Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Всестороннее Display System (CDS) была команда, контроль и координация системы британского Королевского военно - морского флота (RN) , который работал с обнаружением / поиск Тип 984 радар . [1] Система была установлена ​​в общей сложности на шести кораблях, начиная с 1957 года. ВМС США приобрели прототип CDS и выпустили двадцать собственных версий Electronic Data System ( EDS ). Они использовались на ряде кораблей до 1968 года. Модифицированная версия, система обработки данных , использовалась с радаром AMES Type 82 Королевскими ВВС и ВВС США. очень почти использовал его.

CDS позволяла операторам назначать объекты на радаре, отображать различные идентификаторы, и объединять их вместе на одном дисплее, что позволяло офицерам-перехватчикам иметь унифицированное отображение местоположения, размера рейда и высоты. CDS облегчил операторам направление дружественных истребителей на курс перехвата с неизвестными целями, а более поздние версии могли автоматически рассчитывать точки перехвата. Основная идея CDS была чрезвычайно влиятельной в военных кругах и привела к компьютеризованным версиям в виде DATAR , Naval Tactical Data System и SAGE .

Трекбол (известный как «мяч трекер» в то время) был изобретен Ральф Вениамина как часть его работы СДУ в 1946 году [2] [3] Прототип, названный ролик мяч , был запатентован в 1947 году [3] но держится в секрете внутри вооруженных сил. [2] [3] Он положил начало устройствам ввода, таким как компьютерная мышь . Производственные подразделения использовали джойстик вместо трекбола.

История [ править ]

HMS Victorious был первым кораблем, использовавшим CDS. Перед воронкой можно увидеть радар Тип 984, который передавал данные в CDS.

Начальная работа [ править ]

В послевоенную эпоху Elliott Brothers начали концентрироваться на решениях по автоматизации управления огнем , а 1 декабря 1946 года они начали работу над тем, что будет развиваться в CDS. Первоначальная идея заключалась в том, чтобы собрать данные ASDIC по различным целям с разных кораблей в группе задач, а затем создать единый унифицированный вид с использованием новой системы отображения, которая накладывала символы на широкоформатный дисплей радара с индикатором плана-положения (PPI). [a] Эллиотт получил патент на эту «раздражительную» систему в 1947 году. [4]

Хотя первоначальная концепция заключалась в том, чтобы получить данные ASDIC, в 1947 году внимание обратилось на проблему построения чертежей самолетов. [5] Это произошло из-за новых усилий по разработке мощной трехмерной радиолокационной системы, которая была разработана для замены ряда предыдущих разработок. В конце концов, известный как радар Тип 984 , он настолько увеличил объем доступных данных, что их построение считалось серьезной проблемой. [6]

Первая полная система для роли самолета была продемонстрирована в исследовательском центре Эллиотта в Борехамвуде в июне 1950 года. Это в конечном итоге привело к заключению контракта на изготовление двух прототипов; оригинальный прототип был доставлен в «X1» в Адмиралтейском Research Establishment в Witley в 1951 году, а второй недавно построенная модель, «X2», который был оплачено ВМС США «s Бюро судов , но официально на постоянная кредит в Лаборатория военно-морских исследований США . [7] [8]

Использование Королевского флота [ править ]

Сначала в CDS не было острой необходимости, и производство не производилось. Однако разработка ракеты Seaslug вызвала ряд событий, которые привели к введению CDS несколько лет спустя. Для поддержки Seaslug потребуется Type 984, чтобы дать достаточно времени для предупреждения о запуске ракеты. 984-й покрыл огромную территорию, до сотен километров по высоко летящим целям. Кроме того, он был очень большим, и его могли нести только самые большие корабли [9], слишком большие для эсминцев класса « Графство», которые могли бы нести «Морской слизень». [10]

Первоначальные планы Seaslug 1955 года предусматривали наличие двух типов кораблей для его перевозки: большого крейсера и среднего эсминца. Хотя крейсер мог сравнительно легко соответствовать 984, [9] исследования проекта показали, что эсминцы могут нести Seaslug и 4,5-дюймовые пушки , или Seaslug и Type 984, или Type 984 и 4,5-дюймовые пушки; но не все три. [11] Учитывая задачи, которые рассматривались для эсминцев, артиллерийское вооружение считалось не менее важным, чем ракеты. [9]

Решение было предложено CDS. С добавлением новой системы передачи цифровых изображений (DPT) одно судно, несущее Type 984 и CDS, могло передавать информацию любому судну с выходным дисплеем и радиооборудованием DPT. Это позволяло эсминцам получать начальную реплику с 984-го, находясь на некотором расстоянии, что было важно, учитывая довольно небольшую дальность действия Seaslug. Когда от проекта ракетного крейсера отказались, эта потребность стала более острой. Компания Pye Ltd. получила контракт на производство. [8]

Первая такая система была установлена ​​в 1957 году на корабле HMS  Victorious, который подвергался обширному послевоенному ремонту. Установка продемонстрировала, что, несмотря на необходимость ручного ввода, система значительно улучшила доступ к данным по сравнению со старыми методами. Возможности системы были впечатляюще продемонстрированы, когда Victorious вернулся в строй в 1958 году и действовал против самолетов США в военных играх . Несмотря на все усилия американского планировщика сокрушить руководителей корабля, Victorious удалось отследить и перехватить все, что они посылали против него. [9]

За этим последовала установка CDS на новый HMS  Hermes и первую партию из четырех эсминцев типа County. [7] Неизвестно разработчикам оригинальной CDS, другое подразделение в компании Elliott разрабатывало чисто электронную версию той же базовой концепции, Action Data Automation , и разработанная версия этой системы в конечном итоге заменила исходную модель на большинстве кораблей RN. . [8]

Британская армия и RAF [ править ]

Начиная с 1949 года, британская армия начала разработку нового радара тактического управления , который обеспечивал бы раннее предупреждение и передачу информации для шестнадцати рассредоточенных батарей зенитной артиллерии, разбросанных по всему городу. Это представляло ту же проблему, что и флот с рассредоточенными эсминцами; у зенитных орудий были небольшие радары, но они не давали картину боя в целом с дальней дистанции. Они узнали о CDS и заинтересовались его адаптацией для нового радара. В ходе разработки в 1953 году роль ПВО над Великобританией перешла от армии к Королевским военно-воздушным силам , которые занялись разработкой и переименовали радар AMES Type 82 .

В этой роли переименованная система обработки данных (DHS) была несколько более сложной, состоящей из отдельных операторов, которые обрабатывали первоначальное обнаружение и выбирали интересные треки, а затем передавали эти треки детальным трекерам, которые продолжали точное отслеживание целей. Третья группа операторов передала отдельные радиолокаторы для определения высоты (если использовались) и опознавательные устройства «друг-противник» , реже вводя эту информацию в систему. Эти подробные треки затем могут быть отправлены на объекты AA, где данные могут автоматически указывать на их локальные радары.

Тип 82 использовался в своей предполагаемой военной роли в течение короткого периода, прежде чем был передан смешанной военно-гражданской службе управления воздушным движением в Мидлендсе. В этой роли DHS оказался неоценимым в управлении большим количеством воздушных судов. Система оставалась в эксплуатации до 1980-х годов.

Развитие ВМС США [ править ]

Военно-морской флот США был «поражен» демонстрацией CDS, когда они посетили Борехамвуд в 1950 году. Это привело к созданию модели X2, которая прибыла в Центр военно-морских исследований в 1952 году. X2 «сделала многое для продажи концепции» CDS. , но они обнаружили много интересующих их деталей. [5]

Прежде всего, это был размер, который позволял использовать только более крупные корабли. Их больше интересовала система, которую можно было бы использовать на большей части флота. Они также обнаружили, что он чувствителен к изменениям температуры, ему не хватает точности, и, учитывая большое количество движущихся частей, его трудно обслуживать. Последняя проблема заключалась в том, что им нужна была система, способная отслеживать сотни объектов, а добавление дополнительных каналов к CDS было бы дорогостоящим. [7]

Это привело к их собственной версии - Электронной системе данных. Это было очень похоже на исходный CDS, но включало ряд изменений в деталях. Довольный результатами, в 1955 году Судовое бюро отправило Motorola контракт на создание 20 систем EDS. Первый был установлен на USS  Willis A. Lee в 1956 году, затем на четырех кораблях Destroyer Division 262, а также на ряде управляемых ракетных крейсеров. Во время испытаний в 1959 году корабли из 262 человек смогли обмениваться данными с помощью SSA-21 на дальностях до 400 миль (640 км). [12]

Большинство этих единиц оставалось в эксплуатации до 1960-х годов, наконец, в 1968 году они были заменены Системой тактических данных ВМФ . [12]

Интерес USAF [ править ]

Прототип CDS был также просмотрен военно-воздушными силами США , которые в то время изучали свои потребности в построении воздушных карт. Они уже были вовлечены в проект, который в конечном итоге превратился в полностью цифровую систему SAGE , но также изучали альтернативы. Один из них был предложен Исследовательским центром Willow Run при Мичиганском университете , который предложил добавить систему передачи данных в CDS. [13] В конечном итоге ВВС продолжили разработку оригинальной разработки SAGE, компьютеры AN / FSQ-7 были самыми большими из когда-либо построенных. [9]

Описание [ править ]

"X" версии [ править ]

Система CDS имела несколько уровней входных данных, которые создавали общую картину эфира. Это началось с того, что операторы сидели за обычными радиолокационными дисплеями, оснащенными джойстиком . Внутренние потенциометры джойстика создавали изменяющееся напряжение по осям X и Y при перемещении стика. Эти сигналы были отправлены на отклоняющие пластины отдельного канала на дисплее электронно-лучевой трубки , наложив точку на существующих радиолокационных изображениях, чтобы обеспечить курсор . Вдоль дисплея был ряд кнопок, которые позволяли оператору указать, что он поместил курсор на одну из восьми целей. [7]

Данные были собраны с помощью оборудования координированного отображения (CDE). Внутри CDE для периодического подключения по очереди к каждому дисплею оператора использовался телефонный шаговый переключатель . В зависимости от того, какая кнопка на пульте ввода удерживалась в это время, переключатель соединял джойстик оператора с одной из 96 пар серводвигателей, подключенных к потенциометрам. Напряжение от джойстика заставляло серводвигатель вращать внутренний потенциометр CDE, чтобы он совпадал со значением на джойстике, тем самым копируя его значение. [7]

Значение этих внутренних потенциометров также отправлялось обратно на входные консоли, создавая на экране «всплеск», который соответствовал базовым данным радара, но не перемещался. После этого операторы могли увидеть, насколько переместилась цель с момента последнего обновления CDE, а затем определить приоритеты, которые они хотели обновить. [7] В версиях прототипа было только три станции ввода, позволяющие отслеживать в общей сложности 24 цели, но они также могли считывать до восьми дополнительных входов из внешних источников, номинально данных с других кораблей. В производственной версии будет больше входных станций, чтобы полностью расширить возможности CDE. [5]

В дополнение к кодирующим потенциометрам CDE также содержал серию десятипозиционных однопозиционных переключателей, которые использовались для кодирования дополнительной числовой информации для каждого входа. Они включали двузначный номер трека, одну цифру, указывающую на большую, среднюю или малую высоту, цифру, указывающую, был ли он дружественным, враждебным или неопознанным, и другой, указывающий, был ли это один самолет, небольшая группа или большое формирование. [7]

Выходные данные CDE отправлялись на отдельный широкоформатный индикатор положения в плане (PPI). Путем быстрого переключения потенциометров луч на дисплее вызывал на экране серию пятен, представляющих местоположение (до) 96 целей. Оператор мог выбирать для отображения различные наборы целей, например, только высотные или только дружественный самолет. [7] Прототипы также включали «конференц-дисплей», 24-дюймовый (610 мм) блок фотографического дисплея, который обновлялся каждые 15 секунд и был достаточно большим, чтобы позволить нескольким операторам просматривать одни и те же изображения. [4]

Первоначально рассматривалась система с использованием разноцветного диска, который вращался перед дисплеем PPI с синхронизацией по времени, чтобы символы отображались, пока определенный цвет был поверх дисплея. Эта концепция, которая была распространена в ранних механических телевизионных системах той эпохи, позволяла разным символам иметь разные цвета. [5]

Когда этот метод оказался непрактичным, концепция изменилась, и вместо него стали использоваться другие символы. Это использовало серию из десяти символов для обозначения другого номера группы. Количество самолетов указывалось путем частого заполнения символа, а высота - путем размещения линии справа от символа, которая представляла собой точку для малой высоты, половину высоты символа для средней и всю высоту для высокой. [5]

Например, если трек 41, который помещает его в группу 4, представляет собой небольшую группу самолетов, летящих на средней высоте, он будет отображаться в виде треугольника (символ группы 4) с правой половиной, заполненной, чтобы указать небольшую группу, и полоса средней высоты справа от нее, указывающая на среднюю высоту. Номер трека и высота в « ангелочках » отображались вверху и внизу слева от символа. [5]

Производственные модели [ править ]

Первоначальная концепция CDS использовала сложный набор двигателей и потенциометров для кодирования данных, которые было трудно поддерживать должным образом. Решение Pye для серийной версии заключалось в замене их конденсаторами, которые сохраняли напряжение, соответствующее положению джойстика. Поскольку напряжение медленно просачивалось из конденсаторов, система использовала систему обновления памяти, чтобы поддерживать его точность. Это значительно повысило доступность системы. [5]

В производственной версии использовалась упрощенная система отображения, в которой удалены символы. На их месте отображалась исходная радиолокационная метка, но окруженная дополнительными данными в виде двузначных чисел. Номер трека остался в верхнем левом углу, но высота сместилась в нижний правый. В правом верхнем углу был номер магазина , локальный набор регистров, хранящих эту дорожку. Это позволяло системе иметь глобальный номер трека для всей целевой группы, в то время как каждый принимающий CDS мог назначать его другому локальному идентификатору. В правом нижнем углу была указана категория в первой цифре и размер (одиночные, малая группа, большой строй; 1, 2, 3) во второй. [5]

Позже появилась возможность отслеживать скорость целей - концепция, взятая из работы США над своей моделью X2. При этом использовалась интегрирующая схема для измерения разницы в положении между последующими измерениями любого заданного трека. Эта информация также поступала на отдельный аналоговый компьютер, который автоматически рассчитывал точки пересечения, что значительно упрощало построение нескольких точек пересечения. В этой версии также были добавлены дополнительные входы, которые передавали информацию о готовности с авианосцев и ракетных крейсеров , что позволяло офицерам перехвата выбирать, какое оружие назначить данной цели. Эта информация передавалась с корабля на корабль по новому каналу передачи данных.известная как система передачи цифровых сюжетов (DPT), которая также может обмениваться треками. [5]

Серийные модели различались по размеру и мощности. Устройство, подходящее для Victorious , имело 48 гусениц, у Hermes было меньше места, поэтому его система насчитывала 32, а системы класса County - 24. [14]

EDS [ править ]

Чтобы решить проблемы механической надежности, наблюдаемые в X2, в 1953 году NRL адаптировала свои CDS для хранения данных с использованием конденсаторов вместо потенциометров, изменение, которое позже будет скопировано производственными CDS. В результате консоли ввода оставались единственными движущимися частями. Они дополнительно модифицировали свои устройства, заменив трекбол электропроводящим листом стекла, на который пользователь нажимал металлическим датчиком. Затем сборка была помещена поверх дисплея станции ввода, который в остальном не изменился. [15]

Дополнительным изменением в центральный блок был добавлен второй набор конденсаторов для каждого канала. При каждой выборке каналов во входных блоках значения считывались в чередующийся набор конденсаторов в CDE. Это привело к записи изменения положения между сканированиями. На дисплее значения этих двух измерений быстро сменяли друг друга, в результате чего точки превращались в короткие штрихи, напрямую указывая направление и скорость движения. Наконец, они добавили блок AN / SSA-21, который считывал значения и отправлял их в виде сигналов телетайпа на другие корабли, где их можно было преобразовать обратно в аналоговые сигналы для отображения там. [15]

Многие из этих изменений также появились в производственных версиях CDS, которые отличались, прежде всего, методом ввода. [5]

См. Также [ править ]

  • Ссылка 11
  • Линейный судья / Посредник

Заметки [ править ]

  1. ^ Концепция, лежащая в основе CDS, идентична концепции канадскойсистемы DATAR , разработка которой началась вскоре после появления CDS.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Хенсон, Джейсон В. "3D радар типа 984" . Гарпунная штаб-квартира. Архивировано из оригинала 4 декабря 2013 года . Проверено 26 июня 2013 года .
  2. ^ a b Коппинг, Джаспер (11 июля 2013 г.). «Британец:« Я изобрел компьютерную мышь на 20 лет раньше американцев » » . Телеграф . Проверено 18 июля 2013 года .
  3. ^ a b c Хилл, Питер CJ (16 сентября 2005 г.). "РАЛЬФ БЕНДЖАМИН: Интервью, проведенное Питером Си Джей Хиллом" (Интервью). Интервью № 465. IEEE History Center, Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, Inc . Проверено 18 июля 2013 года .
  4. ^ a b Военный корабль 2016 , стр. 80.
  5. ^ a b c d e f g h i j Warship 2016, p. 81.
  6. ^ Lavington 2011, p. 11.
  7. ^ a b c d e f g h Boslaugh 2003, p. 66.
  8. ^ a b c Lavington 2011, p. 41.
  9. ^ a b c d e Harding 2005, p. 259.
  10. ^ Harding 2005, p. 198.
  11. ^ Friedman 2008, p. 187.
  12. ^ a b Boslaugh 2003, pp. 67-68.
  13. ^ Edwards, Paul (1997). The Closed World: Computers and the Politics of Discourse in Cold War America. MIT Press. p. 96. ISBN 9780262550284.
  14. ^ Warship 2016, p. 82.
  15. ^ a b Boslaugh 2003, p. 67.

Bibliography[edit]

  • Boslaugh, David (2003). When Computers Went to Sea: The Digitization of the United States Navy. John Wiley & Sons. ISBN 9780471472209.
  • Harding, Richard (2005). The Royal Navy, 1930-2000: Innovation and Defence. Psychology Press. ISBN 9780714657103.
  • Lavington, Simon (2011). Moving Targets: Elliott-Automation and the Dawn of the Computer Age in Britain. Springer. ISBN 9781848829336.
  • Warship 2016. Bloomsbury Publishing. 2016. ISBN 9781844864379.
  • Friedman, Norman (2008). British Destroyers and Frigates: The Second World War and After. Seaforth. ISBN 9781848320154.