defesa, eletro-óptica, imagem térmica, FPGA, sistemas incorporados, IoT industrial e soluções de energia inteligente

TUALCOM
TUALCOM

Dispositivos GPS-GNSS anti-interferência, links de dados táticos, sistemas de telemetria, equipamentos de guerra eletrônica e sistemas de interrupção de voo

UAV Navigation-Grupo Oesía
UAV Navigation-Grupo Oesía

Tecnologias de ponta em controle de voo e navegação sem GNSS para plataformas UAV militares e governamentais

Kutta Technologies
Kutta Technologies

Tecnologias de hardware e software de missão crítica para comando e controlo aprimorados em ambientes de campo de batalha desafiadores

Spectrum Control
Spectrum Control

Soluções de alta confiabilidade para gerenciamento do espectro eletromagnético

Atrenne, A Celestica Company
Atrenne, A Celestica Company

Gabinetes eletrônicos robustos, backplanes e integração completa de sistemas para aplicações de defesa e aeroespaciais

MilDef Group
MilDef Group

NÓS BLINDAMOS. Eletrónica MilSpec e equipamento de TI robusto para aplicações militares, governamentais e infraestruturas críticas

Sightline Intelligence
Sightline Intelligence

Processamento de vídeo avançado e soluções de defesa com inteligência artificial

Review Display Systems
Review Display Systems

Monitores robustos para aplicações de missão crítica, computação embarcada e eletrônica para sistemas de defesa

Storm Technologies
Storm Technologies

Soluções seguras de infraestrutura de TI e segurança cibernética para operações de defesa de importância crítica

Brandywine Communications
Brandywine Communications

Soluções avançadas de sincronização de tempo e frequência de alta precisão para redes e sistemas de missão crítica

CTI-INTL Solutions
CTI-INTL Solutions

Soluções de computação robustas para aplicações de missão crítica nas áreas de defesa, segurança interna, aplicação da lei e resposta a emergências

UXV Technologies
UXV Technologies

Estações de controlo terrestre (GCS), eletrónica e soluções de carga útil pioneiras para sistemas não tripulados e robótica de defesa

ARK Electronics
ARK Electronics

Componentes de hardware eletrónico de última geração em conformidade com a NDAA para plataformas de drones e robótica de missão crítica. Fabricado nos EUA.

EIZO Rugged Solutions
EIZO Rugged Solutions

Soluções de vídeo gráfico, GPGPU, processamento de IA/ML e exibição de alto desempenho para ambientes de missão crítica

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Visão geral dos computadores incorporados resistentes para sistemas de defesa e militares

William Mackenzie

Atualizado:

Introdução à Computação Embarcada Robusta

Os computadores incorporados robustos proporcionam processamento, controlo, ligação em rede e tratamento de dados no âmbito de plataformas de defesa que têm de funcionar em condições ambientais e elétricas exigentes. Ao contrário do hardware comercial convencional, um computador incorporado robusto é concebido com base em requisitos definidos em termos de temperatura, choque, vibração, qualidade da alimentação elétrica, compatibilidade eletromagnética, refrigeração, integração mecânica e fiabilidade operacional a longo prazo.

Estas soluções de computação incorporada são utilizadas em veículos, aeronaves, plataformas navais, sistemas não tripulados, sensores e arquiteturas C5ISR. Os computadores incorporados de nível militar são concebidos para funcionar em ambientes de defesa exigentes, com requisitos que podem incluir intervalos de temperatura alargados, resistência a choques e vibrações, compatibilidade eletromagnética, condicionamento de energia, funcionamento seguro e disponibilidade a longo prazo. Os projetistas de sistemas selecionam normalmente as plataformas de acordo com os requisitos ambientais, de processamento, de interface e de integração da aplicação.

Tipos de computadores incorporados robustos

Computadores de missão robustos

Computador incorporado para aplicações militares do Grupo MilDef

Computador da série CS9100 com especificações militares, computador de rede robusto, da MilDef Group

Os computadores robustos para missões combinam processamento, armazenamento, rede e E/S específicas para aplicações numa unidade integrada. Podem suportar a gestão de missões, navegação, controlo de sensores, comunicações, registo de dados ou monitorização de plataformas. Um computador incorporado militar pode ser otimizado para uma carga de trabalho definida ou concebido com capacidade de expansão para futuras atualizações de funcionalidades, software ou interfaces.

PCs de caixa robustos

Os computadores Box robustos integram processadores, memória, armazenamento e interfaces num invólucro reforçado para instalação direta na plataforma. O seu design autónomo pode simplificar a integração em espaços limitados ou onde é necessária proteção ambiental. Os computadores incorporados personalizados podem incluir conectores especializados, condicionamento de energia, armazenamento removível, armazenamento seguro ou interfaces para redes de veículos e sensores existentes.

Computadores de placa única

Os computadores de placa única (SBC) integram os principais recursos informáticos numa única placa e são habitualmente utilizados como elementos de processamento no seio de sistemas incorporados militares de maior dimensão. Uma placa informática incorporada robusta pode combinar uma CPU, memória, gráficos, armazenamento e interfaces de rede, recorrendo ao chassis circundante para a conversão de energia, refrigeração, proteção mecânica e conectividade externa.

Sistemas VPX e OpenVPX

Os sistemas VPX utilizam módulos plug-in robustos e estruturas de backplane de alta velocidade para computação incorporada modular. O OpenVPX define perfis para ranhuras, módulos, backplanes e chassis de desenvolvimento, com o objetivo de melhorar a interoperabilidade ao nível do sistema. A norma ANSI/VITA 65.0-2025 é a atual norma para sistemas OpenVPX e acrescenta suporte a mais protocolos de comunicação, perfis óticos e esclarecimentos às definições de sistema existentes.

Computadores incorporados de formato compacto

Rugged Embedded Computer from Systel

Sparrow-Strike, computador incorporado robusto de formato ultracompacto, da Systel

Os sistemas de formato pequeno destinam-se a plataformas em que o tamanho, o peso e o consumo energético estão sujeitos a restrições rigorosas. Um computador incorporado robusto de formato pequeno pode ser utilizado em cargas úteis compactas, veículos autónomos, sensores remotos ou nós de processamento distribuídos, nos quais um chassis de maiores dimensões implicaria desvantagens inaceitáveis em termos de instalação, massa, consumo energético ou refrigeração.

Servidores robustos e sistemas de computação de alto desempenho

Os servidores robustos proporcionam maior densidade de processamento, capacidade de memória, armazenamento e suporte a aceleradores para cargas de trabalho exigentes na periferia. Estes sistemas podem suportar fusão de sensores, inteligência artificial, exploração de imagens, processamento de dados de missão e outras aplicações que requerem mais recursos computacionais do que os computadores incorporados mais pequenos conseguem, na prática, fornecer dentro dos seus limites térmicos e de potência.

Aplicações de defesa para computadores incorporados robustos

Veículos de combate terrestre e táticos

Os veículos terrestres utilizam computadores incorporados robustos para consciência situacional, comunicações, navegação, eletrónica do veículo, processamento de sensores e interfaces da tripulação. Os sistemas podem ter de tolerar vibrações, transientes elétricos, poeira, temperaturas extremas e refrigeração limitada, ao mesmo tempo que se adaptam às arquiteturas estabelecidas dos veículos e ao espaço de instalação disponível.

Aeronaves militares e aeronaves de asas rotativas

Os computadores incorporados a bordo suportam funções de aviónica, processamento de missões, controlo da carga útil, comunicações, registo de dados e gestão de sensores. A integração é condicionada pelos limites de SWaP, altitude, dissipação térmica, compatibilidade eletromagnética, seleção de conectores e pelas características elétricas da aeronave anfitriã, bem como pelos requisitos aplicáveis de aeronavegabilidade e segurança.

Plataformas navais e marítimas

As plataformas navais utilizam computadores incorporados para navegação, comunicações, sistemas de combate, monitorização de máquinas, processamento de sensores e distribuição de dados. A seleção do equipamento poderá também ter de ter em conta a humidade, a exposição ao sal, os choques, as vibrações, os sistemas de refrigeração, a localização do invólucro e as longas vidas úteis típicas dos sistemas de defesa marítima.

Sistemas Não Tripulados e Autónomos

As aeronaves não tripuladas, os veículos terrestres, as embarcações de superfície e os sistemas subaquáticos dependem da computação local para a navegação, a perceção, a autonomia, a fusão de sensores e a gestão da carga útil. Um computador incorporado robusto para UAV deve equilibrar o rendimento de processamento com limites rigorosos de massa, volume, potência e temperatura, ao mesmo tempo que garante um funcionamento fiável e a gestão de falhas sem intervenção humana contínua.

Sistemas C5ISR e Guerra Eletrónica

As aplicações C5ISR e de guerra eletrónica podem exigir redes de elevado débito, processamento de baixa latência, tratamento seguro de dados e transferência rápida de informação entre sensores e sistemas de decisão. Os computadores incorporados militares destinados à vigilância podem combinar processadores de uso geral e aceleradores para suportar o processamento de comunicações, a análise de sinais, a fusão de dados, aplicações de missão, encriptação e outras funções de segurança.

Processamento de Radares e Sensores Eletro-Óticos

Os sistemasde radar, eletro-ópticos, de infravermelhos e de imagem espectral podem gerar fluxos de dados de grande volume que beneficiam de um processamento próximo do sensor. Um computador incorporado robusto pode realizar filtragem, melhoria de imagem, deteção, rastreio, compressão ou fusão de sensores, reduzindo simultaneamente a quantidade de dados brutos transportados através das redes da plataforma e diminuindo as exigências de largura de banda associadas.

Arquiteturas de processamento e hardware de computação

As plataformas de computação incorporadas e robustas podem combinar vários tipos de processadores, sendo a arquitetura adequada determinada pela carga de trabalho, latência, potência, limites térmicos, determinismo e requisitos de software.

  • Processamento baseado em CPU: as CPUs suportam sistemas operativos, aplicações de missão, redes, software de controlo e processamento de dados de uso geral. A sua ampla compatibilidade de software torna-as o principal recurso de computação em muitos computadores incorporados militares.
  • Computação por GPU e GPGPU: As GPUs proporcionam processamento paralelo para visão computacional, processamento de imagens, inferência de inteligência artificial (IA), visualização e determinadas cargas de trabalho de processamento de sinais. A sua utilização requer uma análise cuidadosa da largura de banda de memória, do consumo de energia, da capacidade de refrigeração, do suporte de software e do ciclo de vida do acelerador.
  • Processamento baseado em FPGA: Os FPGAs proporcionam aceleração de hardware configurável para funções determinísticas e de baixa latência, tais como o processamento de sinais digitais, o tratamento de protocolos, a aquisição de dados e o pré-processamento de fluxos de sensores de alta taxa.
  • Arquiteturas de computação heterogéneas: Os sistemas heterogéneos combinam CPUs com GPUs, FPGAs ou outros aceleradores, para que as cargas de trabalho possam ser executadas no recurso mais adequado aos seus requisitos de débito, latência, determinismo e eficiência.

A seleção da combinação de processamento adequada ajuda a equilibrar o desempenho computacional com as limitações de SWaP e térmicas da plataforma de defesa anfitriã.

Interfaces de dados e arquiteturas abertas

Os sistemas informáticos incorporados militares devem trocar dados com sensores, rádios, dispositivos de armazenamento, redes de veículos e outros recursos informáticos, ao mesmo tempo que garantem a interoperabilidade, a cibersegurança e a integração de tecnologias futuras.

  • Ethernet e redes de alta velocidade: a Ethernet fornece uma base amplamente suportada para as redes da plataforma, o processamento distribuído, o transporte de dados de sensores e as comunicações entre computadores incorporados e outros subsistemas.
  • PCI Express e Estruturas Seriais de Alta Velocidade: O PCI Express e as estruturas seriais relacionadas proporcionam ligações de elevada largura de banda entre processadores, aceleradores, armazenamento, periféricos e recursos computacionais modulares.
  • Interfaces seriais e legadas: RS-232, RS-422, RS-485, CAN, E/S discreta e outras interfaces estabelecidas continuam a ser importantes quando novos sistemas têm de se ligar a rádios legados, equipamento de navegação, subsistemas de veículos ou eletrónica de sensores.
  • Abordagem de Sistemas Abertos Modulares (MOSA): Os princípios da MOSA enfatizam o design modular e interfaces bem definidas, capazes de apoiar a concorrência, a introdução de novas tecnologias, a substituição de subsistemas, a interoperabilidade e a evolução do sistema a longo prazo.
  • VPX e OpenVPX: O VPX proporciona uma arquitetura modular robusta que utiliza estruturas comutadas de alta velocidade, enquanto o OpenVPX define perfis ao nível do sistema destinados a melhorar a interoperabilidade entre módulos, ranhuras, placas traseiras e chassis. A norma ANSI/VITA 65.0-2025 é a atual norma do sistema OpenVPX.
  • Computação alinhada com a SOSA: A SOSA aplica princípios de arquitetura aberta e modular a sistemas de sensores, com trabalho técnico que abrange considerações relativas a hardware, software, aspetos elétricos, mecânicos, de dados, de segurança e de interfaces. A Edição 2.0, Snapshot 3, inclui conteúdo atualizado sobre aceleração de hardware, revisões do material elétrico e mecânico e orientações atualizadas sobre hardware 3U e 6U.

As interfaces abertas podem facilitar a integração, atualização, proteção e manutenção de um computador incorporado robusto ao longo de um ciclo de vida prolongado de um programa de defesa.

Normas e Qualificação Militares

Os requisitos de qualificação variam consoante a plataforma e o programa, pelo que as normas devem ser aplicadas de acordo com o ambiente operacional pretendido, em vez de serem consideradas indicadores universais de robustez. Os requisitos específicos da plataforma podem também abranger a potência de entrada, choques e vibrações navais, aeronavegabilidade, segurança, vedação ambiental e outras condições específicas da instalação.

  • MIL-STD-810 Ensaios ambientais: A norma MIL-STD-810 fornece orientações de engenharia ambiental e métodos de ensaio em laboratório para fatores de stress como temperatura, vibração, choques, humidade, poeira e altitude.
  • Compatibilidade eletromagnética MIL-STD-461: A norma MIL-STD-461 estabelece requisitos de interface e verificação para controlar as emissões e a suscetibilidade a interferências eletromagnéticas em equipamentos e subsistemas eletrónicos, elétricos e eletromecânicos de defesa. A conformidade depende também da configuração, do cabeamento, da ligação à terra e dos detalhes de instalação.
  • Normas VITA para sistemas incorporados robustos: As normas VITA abrangem tecnologias utilizadas em toda a computação modular robusta, incluindo VPX, OpenVPX, backplanes, conectores, refrigeração, gestão de sistemas, interfaces óticas, conectividade RF e requisitos mecânicos e elétricos relacionados.

Para um fabricante de computadores incorporados, um integrador de sistemas ou uma equipa de aquisições no setor da defesa, as provas de qualificação específicas da configuração, as condições de ensaio e a conformidade documentada são mais significativas do que uma afirmação genérica de que o equipamento é de nível militar.