Военно-морская система тактических данных

Обучение NTDS на макете судового CIC

Военно-морская тактическая система данных ( NTDS ) - это компьютеризированная система обработки информации, разработанная ВМС США в 1950-х годах и впервые развернутая в начале 1960-х годов для использования на боевых кораблях . Он взял отчеты с нескольких датчиков на разных кораблях и сопоставил их, чтобы создать единую унифицированную карту боевого пространства. Затем эту информацию можно было передать обратно на корабли и операторам вооружений .

Причина развития [ править ]

Фон [ править ]

Военные корабли имеют 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 радаров и гидролокаторов , где члены экипажа будут использовать эту информацию для обновления общей карты. Командиры использовали карту, чтобы наводить оружие на определенные цели. Система была похожа на систему бункера Битвы за Британию , но в меньшем масштабе.

У этой системы было две основные проблемы. Во-первых, у каждого корабля был свой собственный вид на боевое пространство, независимый от остальных кораблей оперативной группы. Это привело к проблемам с распределением сил - корабль с правильным 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 решить, добавив межсудовые радиосигналы или сигналы флагов в качестве еще одного входа на карту, но рабочая нагрузка по перемещению такого количества бит данных была огромной. Это привело ко второй серьезной проблеме - высокой потребности в людях и нехватке места на борту корабля.

Во время Второй мировой войны и в послевоенную эпоху основные военно-морские силы начали углубленно изучать эти проблемы, поскольку опасения по поводу скоординированных атак дальних высокоскоростных самолетов стали серьезной угрозой. Чтобы дать оперативной группе достаточно времени для реагирования на эти угрозы, «пикеты» были размещены на некотором расстоянии от сил, чтобы их радары могли обнаруживать цели, находясь на подходе. Информация с этих кораблей затем должна была быть передана, обычно голосом, другим кораблям в составе войск. Были опробованы некоторые эксперименты с видеокамерами, направленными на дисплеи радаров, но они были подвержены потере передачи, когда корабли накренились на волнах, и широкополосные антенны больше не указывали друг на друга. ^[1]

В конечном итоге была нужна система, которая могла бы собирать информацию о целях с любого датчика во флоте, использовать ее для построения единой общей картины боевого пространства, а затем точно и автоматически распределять эти данные по всем кораблям. Поскольку данные теперь собирались почти полностью с электронных устройств и дисплеев, система, которая собирала бы эти данные непосредственно с этих дисплеев, была бы идеальной.

Предыдущие системы [ править ]

Первая такая система, разработанная для использования вместе с радаром Type 984 , была разработана Королевским флотом сразу после войны с использованием аналоговых систем, которые отслеживали скорость движения «точек» на экранах радаров. Операторы использовали джойстик, чтобы выровнять указатель с целью, а затем нажали кнопку, чтобы обновить местоположение. Затем схема скорректировала скорость прогнозируемого движения точки и отобразила указатель, который перемещался во времени. Для обновления больше не требовались никакие входные данные, если только прогнозируемое движение не начало отличаться, после чего для его обновления можно было бы использовать дополнительные нажатия кнопок. Данные для каждого из этих треков, серия напряжений, затем могут быть переданы по всему кораблю, а позднее - между судами с использованием импульсно-кодовой модуляции.. Ральф Бенджамин обнаружил, что декодирование положения джойстика не является идеальным, и потребовал систему, которая считывала бы относительное движение вместо абсолютного положения, и изобрел трекбол в качестве решения. ^[1] Радар Тип 984 и комплексная система отображения (CDS) были установлены на авианосцах Eagle , Hermes и Victorious.

Эта работа страдала от надежности аналоговых схем, используемых для работы системы. К началу 1950-х годов казалось, что цифровой компьютер предлагает решение, не только за счет значительного повышения надежности за счет удаления любых движущихся частей, но и за счет непосредственной работы с цифровыми данными, из которых состоят графики. Данные с одного компьютера просто необходимо было скопировать напрямую на другой, не было необходимости кодировать и декодировать аналоговые сигналы, представляющие эти значения. Королевский канадский флот начал работать над такой системой под их Datar проекта, который включал первый рабочий пример концепции трекбол. К сожалению, в их конструкции использовались лампы, и получившаяся машина была настолько большой, что занимала почти все свободное место на Bangor- классе. тральщик он был установлен. Попытки создать транзисторную версию DATAR не получили финансирования, и проект завершился. ^[2]

Реализация системы [ править ]

Работа групп RN и RCN была хорошо известна USN с 1946 года и включала в себя живые демонстрации канадской системы на озере Онтарио . Они также создали свою собственную версию концепции Королевского флота как «Электронную систему данных», и 20 комплектов были в конечном итоге произведены Motorola . В 1953 году они создали новую систему управления воздушным движением, известную как «Консоль слежения за перехватом и управления», которая могла отслеживать два входящих и два исходящих соединения (перехватчиков). Однако система была огромной и не включала передачи между кораблями, поэтому использовалась только на небольшом количестве авианосцев .

Однако у всех этих решений были проблемы, которые ограничивали их полезность. Аналоговые системы было трудно поддерживать в рабочем состоянии, и они были подвержены ошибкам, когда обслуживание было не совсем идеальным. Канадская версия, использующая цифровые компьютеры, была лучше, но нуждалась в транзисторной обработке. ВВС США также участвовал в их собственном проекте Карла , аналогичной системе , но на гораздо большем масштабе. В их системе также использовались вакуумные лампы, и в конечном итоге они стали самыми большими компьютерами из когда-либо построенных, каждый из которых занимал площадь 20 000 квадратных футов (1900 м ² ), весил 150 коротких тонн (140 т) и потреблял 1,5 мегаватта электроэнергии. Военно-морской флот внимательно следил за этими и другими разработками в рамках проекта «Космос». ^[3]

Разработка компьютеров в середине 1950-х годов, вызванная как давним интересом ВМФ к компьютерам с взломом кода, внедрением новых типов транзисторов, так и повсеместным внедрением оперативной памяти , достигла точки, когда военно-морская версия системы ПВО SAGE ВВС США сеть была практической возможностью. Военно-морской флот начал разработку системы NTDS с использованием транзисторного цифрового компьютера в 1956 году. С NTDS и беспроводными линиями передачи данных корабли могли обмениваться информацией, собранной их датчиками, с другими кораблями в оперативной группе. NTDS послужила источником вдохновения для системы Aegis, которая сейчас используется на кораблях ВМФ.

Описание оборудования [ править ]

Множество встроенных компьютеров UNIVAC , в том числе первая представленная версия конца 1950-х годов, CP-642A ^[4] ( AN / USQ-20 ), обычно с 30- битными словами, 32K слов на магнитном сердечнике или тонкопленочной памяти , 16 параллельных Были использованы каналы ввода / вывода (также шириной 30 бит), подключенные к радарам и другим периферийным устройствам , и набор команд, подобный RISC . В логических схемах используются дискретные транзисторы и другие элементы, припаянные к печатной плате. с разъемами, идущими вдоль одной стороны. Каждая карта была покрыта в лаке -подобного вещества для предотвращения воздействия коррозии индуцирующих солевого тумана (См конформного покрытия ). Несколько карточек были соединены и закреплены в лотке на роликах. В свою очередь, компьютер составляли несколько лотков различных типов, соединенных между собой и прикрепленных к металлическому корпусу. Большинство компьютеров NTDS имели водяное охлаждение , хотя некоторые более поздние более легкие модели имели воздушное охлаждение .

Сеймур Крей и NTDS [ править ]

Сеймуру Крею приписывают разработку первого процессора NTDS, AN / USQ-17 . Однако в серийное производство эта конструкция не пошла.

Система управления и контроля противолодочной обороны [ править ]

Противолодочная система управления и контроля кораблей (ASWSC & CS) была системой NTDS для противолодочной войны . 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 войне с использованием цифровых компьютеров, которые были реализованы в других классах противолодочных кораблей. UNIVAC был заключен контракт на определение оборудования и разработку программного обеспечения для включения функций ASW. ^[5]

Система поддержки принятия решений в области подводных боевых действий AN / UYQ-100 (USW-DSS) - текущая система, развернутая в 2010 году. ^{[6] [7]}

См. Также [ править ]

• Центры управления и контроля:
  • Центр управления ПВО
  • Боевой информационный центр
  • Центр управления полетами
  • Национальный чрезвычайный командный пункт на плаву
• Компьютеры:
  • АН / АЙК-14
  • АН / УЙК-7
  • АН / УЙК-20
  • АН / УЙК-43
  • АН / УЙК-44
• Продвинутая система направления боя
• H / ZKJ
• Морская тактическая система данных
• Система самообороны корабля
• Совместная система распространения тактической информации
• Тактические коммуникации
• MIL-STD-1397
• Загоризонтный радар
• Язык программирования CMS-2

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

• Дэвид Л. Босло (1999). Когда компьютеры вышли в море: оцифровка ВМС США. Издательство IEEE Computer Society Press. ISBN 0-7695-0024-2 . 

Внешние ссылки [ править ]

• UNIVAC-NTDS: UNIVAC 1206, AN / USQ-20 - С веб-сайта Antique Computer
• USS King
• Глава Navy Systems - VIP-клуб: пионеры информационных технологий (ИТ) - пенсионеры UNISYS и Lockheed Martin MS2
• Engineering Research Associates (ERA) - Remington Rand - Sperry Rand Records, 1945-1988 , Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. См. Серию отчетов Джея А. Кершоу, 1955-1965 гг., Включая дневные файлы и меморандумы, связанные с его работой в качестве менеджера периферийных устройств в Военно-морской системе тактических данных (NTDS) в Sperry Univac.
• Из первых рук: ни один проклятый компьютер не скажет мне, что делать - История морской системы тактических данных, NTDS, глава 1 из 9, Дэвид Босло - Отчет о разработке Военно-морской системы тактических данных, первой оцифрованной система вооружения в ВМС США. С фотографиями, анекдотами и личными воспоминаниями о событиях и технологиях из IEEE Global History Network.
• Из первых рук: система командования и управления кораблем противолодочной войны - первый продукт, полученный на основе системы тактических данных ВМС от IEEE Global History Network.