Controllo dal cielo

04/05/2015

Per aggiornare un sistema di sorveglianza aerea su vasta area, ITT Exelis si è rivolta a Dynatem, azienda del Gruppo Eurotech, per sviluppare un processore estremamente robusto con opzioni avanzate di connettività dati. È nata così VPQ, una scheda dotata di switch 10 Gigabit Ethernet a 24 porte, che offre flussi di dati flessibili e connettività a banda larghissima.

ITT Exelis è un fornitore di soluzioni per il settore aerospaziale e della difesa e l’industria informatica, con sede a McLean, in Virginia. Con oltre 20.000 dipendenti, ITT vanta 50 anni di esperienza tecnologica e innovazione, in collaborazione con clienti in tutto il mondo ai quali ha fornito prodotti e servizi affidabili “mission-critical” per la gestione di minacce globali.
Molti anni fa ITT ha avviato un progetto per l’aggiornamento di una piattaforma di elaborazione dati a bordo di velivoli. Il programma riguarda un sistema di sorveglianza aerea su vasta area (WAAS) dotato di diverse telecamere (sensori di visione), che consente agli operatori a terra di accedere alle immagini raccolte da 12 diverse angolazioni contemporaneamente.
“In pratica dovevamo sviluppare un supercomputer volante, sufficientemente robusto per applicazioni aeronautiche e concepito per gestire l’enorme flusso di dati generato da applicazioni continue e persistenti,” racconta Richard Lourette, Chief Scientist di ITT.
Il progetto ha richiesto cinque anni di ricerca e sviluppo, durante i quali una delle attività più complesse è stata lo sviluppo di un computer embedded che rispettasse i requisiti del progetto. ITT aveva bisogno di un processore estremamente robusto, opzioni di connettività dati avanzate e grandissima larghezza di banda. Lourette si è messo subito al lavoro per trovare una soluzione.

Soluzione integrata
ITT aveva collaborato con Dynatem, azienda del gruppo italiano Eurotech con quartier generale ad Amaro, in provincia di Udine, allo sviluppo di precedenti generazioni dello stesso prodotto e Lourette era fiducioso che l’azienda sarebbe stata disponibile a fornire il proprio supporto anche per lo sviluppo del nuovo sistema.
“Volevamo creare una scheda che potesse essere usata come un elemento fondamentale, un unico blocco completo e integrato, utilizzabile in tutto il sistema,” spiega Lourette. “Quando ho scoperto le potenzialità di Dynatem, lo scopo del progetto si è allargato e ho capito che sarebbero stati un partner eccellente per sviluppare una scheda per il nostro progetto.”
I requisiti per il nuovo sistema erano elevati e il progetto è stato avviato contestualmente allo sviluppo della bozza di standard VPX (uno standard ANSI nato per rimpiazzare il bus VME). Insieme, Dynatem e ITT hanno intrapreso la progettazione della scheda VPX, seguendo le modifiche apportate al nuovo standard lungo l’iter di sviluppo e ultimando il progetto della scheda conformemente allo standard ratificato.
Nonostante la difficoltà di progettare la scheda parallelamente alla definizione del nuovo standard, Lourette sapeva che la tecnologia VPX era la scelta giusta per questo tipo di applicazione con sensori per il rilevamento di immagini, per svariati motivi.
VPX è ideale per architetture ad alte prestazioni. La piattaforma VPX si presta anche bene ad applicazioni GPGPU, cioè l’utilizzo del processore della scheda grafica (GPU) per scopi diversi dalla tradizionale creazione di un’immagine tridimensionale. ITT Exelis e Dynatem hanno riconvertito le schede grafiche NVIDIA e ATI per “macinare numeri” con prestazioni elevate. Inoltre, VPX è in grado di gestire un cluster di CPU, così Lourette ha creato un cluster capace di elaborare quantità massicce di dati raccolti da sensori.
“Ho lavorato gomito a gomito con Dynatem, come se fossi un componente del team di progettazione,” dice Lourette. “È stata una vera e propria partnership, con riunioni settimanali e revisioni di progetto, e ho persino lavorato sul posto con gli ingegneri di Dynatem per installare la scheda.”

Operativo sul campo
La scheda realizzata da ITT e Dynatem, modello VPQ (CPU-111-10), è dotata di uno switch 10 Gigabit Ethernet a 24 porte per garantire un flusso di dati flessibile. “Questa scheda è assolutamente unica e offre un’incredibile larghezza di banda per la connettività,” dice Lourette. Il Single Board Computer (SBC) è basato su un processore Intel® Xeon® quad-core e uno switch PCI Express che fornisce la connettività a due siti PMC/XMC con I/O utente.
Grazie allo switch 10GB Ethernet a bordo, VPQ consente di integrare fino a otto SBC VPQ in un unico chassis, senza utilizzare una scheda switch aggiuntiva.
Nell’ambito del progetto di ricerca e sviluppo di ITT, la scheda VPQ sta già operando sugli aerei dove gestisce e controlla i sensori. “Lo scopo del programma era sviluppare una piattaforma ITT con la quale, quando sviluppiamo sistemi di elaborazione dei dati in volo, possiamo fornire un processore per gestire i nostri sensori,” conclude Lourette. “Abbiamo sviluppato un prodotto specifico per le nostre esigenze in modo da poter portare sul mercato più velocemente i nostri sensori, completi di software.”