Кибердека RATIS
История проекта
Эта кибердека представляет собой воссозданный с использованием современных технологий переносной управляющий модуль проекта, известного в классификации NATO как RATIS (Remote Assault and Tactical Intelligence System).
Прежде чем говорить об истории возникновения RATIS, стоит вспомнить о том, что в 1972 году южноафриканский режим апартеида уже обладал небольшим, но достаточно мощным арсеналом ядерного оружия. В то время речь шла об авиационных бомбах. Точных сведений об этом не было ни у западных держав, ни у СССР.
Атомные бомбы, созданные в Южной Африке. Дата и место съёмки неизвестны
В 1979 году американский спутник «Вела 6911» обнаружил оптический сигнал, характерный для атмосферного ядерного взрыва. Это событие, ставшее известным как «инцидент Вела», указывало на то, что южноафриканский режим проводит наземные ядерные испытания. На это, правда, не обратили особого внимания, но тогда стало ясно, что владение ядерным оружием несёт в себе большую политическую опасность для режима. Стало ясно, что это может привести к росту уровня внешнего давления на него и даже способно спровоцировать боевые действия.
Спутник «Вела», используемый для обнаружения наземных ядерных испытаний
В результате правительство Южной Африки стало постепенно терять интерес к ядерному оружию, прилагая больше усилий к разработке спутникового ионного оружия. Такое оружие выгодно отличалось от ядерного. В частности, факт его применения было сложнее отследить со спутников «Вела», созданных специально для обнаружения наземных ядерных испытаний. Вспышка выстрела ионной пушки была гораздо слабее той, которая сопровождает ядерный взрыв.
Известно, что к 1976 году Южная Африка уже обладала небольшой группировкой военных спутников, несущих на борту ионные пушки. Но санкции помешали развернуть достаточное количество наблюдательных спутников, способных обеспечить военных качественными и своевременными разведывательными данными, а значит — возможностью эффективно применять орбитальное оружие.
Пусковой комплекс на острове Марион, интенсивно используемый в начале 1980-х для запуска секретных южноафриканских спутников
Это слабое место новой системы вооружений и быстрая эскалация пограничного конфликта в 1980-е привели южноафриканский режим к пониманию необходимости разработки переносных комплексов, способных устанавливать связь с военными спутниками. Эти системы должны были позволять небольшим диверсионным группам наблюдать за целями и в реальном времени передавать данные целеуказания на спутники.
Переносные комплексы должны были обладать выдающимися возможностями. Дело в том, что первое поколение военных спутников, появившихся в 1970-е годы, было рассчитано на выполнение единственного выстрела. В результате оказывалось, что этот единственный выстрел был чрезвычайно дорогим. У того, кто выполнял этот выстрел, не было права на ошибку и не было второго шанса.
Редкий снимок тройного выстрела ионной пушки, выполненный в 1978 году. Предположительное место съёмки — северная часть Намибии
Всё это значит, что переносное устройство должно обладать высокими вычислительными возможностями, необходимыми для решения задач целеуказания и шифрования данных. Оно должно оснащаться надёжным модулем спутниковой связи, позволяющим передавать данные на спутник. Оно должно быть достаточно лёгким, таким, чтобы его мог бы перенести человек. Кроме того, оно должно быть приспособлено к использованию в условиях жарких и пыльных полей сражений Южной Африки.
Фрагмент одного из чертежей раннего прототипа устройства
Проектирование и изготовление устройства в 1979 году естественным образом было доверено ARMSCOR. Было создано неизвестное количество рабочих комплексов, которые начали ограниченно использоваться при ведении боевых действий в 1982 году. Так же, как при создании ядерного оружия в 1970-е, Южная Африка и в этот раз пользовалась близкими связями с ограниченным контингентом союзников (это были, по неподтверждённым до наших дней данным, Франция и Израиль). Разработка столь сложного устройства в 1980 году была не по силам одной лишь ARMSCOR.
Готовое устройство
Большинство историков сходятся во мнении о том, что элементы подсистемы спутниковой связи были, вероятно, созданы при поддержке Тайваня, а к созданию интегрированных элементов устройства тайно приложила руку Япония. Интересно то, что это был первый проект устройства с киберинтерфейсом, к которому имеет отношение компания Sendai, занимавшаяся в то время оптоэлектроникой. Позже она постепенно распространяла своё влияние на этот рынок и в итоге стала лидером в разработке устройств с киберинтерфейсом в начале 2020-х годов, вскоре после этого претерпев реструктуризацию и став Ono-Sendai.
Кибердека
После распада СССР, через несколько лет после которого пал и южноафриканский режим апартеида, потребность в подобных специализированных спутниковых устройствах, очень дорогих, у Южной Африки пропала. Не сохранилось ни одного экземпляра этого устройства, но основные технологии, на которых оно основано, остались. Они были полностью выкуплены корпорацией Cyberdyne Systems в 1993 году.
Вот характеристики этого устройства:
- Питание: внешняя батарея (18В, 3000 мАч).
- Операционная система: STRYKER SYSTEMS OS-91.
- Процессор: 40 ГГц KASPIR X1 86 TRICORE.
- Хранилище данных: жёсткий диск RAD-HARD Stable-Mag 256 Мб.
- Система спутниковой связи: 6Вт Dual-Antenna 586 Кб/с SATCOM Surface-to-Space Transceiver (16 Вт в режиме повышенной мощности, для этого нужен внешний источник питания).
- Дисплей 720×480 пикселей.
Дополнительное оборудование:
- 1 внешний модуль EZ-SENS (контроль ионизирующего излучения, химического состава воздуха, инфракрасного излучения, охранные функции).
Параметры подсистемы контроля ионизирующего излучения EZ-SENS:
- Датчик Гейгера, состоящий из 2-х модулей, модули питания на 400В и 5В, модуль цифрового интерфейса с последовательным выходом.
Готовое устройство
Дополнительное оборудование
Устройство в рабочем режиме
Устройство со снятой верхней частью
Схема монтажа компонентов верхней части устройства
Почти всё это — выдумка. А теперь перехожу к рассказу о кибердеке, которую сделал я.
Характеристики кибердеки
Основное устройство:
- Raspberry Pi 3B с SD-картой на 16 Гб.
- LCD-дисплей с интерфейсом USB и разрешением 720x480 пикселей.
- Аккумулятор от пылесоса (18В, 3000 мАч).
- Двойной источник питания на 5В.
Счётчик Гейгера:
- Источник питания на 450В.
- Интерфейс, основанный на Arduino.
- Два двойных счётчика Гейгера СБМ-20.
- LCD-дисплей i2c 16x2.
- Преобразователь постоянного тока 5В в 9В.
Дополнительное оборудование:
- RTL-SDR.
- 2 SMA-порта.
- 6 USB-портов.
- 2 HDMI-порта.
Обзор кибердеки
У меня нет под рукой 3D-принтера и на весь этот проект я планировал потратить совсем немного средств. Вы видели снимки «внутренностей» моего проекта, поэтому знаете, что они больше похожи не на высокотехнологичное изделие военной промышленности, а на нечто, созданное в какой-нибудь пещере из материалов, найденных на свалке. Я использовал тут аккумулятор от пылесоса, достаточно спорный датчик заряда, счётчик Гейгера, выглядящий как клубок проводов, но хорошо работающий. Здесь, пожалуй, многовато USB-портов. Вероятно, весь этот проект похож скорее на нелепую шутку, а не на нечто такое, из чего можно извлечь хоть какую-то пользу.
Правда, моя кибердека работает и хорошо справляется со своими задачами.
Клавиатурный блок (очень удачно размещённый в одной из частей водонепроницаемого корпуса, чего не скажешь об основной панели) представляет собой комбинацию из беспроводной клавиатуры Logitech, которая удерживается на своём месте с помощью магнитов, и платы Arduino Leonardo. Плата подключена к маленькому джойстику (там есть кнопка, нажатие на которую обрабатывается как щелчок мыши), к набору кнопок («влево», «вправо», «вверх», «вниз»), и к кнопке FIRE, нажатие на которую приводит к включению красного светодиода. Всё это представлено в виде USB-контроллера, подключённого к главной панели. Это означает, что работать с устройством можно и без мыши. Конечно, всё это можно перепрограммировать, панели, которые можно видеть в клавиатурном блоке, можно убрать и разместить что-то вместо них. Но я пока оставил всё в таком виде, возможно, из-за того, что устал от работы над проектом. Может, я ещё займусь его улучшением.
Клавиатурный блок
Важной особенностью проекта является использование акриловых панелей. Мне хотелось сделать этот проект побыстрее. А там, где оказывают услуги лазерной резки акрила, всё, что мне нужно, делается буквально за несколько минут. Ну, учитывая то, что вырезать всё как надо мне удалось не с первого раза, подготовка панелей, конечно, заняла не «несколько минут», но всё же, результат мне очень понравился и я, если будет нужно, с удовольствием снова воспользуюсь акриловыми панелями. Дело резки панелей растянулось из-за того, что я то неправильно задавал размеры конструкции, то забывал какое-нибудь отверстие, то ошибался, измеряя детали. Конечно, если я снова возьмусь за такой проект, многое я сделаю по-другому. Например, мне не нужно так много USB-портов, а USB-С-порт пригодился бы. Тут не помешал бы Ethernet-выход и выход для наушников. Но я многому научился, работая над моим первым проектом. Заниматься всем этим было очень и очень интересно, а то, что у меня получилось, оказалось работоспособным. Кибердека, к тому же, не так уж и плохо выглядит.
Экран загрузки системы
Зачем это всё?
Raspberry Pi — это замечательная штука. Маленькая, лёгкая, обладающая внушительными вычислительными возможностями, эта плата отлично подходит для создания на её основе миникомпьютеров или простых ноутбуков. Многие используют её именно так. Но что случится, если встретятся научная фантастика, косплей, литература ужасов и физическое вычислительное устройство? В результате такой встречи получится кибердека устрашающего вида, будто вышедшая с военного завода, оснащённая счётчиком Гейгера.
Как можно судить по фантастической истории, с которой я начал этот материал, я, как и Нил Бломкамп, из Южной Африки. Я, кроме того, интересуюсь вопросами измерения радиации. Всё это началось очень давно, когда у меня появилась интересная возможность посетить атомную электростанцию в Пелиндабе. Именно в Пелиндабе (по всей видимости — в 1980-е) велись работы над 4 атомными бомбами, созданными в Южной Африке.
Ядерный центр Пелиндаба в наши дни
Я попал туда в 2001 году. Тогда южноафриканское ядерное агентство плотно работало над тем, чтобы избавиться от ранее закрепившегося за ним образа таинственной, глубоко засекреченной правительственной организации. Это агентство сталкивалось с более серьёзными имиджевыми проблемами, чем другие подобные организации, так как именно оно принимало участие в программе создания южноафриканского ядерного оружия. Вероятно, именно поэтому мне, тогда — 12-летнему, позволили посетить электростанцию и устроили очень хорошую экскурсию. А ещё, в качестве приятного дополнения, и из-за того, что об этом попросила моя мама, мне, на месяц, дали счётчик Гейгера. Я был всем этим просто околдован. Я не знал о том, как работает счётчик, не понимал смысла результатов измерений, но, несмотря на это, тщательно исследовал с его помощью всё, до чего мог дотянуться, включая каждый угол моего дома. Самым заметным результатом моих изысканий стало то, что ЭЛТ-экраны приводят к появлению пугающе высоких показателей измерений. Неужто мама была права, когда говорила: «Сядь подальше от телевизора — глаза испортишь»?
Время шло, я изучал электронику, переехал в Китай, потом — в Корею, и наконец решил, что пришло время создать собственный счётчик Гейгера. После проведения множества экспериментов я наконец разработал устройство, основанное на Arduino. Его я использовал при преподавании физики и программирования для Arduino. Мне ещё подумалось, что неплохо бы как-нибудь по-особенному оформить этот счётчик. Ведь в чём притягательность счётчика Гейгера? С чем он обычно ассоциируется? С гибелью человечества, с ужасом, с пугающим присутствием невидимой радиации. Может, именно это привлекает в Чернобыль туристов-экстремалов?
Кроме того, мне нужен был счётчик Гейгера вроде этого для наблюдения за изменениями радиационного фона. У меня есть неподтверждённая теория, в соответствии с которой появление микро-пыли приводит к увеличению уровня радиационного фона. У меня есть результаты отдельных наблюдений, подтверждающие это, но с помощью счётчиков я смогу лучше разобраться в том, что происходит.
О некоторых проблемах кибердеки
▍Аккумуляторы
«Аккумуляторы», установленные в устройстве, больше похожи на источник бесперебойного питания. На них кибердека может проработать что-то около получаса. Возможно, если добавить отдельный аккумулятор для LCD-экрана, это улучшит ситуацию.
▍Пониженное напряжение
Ещё одна проблема заключается в том, что напряжение питания, поступающее в систему от аккумуляторов, ниже, чем 5,1В, которые нужны для нормальной работы Raspberry Pi. Моя плата на это жалуется. При этом ничего плохого не происходит, всё работает нормально. Я, некоторое время наблюдая за происходящим, решил просто отключить уведомления. Для этого я открыл файл
config.txt:
sudo nano /boot/config.txt
Далее, я добавил в конец файла следующее:
avoid_warnings=1
avoid_warnings=2
Потом сохранил файл и перезагрузился. Возможно, эту проблему можно считать решённой.
▍Крепление передней панели
Я часто снимаю переднюю панель устройства для того чтобы в нём покопаться. Она снимается очень легко. Я бы даже сказал — слишком легко. Полагаю, панель должна быть прочно закреплена в корпусе, но на самом деле это не так. Поэтому она в любой момент может из него вывалиться. Возможно, панель можно было бы закрепить винтами, но для этого нужно просверлить корпус в нескольких местах, а моя дрель сломалась ещё в прошлом году и я ничего с тех пор сверлить не могу. Возможно, это — самая серьёзная проблема моей кибердеки. Отсюда я делаю вывод о том, что, если буду ещё делать что-то подобное, получше всё спроектирую.
Есть ли у вас какая-нибудь давняя идея, вроде той, которая привела автора этой статьи к созданию его кибердеки?
Комментариев нет:
Отправить комментарий