בטאון חיל האוויר

ביטאון
גיליון 159 (260) 25/10/04

כתבות

נפלאות התוכנה

מי שאחראי על היכולות ועל הביצועים של מטוסי חיל-האוויר, לא פחות מן הטייסים, הם אנשי יחידה קטנה ומסווגת של מפתחי תוכנה - ממד"ס (מערכות מבצעיות הנדסיות). איך עושה יחידה כל כך קטנה בית ספר ל"לוקהיד-מרטין" ואיך מוציאים מאנשים כל-כך צעירים את הכי טוב שאפשר.

אמרל ונקרט | צילום: קרין דנון

חיל-האוויר הישראלי משתייך לקבוצה קטנה ואקסקלוסיבית של חילות-אוויר המחזיקים ביכולות פיתוח תוכנה למטוסי הקרב שלהם. המטוסים הנרכשים בחו"ל מגיעים עם יכולות פיתוח התוכנה כחלק מעסקאות הרכש. היכולת לפתח עצמאית את תוכנות האוויוניקה של המטוסים השונים נתפסת בחיל-האוויר כחיונית לשם התקדמות תמידית והשגת עצמאות מוחלטת בקביעת ובשיפור היכולות שחיל-האוויר מעוניין לסגל לעצמו. יכולות שונות וטובות יותר מאלו הנמצאות ברשות חילות-אוויר אחרים.

המטוסים של ימינו רחוקים שנות אור ממכונות התעופה האנלוגיות ששימשו בחיל לפני חמישה עשורים. אם פעם היו המטוסים מכונות גרידא כיום הם מערכות חיות. כדי שטייס יהיה מסוגל להטיס מטוס במהירויות האדירות ובטווח הגבהים האפשריים כיום ובו-זמנית לתפעל את המערכות השונות ולבסוף לבצע את המשימה אליה נשלח, צריכים חלק גדול מהחישובים וההחלטות, איסוף הנתונים ובחירת אופן ההתמודדות עימם להתבצע על- ידי מחשב המטוס. התוכנה היא המוח של המטוס, היא שמכתיבה את הלוגיקה לפיה הוא פועל. כאן נכנסים לתמונה מפתחי התוכנה של חיל-האוויר.

אנשי יחידת מא"ב (מערכות אוויוניקה ובקרה), יחידת בת של יחידת התוכנה המבצעית של חיל-האוויר - ממד"ס (מערכות מבצעיות הנדסיות), הם שאחראים על פיתוח התוכנה למערכות האוויוניות של מטוסי הקרב של החיל. למעשה אחראים שם על פיתוח התוכנה של מערכות הליבה של המטוס, הכוללות את המחשב המרכזי, מחשב החימוש, מחשב הממשקים ומחשב התצוגות, שהם המחשבים העיקריים במטוס.

מי שמתמצא בעולם התוכנה יודע בוודאי שעבודת פיתוח התוכנה היא עבודה סיזיפית במיוחד, מסוג העבודות שלא מגיעות אל קו הסיום לעולם. בממוצע נדרשים אנשי היחידה לשחרר בלוק תוכנה חדש ומשופר בעבור כל מטוס אחת לשנתיים. הדחיפות של העבודה יוצרת מצב שעוד בטרם מסתיים תהליך פיתוחו של בלוק תוכנה מסוים והוא עובר אל שלב הניסויים, כבר מתחילים ביחידה לעבוד על הגדרת התכונות והיכולות הנדרשות לבלוק התוכנה הבא.

התהליך הבלתי נגמר הזה הפך עם השנים לשלב אינטגרלי בהתפתחות מטוסי החיל, עד שכמעט אין נותנים את הדעת לעבודת הפיתוח התמידית.

יחידת מא"ב, מתוקף תפקידה ועיסוקה הצנוע והלא-כל כך פוטוגני, נשארת לרוב בצל. מעטים מאוד מהפרויקטים הנמצאים בפיתוחה זוכים לתהודה כלשהי וספק אם אפילו הטייסים הנתקלים בחידוש כלשהו, למשל במחשב התצוגות שלהם, חושבים מיד "הידד ליחידת מא"ב". עם זאת, על רקע העבודה השגרתית מתבלטים פרויקטים יוצאי-דופן, הזוכים להתפרסם ומסבים בכך לאנשי היחידה גאווה רבה. פרויקט פיתוח התוכנה למטוס ה-F-16I (סופה), הרכש הטרי ביותר של חיל-האוויר הישראלי, הוא אחד מאותם פרויקטים.

התחיל בברק והגיע לסופה

מאחורי נחיתתם הטרייה של מטוסי הסופה בארץ מסתתרת פריצת דרך משמעותית בתחום פיתוח התוכנה של חיל האוויר הישראלי. למטוס הסופה יש יכולות תוכנה מדהימות - יכולת גבוהה במיוחד להתמצאות בשטח, המאפשרת לו לטוס גם בחושך מוחלט ובגבהים נמוכים במיוחד, יש בו מגוון רחב ביותר של מערכות נשק ותקשורת וניתן לראות שיפור ניכר באמינות המערכות. מחשבי המטוס חזקים יותר מאלה שבמטוסי ה- F-16 C/D(ברק) ומאפשרים שנים רבות של פיתוח תוכנה בעתיד. אבל גורם ההפתעה העיקרי של הפרויקט היא העובדה שלראשונה בסיס התוכנה האוויונית של מטוס שנרכש בחו"ל הוא פרי פיתוח ישראלי. במהלך ראשון מסוגו הצליחו בחיל-האוויר לשכנע חברת ענק אמריקאית, חברת "לוקהיד-מרטין", לבסס את תוכנת האוויוניקה של מטוס ה-F-16 המתקדם ביותר שלה לא על בסיס התוכנה של דגם ה-F-16 הקודם בפיתוחה, אלא על בסיס תוכנת האוויוניקה המשופרת של מטוס הברק בתצורתו הישראלית.

על מנת להבין את החשיבות שבמהלך, צריך לחזור כמה שנים אחורה, לתחילתו של עידן הברק. משנת 1987 מחזיק חיל-האוויר ביכולת פיתוח התוכנה למטוסי הברק עד לתחילת פרויקט הסופה, שיחרר גף ברק שביחידת מא"ב שישה בלוקי תוכנה, כל אחד מהם מתקדם יותר ומכיל אפשרויות רבות יותר מקודמו. כשהוחלט על רכש מטוסי הסופה, תחילה במסגרת עסקת רכש רגילה, היה ברור שיירכשו גם יכולות פיתוח התוכנה למטוס, החיוניות לחיבור מערכות שונות וחדשות למטוס לאורך שנות שירותו בחיל. בדרך כלל נהוג במהלך רכש מטוס חדש לשלוח צוות של יחידת פיתוח התוכנה למפעלי החברה, שם לומדים את התוכנה, חוזרים ארצה וכאן מתחילים לעבוד על הוספת יכולות ותכונות שונות למטוסים. מטוס הסופה מבוסס על מטוס הברק ועל-פי התכנון בחברה היו משתמשים בתוכנת הברק כפי שהיא מוכרת במפעלי "לוקהיד-מרטין", ללא התוספות והשינויים שהוכנסו למטוס הברק לאורך 17 שנות שירות בחיל-האוויר הישראלי. "עם התחלת העבודה על הפרויקט הבנו שאם נקנה את המטוס כמו שהוא מהאמריקאים ואחר כך נתחיל להוסיף עליו את כל הפיתוחים שביצענו עבור הברק ייקח לנו ארבע - חמש שנים רק להגיע לנקודת ההתחלה של מטוס הברק", אומר סא"ל רוני שפירא, מפקד יחידת מא"ב. "אז התחיל להתגבש הרעיון לנסות לשכנע את אנשי 'לוקהיד-מרטין' שאת התוכנה הבסיסית למטוס החדש שלהם הם יבססו לא על בסיס המטוס האחרון בפיתוחם אלא על בסיס התוכנה שיקבלו מאתנו. כמובן ששלב השכנוע היה לא פשוט. בתחילה אפילו בתוך החיל לא היה ברור שזוהי הגישה הנכונה, והיה הכרח לשכנע את מקבלי ההחלטות שאנחנו מסוגלים לעשות זה. אנשי "לוקהיד-מרטין" הגיעו ארצה והיינו צריכים להציג בפניהם את כל השינויים שביצענו כאן לאורך עשור, עד שהצלחנו לשכנע אותם באמינות המוצר שלנו. התוכנה היא חלק מרכזי מאוד ביכולתו של המטוס לתפקד ו"לוקהיד מרטין" לקחה על עצמה מחויבות אדירה בכך שהיו מוכנים לתנאי הזה. "לוקהיד-מרטין" הסכימה לקבל מחיל-האוויר את הרצפה שעליה עמדה לבנות את הבניין שלה".

כמובן שמהלך כזה אינו החלטה פשוטה. החיסרון העיקרי והגורם המרתיע לפני היציאה לפרויקט הייתה האחריות המיידית שלוקח חיל-האוויר על עצמו. כל בעיה שהייתה נגרמת על- ידי התוכנה הייתה עלולה לעכב או אפילו לבטל את העסקה הגדולה ביותר בתולדות חיל-האוויר הישראלי ומהחשובות שבהן. עם זאת, כבר בשלב מוקדם הבינו בחיל-האוויר שהיתרון המרכזי שהוא החיסכון המשמעותי בזמן שתביא עמה הגישה החדשה, שוקל הרבה יותר מכל חיסרון. יתרון נוסף היא העובדה שהמטוס החדש מושתת על מוצר שבחיל-האוויר כבר מכירים מקרוב, כך שקל יותר ללמוד איך לעבוד אתו. בזכות העובדה שמטוס הסופה מושתת על מטוס הברק, השוני בין המערכים יהיה מינורי ככל האפשר, עובדה שתחסוך בזמני הכשרה של טייסים ובאופן כללי תתרום להתייעלות המעבר בין המטוסים.

אז איך קורה שחברת ענק אמריקאית מסכימה להניח פרויקט משמעותי כל כך על כף המאזניים ולהישען בפיתוח המטוס החדיש ביותר שלה על תוכנה שפותחה ביחידה קטנה, עם ניסיון של עשר שנות עבודה בלבד בתוכנת הברק? מה ביחידה הזאת הופך אותה לספקית שוות ערך עבור חברה כ"לוקהיד-מרטין"?

ביחידת מא"ב נשבעים בהטרוגניות של אנשי היחידה כסוד ההצלחה שלהם. זה לצד זה עובדים כאן אנשים שבאו מרקע של עיסוק במחשבים, אנשי יחידת ממר"ם, תלפיות ועתודאים, עם אנשי צוות אוויר שיתרונם העיקרי הוא ההיכרות הפיסית עם השטח. לרס"ן א', טייס F-16 בטייסת "העקרב" וראש צוות מחשב בקרת החימוש בגף סופה, ברור שהניסיון שצבר כטייס F-16 הוא יתרון משמעותי במהלך עבודתו כתוכניתן. "יש אלמנטים בפיתוח תוכנות המחשב המותקנות במטוס שרק אדם שטס במטוסים הללו ונדרש לתפעל את המחשבים השונים יכול להבין. למשל - במה חשוב יותר להתמקד, מה יהיה לטייס יותר ופחות נוח לתפעל. כשאדם עולה למטוס ורואה איך מרגיש עומס של טיסה, מתי יש צורך להשתמש בכל דף מחשב ואילו נתונים חיוניים בכל שלב של הטיסה הוא מבין מה חשוב שיהיה בתוכנה ומה לא. הסופה הוא מטוס שמאוד צריך להתרכז בהטסה שלו בגלל מגוון סוגי החימוש והמערכות המותקנות בו. בהיבט ההטסה, האווירודינמיקה, המטוס הזה הרבה יותר אתגרי לטייס, כי הוא יותר "מלוכלך", יש בו מגוון רחב יותר של מערכות וחימוש ומיכלי דלק. הטייס צריך להתמודד עם הרבה יותר אינפורמציה, וזו הסיבה שאנחנו עובדים הרבה בשביל שהאינפורמציה הזאת תיראה כמה שיותר טוב ותהיה נגישה ככל האפשר. הטייס מקבל הרבה יותר מידע על הסביבה שלו ויכול לקבל החלטות טובות יותר, אבל מצד שני הוא נדרש להיות טייס יותר היי-טקי בשביל להתמודד עם זה".

"העובדה שאני גם טייס גורמת לי להעריך את העבודה שנעשית כאן הרבה יותר. לא הרבה אנשים שעובדים פה זוכים לראות את פירות עבודתם ממקור ראשון. מצד שני אני גם מבין ומרגיש על בשרי את ההשלכות שיהיו אם נעשה כאן טעות וזה מוסיף לעבודה כאן תחושה של חרדת קודש".

"העבודה אף פעם לא מסתיימת"

סגן רוויטל רוזן סיימה לאחרונה ארבע שנות שירות ביחידה והחליטה להאריך את שירותה לתקופה נוספת של שנה ושמונה חודשים. "הגעתי לפה בשביל העניין, בשביל העיסוק בתחום המבצעי. יש ביחידה הזו אפשרויות נדירות, מגיע לפה ילד בן שמונה עשרה, כמוני והוא מקבל אחריות על תחומים שבמקום אחר היה לוקח לו שנים של עבודה בשביל להגיע. אתה זוכה לעשות משהו שמשפיע, לדעת שטייס משתמש בתוכנה שאני כתבתי, זה נותן תוקף וחשיבות לעבודה". היא קצינה צעירה, בת 23 בסך הכל וכבר משמשת כראש צוות של שניים מבין המחשבים שפיתוח התוכנה שלהם נעשה ביחידה. מחשב ה"HUD" מחשב התצוגה שהטייס רואה מול הפנים) ומחשב ה-UFC (Up Front Control), הנקרא גם מחשב הממשקים, שהוא מעין מקלדת המשמשת את הטייס לשליטה על המערכות האחרות ולהקלדת נתונים. מתוקף תפקידה היא אחראית על פיתוח התוכנה של שני המחשבים הללו, תחום חדש ולא מוכר עד כה בחיל-האוויר. "בגלל שהסופה והמערכות המרכיבות אותו הן נושא חדש, נשלחתי להכשרות במפעלי החברה בחו"ל, כדי להביא את הידע על התוכנה לארץ", מספרת סגן רוויטל. "תחילה הייתי בהכשרה בת שבועיים בבריטניה, במפעלי חברת BA (British Aerospace), חברת-בת של 'לוקהיד-מרטין' בה פותח מחשב ה'HUD'. המטרה הייתה שאלמד כיצד הם כתבו את התוכנה כדי שאדע לעבוד איתה בארץ לאחר קבלת המטוסים. שבועיים אחרי שחזרתי מההכשרה בבריטניה כבר נשלחתי להכשרה נוספת במפעלי 'לוקהיד-מרטין' בטקסס, הפעם, כדי ללמוד על תוכנת ה-UFC. במשך שלושה שבועות למדנו את כל שינויי התוכנה שהם ביצעו במעבר מתוכנת הברק לתוכנת הסופה, כל ההיסטוריה שהתוכנה עברה".

לרס"ן מיכי מושקוביץ, מהנדס מערכות בגף מעבדות ומאמנים, יש נקודת מבט שונה על הפרויקט. בתפקידו כראש צוות מעבדות ברק-סופה היה אחראי לפיתוח התוכנה למעבדות הניסוי של תוכנת מטוסי הסופה. תפקידן של מעבדות הניסוי הללו הוא לאפשר לכותבי התוכנה לבחון כל שינוי שהם מזינים לתוכנה על סביבת ניסוי המדמה את תוכנות המטוס עוד לפני שהתוכנה המוגמרת עוברת לניסויי האינטגרציה וניסויי הטיסה. גף מעבדות מייצר תוכנות הדמיה לכל האביזרים הנלווים למטוס - טילים ופודים מסוגים שונים, קופסאות תקשורת ועוד, כשהמטרה היא לדמות את הסביבה שבה מתפקדות המערכות אותן מפתחים ביחידת מא"ב, לאפשר למערכות הללו להרגיש כאילו הן באמת במטוס.

"מנקודת המבט של איש תשתית, אני יכול להסתכל על המערכות המבצעיות של מטוס הסופה ולומר שהדברים שנעשו פה הם פיתוחים מדהימים", אומר רס"ן מושקוביץ, "לכל אחד ממפתחי התוכנה פה יש עמדת פיתוח מושלמת על המחשב האישי שלו וכולם פה כל הזמן מנסים לבחון כיצד לשלב אלמנטים נוספים ומערכות נוספות באופן המיטבי ביותר. העבודה אף פעם לא מסתיימת, ולכן זה כל כך חיוני שכל אחד יוכל לבחון עצמאית אם התוכנה שלו מתפקדת בכל רגע נתון".
 
"אנחנו עושים מעבר למה שאנו נדרשים"

כאשר סא"ל רוני שפירא נדרש לשאלה מה מייחד את היחידה שלו, המורכבת בעיקרה ממפתחי תוכנה צעירים, אין לו תשובת פלא מוכנה מראש לשליפה. "תראי", הוא אומר אחרי חשיבה קצרה, "אני לא אתיימר לומר שכל עתודאי או בוגר ממר"ם צעיר הוא טוב יותר מאדם שעובד שנים בתעשייה אזרחית ויש לו ידע וניסיון מעשי רב. בתעשייה האזרחית יש תוכניתנים מאוד מוכשרים ללא ספק. אז מה בכל זאת הערך המוסף שאנו נהנים ממנו, מה עושה אותנו שונים? העובדה שאנחנו לובשי מדים, שאנחנו חלק מהארגון, מביאה לכך שאנחנו עושים מעבר למה שאנו נדרשים לעשות. במקרים רבים אפילו יוזמים שינויי תוכנה והצעות ייעול. אנחנו לא בעמדה פאסיבית. כמובן שגם העובדה שאנו נמצאים בקשר רציף עם מחלקת אמצעי לחימה ועם השטח תורמת להכרה שלנו את הצרכים האמיתיים בחיל-האוויר".

תוכנת הברק עברה תהליך התפתחות משמעותי לאורך השנים בידיהם של חיילי וקציני מא"ב. תהליך שאפילו במפעלי "לוקהיד-מרטין" לא היו מסוגלים לצפות. סא"ל שפירא נהנה לספר שכאשר הגיעו אנשי "לוקהיד-מרטין" לארץ כדי לבחון את התוכנה שיועדה להימסר לידיהם הם נדהמו מהפיתוח שבוצע פה בעשור האחרון. "פתאום הם הבינו שכל קשר בין תוכנת הברק הבסיסית שמכרו לנו לבין התוכנה שיש בידנו עכשיו, לאחר שישה בלוקים, הוא מקרי בהחלט". זהו הסיפור הקטן שממחיש את הסיפור הגדול של היחידה המיוחדת הזו.

עוד באותו מדור

יורד מהשמיים

כלי-טיס בלתי מאויישים מהווים נדבך חשוב בפעילות המבצעית של חיל-האוויר. אך לא תמיד היה המצב כך. פורץ הדרך הראשון היה הזהבן, מטוס שסיפק מודיעין חשוב בזמן אמת, אך נאלץ להאבק קשות כדי להתנחל בתודעת חיל-האוויר וצה"ל. קווים לדמותו של סוס עבודה ותיק ונאמן שפורש מפעילות ענפה בצה"ל

סופה בלילה

אחת לתקופה הופכת אחת מטייסות הקרב בחיל-האוויר את סדר-יומה: יום ללילה ולילה ליום. קוראים לזה שבוע הפוך. לא כל יום מתרחש שבוע כזה ועל אחת כמה וכמה - לא בטייסת חדשה. טייסת "הנגב", המטיסה את מטוסי הסופה
(F-16I), צלחה את השבוע ההפוך הראשון שלה עם המטוסים החדשים