stringtranslate.com

Sistema de datos tácticos navales

Entrenamiento NTDS en una maqueta de un CIC a bordo de un barco

El Sistema de Datos Tácticos Navales ( NTDS ) fue un sistema de procesamiento de información computarizado desarrollado por la Armada de los Estados Unidos en la década de 1950 y desplegado por primera vez a principios de la década de 1960 para su uso en buques de combate . Tomaba informes de múltiples sensores en diferentes buques y los cotejaba para producir un único mapa unificado del espacio de batalla. Esta información podía luego ser retransmitida a los buques y a los operadores de armas .

Motivo del desarrollo

Fondo

Los buques de guerra tienen compartimentos conocidos como Centros de Información de Combate (CIC), que recopilan, clasifican y luego comunican toda la información del campo de batalla que conoce ese buque. Los operadores de los sistemas de radar y sonar enviarían la información sobre los objetivos al CIC , donde la tripulación usaría esta información para actualizar un mapa compartido. Los comandantes usaban el mapa para dirigir las armas a objetivos específicos. El sistema era similar al sistema de búnkeres de la Batalla de Inglaterra , pero a menor escala.

Este sistema tenía dos problemas importantes. Uno era que cada nave tenía su propia visión del espacio de batalla, independiente del resto de naves de la fuerza de tareas. Esto conducía a problemas de asignación de fuerzas: la nave con el arma adecuada para un objetivo en particular podía no ver ese objetivo en sus sensores, o dos naves podían intentar atacar el mismo objetivo mientras ignoraban otro. Esto se podía solucionar añadiendo señales de radio o de bandera entre naves como otra entrada al mapa, pero la carga de trabajo que suponía mover tantos bits de datos era enorme. Esto conducía al segundo problema importante, los elevados requisitos inherentes de mano de obra y la falta de espacio a bordo.

Durante la Segunda Guerra Mundial y la posguerra, las principales armadas comenzaron a estudiar estos problemas en profundidad, ya que la preocupación por los ataques coordinados de aeronaves de gran velocidad y largo alcance se convirtió en una amenaza seria. Para dar al grupo de trabajo tiempo de reacción suficiente para hacer frente a estas amenazas, se apostaron "piquetes" a cierta distancia de la fuerza para permitir que sus radares detectaran los objetivos mientras aún se aproximaban. La información de estos barcos tenía que ser transmitida, normalmente por voz, a los demás barcos de la fuerza. Se intentaron algunos experimentos con cámaras de vídeo apuntando a las pantallas de radar, pero estaban sujetos a pérdidas de transmisión cuando los barcos se inclinaban sobre las olas y las antenas de gran ancho de banda ya no apuntaban entre sí. [1]

Lo que se deseaba en última instancia era un sistema que pudiera recopilar información sobre los objetivos desde cualquier sensor de la flota, utilizarla para crear una imagen única y compartida del espacio de batalla y luego distribuir esos datos de forma precisa y automática a todas las naves. Como ahora los datos se recopilaban casi en su totalidad desde dispositivos y pantallas electrónicos, un sistema que los recogiera directamente de esas pantallas sería ideal.

Sistemas anteriores

El primer sistema de este tipo, diseñado para ser utilizado junto con el radar Tipo 984 , fue desarrollado por la Marina Real Británica en la era inmediatamente posterior a la guerra utilizando sistemas analógicos que rastreaban la velocidad de movimiento de los "blips" en las pantallas de radar. Los operadores usaban un joystick para alinear un puntero con el objetivo y luego presionaban un botón para actualizar la ubicación. Luego, el circuito ajustaba la velocidad de movimiento prevista del blip y mostraba un puntero que se movía con el tiempo. La actualización ya no requería ninguna entrada, a menos que el movimiento previsto comenzara a diferir, en cuyo punto se podían usar pulsaciones de botones adicionales para actualizarlo. Los datos de cada uno de estos seguimientos, una serie de voltajes, podían transmitirse entonces alrededor del barco y, más tarde, la transmisión entre barcos utilizando modulación de código de pulso . Ralph Benjamin descubrió que decodificar la posición del joystick no era ideal y deseaba un sistema que leyera el movimiento relativo en lugar de la posición absoluta, e inventó el trackball como solución. [1] El radar Tipo 984 y el Sistema de Visualización Integral (CDS) fueron instalados en los portaaviones Eagle , Hermes y Victorious.

Este trabajo se vio afectado por la fiabilidad de los circuitos analógicos utilizados para hacer funcionar el sistema. A principios de la década de 1950, el ordenador digital pareció ofrecer una solución, no sólo aumentando enormemente la fiabilidad mediante la eliminación de todas las piezas móviles, sino también trabajando directamente con los datos digitales que componían los gráficos. Los datos de un ordenador simplemente debían copiarse directamente a otro, no había necesidad de codificar y decodificar las señales analógicas que representaban esos valores. La Marina Real Canadiense comenzó a trabajar en un sistema de este tipo en el marco de su proyecto DATAR , que incluía el primer ejemplo funcional del concepto de trackball. Desafortunadamente, su diseño utilizaba tubos, y la máquina resultante era tan grande que ocupaba casi todo el espacio libre del dragaminas de clase Bangor en el que estaba instalada. Los esfuerzos para construir una versión transistorizada del DATAR no recibieron financiación y el proyecto terminó. [2]

Implementación del sistema

El trabajo de los equipos de la RN y la RCN era bien conocido por la USN desde 1946, e incluía demostraciones en vivo del sistema canadiense en el lago Ontario . También construyeron su propia versión del concepto de la Royal Navy como el "Sistema de datos electrónicos", y finalmente Motorola produjo 20 equipos . En 1953 produjeron un nuevo sistema para la dirección aérea conocido como "Consola de seguimiento y control de intercepción", que podía rastrear dos formaciones entrantes y dos salientes (interceptoras). Sin embargo, el sistema era enorme y no incluía transmisión entre buques, por lo que solo se utilizó en un pequeño número de portaaviones .

Sin embargo, todas estas soluciones tenían problemas que limitaban su utilidad. Los sistemas analógicos eran difíciles de mantener operativos y estaban sujetos a errores cuando el mantenimiento no era perfecto. La versión canadiense, que utilizaba computadoras digitales, era mejor, pero necesitaba ser transistorizada. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos también participó en su propio Proyecto Charles , un sistema similar pero a una escala mucho mayor. Su sistema también utilizaba tubos de vacío y terminaría siendo la computadora más grande jamás construida, ocupando cada una de ellas 20.000 pies cuadrados (1.900 m 2 ) de espacio en el suelo, pesando 150 toneladas cortas (140 t) y consumiendo 1,5 megavatios de energía eléctrica. La Armada vigilaba atentamente estos desarrollos y otros en el marco del Proyecto Cosmos. [3]

El desarrollo de las computadoras a mediados de la década de 1950, liderado tanto por el interés de la Armada en las computadoras de descifrado de códigos, la introducción de nuevos tipos de transistores y la introducción generalizada de la memoria central , llegó a un punto en el que una versión de la Armada de la red de defensa aérea SAGE de la Fuerza Aérea era una posibilidad práctica. La Armada comenzó el desarrollo del sistema NTDS utilizando una computadora digital transistorizada en 1956. Con NTDS y enlaces de datos inalámbricos, los barcos podían compartir la información recopilada por sus sensores con otros barcos en un grupo de trabajo. En octubre de 1961, NTDS estaba en el portaaviones USS Oriskany y los destructores USS King y USS Mahan como barcos de prueba de servicio. Las primeras ejecuciones de producción de NTDS se ordenaron para 17 barcos de alta prioridad con misiles, incluidos 10 cruceros de clase Belknap en construcción entre 1962 y 1967. [4] NTDS fue la inspiración para el sistema Aegis en la década de 1980. [5]

Descripción del hardware

Se utilizaron una variedad de computadoras embebidas UNIVAC , incluida la primera versión de finales de la década de 1950, la CP-642A [6] ( AN/USQ-20 ), generalmente con palabras de 30 bits , 32K palabras de memoria de núcleo magnético o película delgada , 16 canales de E/S paralelos (también de 30 bits de ancho) conectados a radares y otros periféricos , y un conjunto de instrucciones similar a RISC . Los circuitos lógicos usaban transistores discretos y otros elementos soldados a una placa de circuito impreso con conectores a lo largo de un lado. Cada tarjeta estaba recubierta de una sustancia similar al barniz para evitar la exposición a la niebla salina que induce corrosión (ver Recubrimiento conformado ). Varias tarjetas estaban conectadas y aseguradas a una bandeja sobre rodillos. A su vez, varias bandejas de varios tipos, interconectadas y aseguradas a una carcasa de metal, constituían la computadora. La mayoría de las computadoras NTDS estaban refrigeradas por agua , aunque algunos modelos posteriores más livianos estaban refrigerados por aire .

Descripción del módem

La información NTDS se transmitía entre los barcos de los grupos de batalla de portaaviones utilizando los módems Kineplex de Collins Radio . Kineplex era un módem multiportadora de tonos paralelos . [7] [8]

Seymour Cray y el síndrome de Down

Se atribuye a Seymour Cray el desarrollo del primer procesador NTDS, el AN/USQ-17 . Sin embargo, este diseño no llegó a producirse.

Sistema de mando y control de buques antisubmarinos

El Sistema de Mando y Control de Buques ASW (ASWSC&CS) fue un sistema NTDS para la guerra antisubmarina (ASW). Se implementó únicamente en las fragatas USS  Voge , USS  Koelsch y el portaaviones ASW USS  Wasp en 1967. El ASWSC&CS permitió el desarrollo de mejoras en la guerra antisubmarina mediante computadoras digitales, que se implementaron en otras clases de buques ASW. UNIVAC fue contratada para definir el hardware y desarrollar el software para incorporar funciones ASW. [9]

El sistema de apoyo a las decisiones de guerra submarina AN/UYQ-100 (USW-DSS) es el sistema actual que se despliega en 2010. [10] [11]

Véase también

Notas

  1. ^ de Peter Hill, "Historia oral: Ralph Benjamin", IEEE History Center, 16 de septiembre de 2005
  2. ^ John Vardalas, "De DATAR a la computadora FP-6000", IEEE Annals of the History of Computing, volumen 16, número 2 (1994)
  3. ^ David L. Boslaugh (1999). Cuando las computadoras se hicieron a la mar. IEEE Computer Society Press. ISBN 9780471472209. Recuperado el 13 de julio de 2017 .
  4. ^ De primera mano: Trasladar la clave de disparo a NTDS - Capítulo 6 de la historia de la Wiki de historia de ingeniería y tecnología del sistema de datos tácticos navales Recuperado el 26 de octubre de 2021
  5. ^ Cronología de la historia de la informática - Museo de Historia de la Computación
  6. ^ CP-642A
  7. ^ Boslaugh, David L., Cap. 4: Historia del NTDS - Wiki de Historia de la Ingeniería y la Tecnología
  8. ^ Collins Data Transmission System Kineplex escaneó la literatura sobre productos Collins Radio en Archive.org
  9. ^ Capítulo de sistemas de la Armada - Club VIP: pioneros en tecnología de la información (TI) - jubilados de UNISYS y Lockheed Martin MS2
  10. ^ Sistema de apoyo a la toma de decisiones en guerra submarina AN/UYQ-100 (USW-DSS). Ficha técnica de la Armada de los EE. UU. Septiembre de 2021.
  11. ^ AN/UYQ-100 Sistema de apoyo a la toma de decisiones en guerra submarina (USW-DSS). Guía del programa de la Armada. Departamento de la Armada. 2017. página 143.

Referencias

Enlaces externos