Система военно-морских тактических данных
Система тактических данных ВМФ ( NTDS ) — компьютеризированная система обработки информации, разработанная ВМС США в 1950-х годах и впервые внедренная в начале 1960-х годов для использования на боевых кораблях . Он собирал отчеты с нескольких датчиков на разных кораблях и сопоставлял их, чтобы создать единую карту боевого пространства. Эта информация затем может быть передана обратно на корабли и операторам вооружений .
Причина разработки [ править ]
Предыстория [ править ]
На военных кораблях есть отсеки, известные как центры боевой информации или CIC, которые собирают, сортируют и затем передают всю информацию о поле боя, известную этому кораблю. Информация о целях будет передаваться в CIC операторами радиолокационных и гидролокационных систем , где члены экипажа будут использовать эту информацию для обновления общей карты. Командиры использовали карту для наведения оружия на определенные цели. Система была похожа на систему бункеров Битвы за Британию , но в меньшем масштабе.
В этой системе было две основные проблемы. Во-первых, у каждого корабля был свой собственный взгляд на поле боя, независимый от остальных кораблей оперативной группы. Это приводило к проблемам с распределением сил: корабль с подходящим оружием для конкретной цели мог не видеть эту цель на своих сенсорах, или два корабля могли попытаться атаковать одну и ту же цель, игнорируя другую. Эту проблему можно было бы решить, добавив сигналы межкорабельной радиосвязи или сигналы флагов в качестве дополнительных входных данных на карту, но рабочая нагрузка по перемещению такого количества битов данных была огромной. Это привело ко второй серьезной проблеме — высокой потребности в рабочей силе и нехватке места на борту корабля.
Во время Второй мировой войны и в послевоенное время крупные военно-морские силы начали углубленно изучать эти проблемы, поскольку опасения по поводу скоординированных атак высокоскоростных самолетов дальнего действия стали серьезной угрозой. Чтобы дать оперативной группе достаточно времени для реагирования на эти угрозы, «пикеты» были размещены на расстоянии от сил, чтобы их радары могли обнаружить цели, пока они еще находятся на подходе. Информацию с этих кораблей затем приходилось передавать, обычно голосом, другим кораблям в составе отряда. Были предприняты некоторые эксперименты с видеокамерами, направленными на дисплеи радаров, но они привели к потере передачи, когда корабли накренились на волнах, а широкополосные антенны больше не были направлены друг на друга. [1]
В конечном итоге хотелось создать систему, которая могла бы собирать информацию о целях с любого датчика флота, использовать ее для построения единой общей картины поля боя, а затем точно и автоматически распространять эти данные на все корабли. Поскольку данные теперь почти полностью собирались с электронных устройств и дисплеев, идеальной была бы система, которая собирала бы эти данные непосредственно с этих дисплеев.
Предыдущие системы [ править ]
предназначенная для использования в сочетании с радаром Тип 984 Первая такая система, , была разработана Королевским флотом сразу после войны с использованием аналоговых систем, которые отслеживали скорость движения «отметок» на экранах радаров. Операторы использовали джойстик, чтобы совместить указатель с целью, а затем нажимали кнопку, чтобы обновить местоположение. Затем схема корректировала скорость прогнозируемого движения точки и отображала указатель, который перемещался с течением времени. Обновление больше не требовало каких-либо входных данных, если только прогнозируемое движение не начинало отличаться, и в этот момент для его обновления можно было использовать дополнительные нажатия кнопок. Данные для каждого из этих треков, представляющие собой серию напряжений, затем могут передаваться по кораблю, а затем и между кораблями с использованием импульсно-кодовой модуляции . Ральф Бенджамин обнаружил, что декодирование положения джойстика не является идеальным, и захотел создать систему, которая считывала бы относительное движение, а не абсолютное положение, и изобрел трекбол . в качестве решения [1] РЛС Type 984 и комплексная система индикации (CDS) были установлены на авианосцах Eagle , Hermes и Victorious.
Эта работа пострадала из-за надежности аналоговых схем, используемых для работы системы. К началу 1950-х годов цифровой компьютер, казалось, предложил решение, не только значительно повысив надежность за счет удаления любых движущихся частей, но и за счет непосредственной работы с цифровыми данными, составляющими графики. Данные с одного компьютера просто нужно было напрямую скопировать на другой, не было необходимости кодировать и декодировать аналоговые сигналы, представляющие эти значения. Королевский военно-морской флот Канады начал работу над такой системой в рамках своего проекта DATAR , который включал первый рабочий пример концепции трекбола. К сожалению, в их конструкции использовались трубы, и получившаяся машина была настолько большой, что занимала почти все свободное пространство «Бангор», класса тральщика на котором она была установлена. Усилия по созданию транзисторной версии DATAR не получили финансирования, и проект завершился. [2]
Реализация системы [ править ]
Работа команд RN и RCN была хорошо известна ВМС США еще с 1946 года и включала живые демонстрации канадской системы на озере Онтарио . Они также создали свою собственную версию концепции Королевского флота под названием «Система электронных данных», и в конечном итоге Motorola выпустила 20 комплектов . В 1953 году они создали новую систему управления воздушным движением, известную как «Пульт слежения и управления перехватом», которая могла отслеживать два входящих и два исходящих формирования (перехватчиков). Однако система была огромной и не включала межкорабельную передачу, поэтому использовалась лишь на небольшом количестве авианосцев .
Однако у всех этих решений были проблемы, ограничивавшие их полезность. Аналоговые системы было трудно поддерживать в рабочем состоянии, и они были подвержены ошибкам, когда обслуживание было не идеальным. Канадская версия, в которой использовались цифровые компьютеры, была лучше, но ее нужно было использовать на транзисторах. ВВС США также участвовали в собственном проекте «Чарльз» — аналогичной системе, но в гораздо большем масштабе. В их системе также использовались электронные лампы, и в конечном итоге она стала крупнейшим компьютером из когда-либо созданных, каждый из которых занимал площадь 20 000 квадратных футов (1900 м²). 2 ) площади, весом 150 коротких тонн (140 т) и потребляющим 1,5 мегаватт электроэнергии. Военно-морской флот внимательно следил за этими и другими разработками в рамках проекта «Космос». [3]
Развитие компьютеров в середине 1950-х годов, вызванное как давним интересом ВМФ к компьютерам для взлома кодов, внедрением новых типов транзисторов, так и широким внедрением основной памяти , достигло точки, когда появилась военно-морская версия системы противовоздушной обороны SAGE ВВС. сеть была практической возможностью. Военно-морской флот начал разработку системы NTDS с использованием транзисторного цифрового компьютера в 1956 году. Благодаря NTDS и беспроводным каналам передачи данных корабли могли делиться информацией, собранной их датчиками, с другими кораблями оперативной группы. В октябре 1961 года NTDS находился на авианосце USS Oriskany , а также на эсминцах USS King и USS Mahan в качестве служебных испытательных кораблей. Первые серийные запуски NTDS были заказаны для 17 высокоприоритетных кораблей с ракетами, включая 10 крейсеров класса Belknap, строившихся в 1962-67 годах. [4] NTDS послужил источником вдохновения для системы Aegis в 1980-х годах. [5]
Описание оборудования [ править ]
Разнообразные UNIVAC встраиваемые компьютеры , в том числе первая полевая версия конца 1950-х годов, CP-642A. [6] ( AN/USQ-20 ), обычно с 30- битными словами, 32 КБ слов магнитного сердечника или тонкопленочной памяти , 16 параллельных ввода-вывода каналов (также шириной 30 бит), подключенных к радарам и другим периферийным устройствам , и RISC -подобным набором команд. , были использованы. В логических схемах использовались дискретные транзисторы и другие элементы, припаянные к печатной плате с разъемами, идущими вдоль одной стороны. Каждая карта была покрыта лакоподобным веществом, чтобы предотвратить воздействие солевых брызг , вызывающих коррозию (см. Конформное покрытие ). Несколько карточек были соединены и закреплены на лотке на роликах. В свою очередь, несколько лотков разного типа, соединенных между собой и прикрепленных к металлическому корпусу, составляли компьютер. Большинство компьютеров NTDS имели водяное охлаждение , хотя некоторые более поздние более легкие модели имели воздушное охлаждение .
Описание модема [ править ]
Информация NTDS передавалась между кораблями авианосных боевых групп с помощью компании Collins Radio Kineplex модемов . с параллельными тонами и несколькими несущими Kineplex был модемом . [7] [8]
NTDS Сеймур и Крей
Сеймуру Крею приписывают разработку первого процессора NTDS, AN/USQ-17 . Однако в производство эта конструкция не пошла.
Система управления противолодочными кораблями [ править ]
Система управления и контроля противолодочных кораблей (ASWSC&CS) представляла собой систему NTDS для противолодочной борьбы (ПЛО). Он был реализован только на фрегатах USS Voge , USS Koelsch и противолодочном авианосце USS Wasp в 1967 году. ASWSC&CS позволил разработать усовершенствования в противолодочной борьбе с использованием цифровых компьютеров, которые были реализованы на других классах кораблей противолодочной обороны. С UNIVAC был заключен контракт на определение аппаратного обеспечения и разработку программного обеспечения для включения функций ASW. [9]
Система поддержки принятия решений в подводной войне AN/UYQ-100 (USW-DSS) — это текущая система, принятая на вооружение в 2010 году. [10] [11]
См. также [ править ]
- Центры управления и контроля:
- Компьютеры:
- Многочастотный модем Kineplex от Collins Radio
- Усовершенствованная система боевого управления
- Х/ЗКДЖ
- Система морских тактических данных
- Корабельная система самообороны
- Объединенная система распространения тактической информации
- Тактическая связь
- MIL-STD-1397
- Загоризонтный радар
- Язык программирования CMS-2
Примечания [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Питер Хилл, «Устная история: Ральф Бенджамин» , Исторический центр IEEE, 16 сентября 2005 г.
- ^ Джон Вардалас, «От DATAR до компьютера FP-6000», IEEE Annals of the History of Computing, Том 16, Номер 2 (1994)
- ^ Дэвид Л. Босло (1999). Когда компьютеры ушли в море . Издательство Компьютерного общества IEEE. ISBN 9780471472209 . Проверено 13 июля 2017 г.
- ↑ Из первых рук: Перемещение ключа стрельбы в NTDS - Глава 6 Истории военно-морской системы тактических данных, инженерии и истории технологий Wiki, получено 26 октября 2021 г.
- ^ Хронология истории компьютеров - Музей истории компьютеров
- ^ CP-642A
- ^ Босло, Дэвид Л., Гл. 4: История NTDS — Wiki Wiki по истории техники и технологий
- ^ Система передачи данных Collins Kineplex отсканировала литературу по продуктам Collins Radio на Archive.org.
- ^ Глава военно-морских систем - VIP-клуб: пионеры информационных технологий (ИТ) - пенсионеры UNISYS и Lockheed Martin MS2
- ^ AN/UYQ-100 Система поддержки принятия решений в подводной войне (USW-DSS) . Подборка фактов ВМС США. Сентябрь 2021 г.
- ^ AN/UYQ-100 Система поддержки принятия решений в подводной войне (USW-DSS). Путеводитель по программе ВМФ . Департамент ВМФ. 2017. стр. 143,
Ссылки [ править ]
- Дэвид Л. Босло (1999). Когда компьютеры отправились в море: оцифровка ВМС США. Издательство Компьютерного общества IEEE. ISBN 0-7695-0024-2 .
Внешние ссылки [ править ]
- UNIVAC-NTDS: UNIVAC 1206, AN/USQ-20 - с веб-сайта Antique Computer.
- USS King. Архивировано 12 сентября 2018 г. в Wayback Machine.
- Глава военно-морских систем - VIP-клуб: пионеры информационных технологий (ИТ) - пенсионеры UNISYS и Lockheed Martin MS2
- Ассоциация инженерных исследований (ERA)-Remington Rand-Sperry Rand Records, 1945–1988 , Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. См. серию Jay A. Kershaw Records, 1955–1965, включая дневные файлы и меморандумы, связанные с его работой менеджером по периферийным устройствам в системе военно-морских тактических данных (NTDS) в Sperry Univac.
- Из первых рук: ни один чертов компьютер не скажет мне, что делать - История системы военно-морских тактических данных, NTDS Оглавление - Главы 1–9, Дэвид Босло - Отчет о разработке системы военно-морских тактических данных , первая цифровая система вооружения ВМС США. С фотографиями, анекдотами и личными воспоминаниями о событиях и технологиях из Wiki Engineering and Technology History Wiki .
- Из первых рук: Система управления противолодочным кораблём — первый вариант системы военно-морских тактических данных из сети глобальной истории IEEE.