stringtranslate.com

Sistema de datos tácticos navales

Entrenamiento NTDS en una maqueta de un CIC a bordo

El Sistema de Datos Tácticos Navales ( NTDS ) fue un sistema computarizado de procesamiento de información 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 . Tomó informes de múltiples sensores en diferentes naves y los cotejó para producir un único mapa unificado del espacio de batalla. Esta información podría luego transmitirse a los barcos y a los operadores de armas .

Razón del desarrollo

Fondo

Los buques de guerra tienen compartimentos conocidos como Centros de Información de Combate , o CIC, que recopilan, clasifican y luego comunican toda la información del campo de batalla que conoce ese barco. Los operadores de los sistemas de radar y sonar enviarían la información sobre los objetivos al CIC , donde los tripulantes usarían esta información para actualizar un mapa compartido. Los comandantes utilizaron el mapa para dirigir armas a objetivos particulares. El sistema era similar al sistema de búnkeres de la Batalla de Gran Bretaña , pero en menor escala.

Había dos problemas importantes con este sistema. Una era que cada nave tenía su propia vista del espacio de batalla, independiente del resto de las naves del grupo de trabajo. Esto llevó a problemas de asignación de fuerzas: la nave con el arma adecuada para un objetivo en particular podría no ver ese objetivo en sus sensores, o dos naves podrían intentar atacar el mismo objetivo ignorando a otro. Esto podría solucionarse agregando señales de radio o de bandera entre barcos como otra entrada al mapa, pero la carga de trabajo de mover tantos bits de datos era enorme. Esto condujo al segundo problema importante: las elevadas necesidades inherentes de mano de obra y la falta de espacio a bordo.

Durante la Segunda Guerra Mundial y la era inmediatamente posterior a la guerra, las principales armadas comenzaron a estudiar estos problemas en profundidad, a medida que las preocupaciones sobre los ataques coordinados por aviones de largo alcance y alta velocidad se convirtieron en una seria amenaza. Para darle al grupo de trabajo suficiente tiempo de reacción para hacer frente a estas amenazas, se colocaron "piquetes" a cierta distancia de la fuerza para permitir que sus radares detectaran los objetivos mientras aún se acercaban. 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 apuntadas a las pantallas de radar, pero estuvieron sujetos a pérdidas de transmisión cuando los barcos cabecearon con el oleaje y las antenas de gran ancho de banda ya no apuntaron entre sí. [1]

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

Sistemas anteriores

Diseñado para ser utilizado junto con el radar Tipo 984 , el primer sistema de este tipo fue desarrollado por la Royal Navy en la era inmediata de la posguerra utilizando sistemas analógicos que rastreaban la velocidad de movimiento de los "intermitentes" en las pantallas de radar. Los operadores utilizaron un joystick para alinear un puntero con el objetivo y luego presionaron un botón para actualizar la ubicación. Luego, el circuito ajustó la velocidad del movimiento previsto de la señal y mostró un puntero que se movía con el tiempo. La actualización ya no requería ninguna entrada, a menos que el movimiento previsto comenzara a diferir, momento en el que se podían usar pulsaciones de botones adicionales para actualizarlo. Los datos de cada una de estas pistas, una serie de voltajes, podrían luego transmitirse alrededor del barco y, más tarde, entre barcos mediante modulación de código de impulsos . 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) se instalaron en los portaaviones Eagle , Hermes y Victorious.

Este trabajo se vio afectado por la confiabilidad de los circuitos analógicos utilizados para ejecutar el sistema. A principios de la década de 1950, la computadora digital parecía ofrecer una solución, no sólo aumentando enormemente la confiabilidad mediante la eliminación de cualquier pieza móvil, sino también trabajando directamente con los datos digitales que componían las tramas. Los datos de una computadora simplemente necesitaban copiarse directamente a otra, no había necesidad de codificar y decodificar señales analógicas que representaran 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 trackball. Desafortunadamente, su diseño utilizaba tubos, y la máquina resultante era tan grande que ocupaba casi todo el espacio libre en el dragaminas clase Bangor en el que estaba instalado. 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 RN y 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 "Sistema de datos electrónicos", y Motorola finalmente produjo 20 conjuntos . En 1953 produjeron un nuevo sistema para la dirección del aire conocido como "Consola de control y seguimiento de intercepción" que podía rastrear dos formaciones (interceptoras) entrantes y dos salientes. Sin embargo, el sistema era enorme y no incluía transmisión entre barcos, por lo que sólo 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 ordenadores digitales, era mejor, pero necesitaba ser transistorizada. La Fuerza Aérea de EE. UU. también participó en su propio Proyecto Charles , un sistema similar pero a una escala mucho mayor. Su sistema también utilizaba tubos de vacío y acabaría siendo el ordenador más grande jamás construido: cada uno ocupaba 20.000 pies cuadrados (1.900 m 2 ) de espacio, pesaba 150 toneladas cortas (140 t) y consumía 1,5 megavatios de energía eléctrica. La Marina mantuvo una estrecha vigilancia sobre estos acontecimientos y otros en el marco del Proyecto Cosmos. [3]

El desarrollo de computadoras a mediados de la década de 1950, liderado tanto por el largo interés de la Marina en las computadoras para descifrar códigos, como por la introducción de nuevos tipos de transistores y la introducción generalizada de la memoria central , llegó a un punto en el que se creó una versión de la Marina del sistema de defensa aérea SAGE de la Fuerza Aérea. la red era una posibilidad práctica. La Armada comenzó a desarrollar el 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, el NTDS estaba en el portaaviones USS Oriskany y en los destructores USS King y USS Mahan como barcos de prueba de servicio. Las primeras series de NTDS de producción se ordenaron para 17 barcos de alta prioridad con misiles, incluidos 10 cruceros 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 equipo

Una variedad de computadoras integradas UNIVAC , incluida la primera versión de finales de la década de 1950, la CP-642A [6] ( AN/USQ-20 ), típicamente con palabras de 30 bits , 32 000 palabras de núcleo magnético o memoria de película delgada , 16 paralelos. Se utilizaron canales de E/S (también de 30 bits de ancho) conectados a radares y otros periféricos , y un conjunto de instrucciones tipo RISC . Los circuitos lógicos utilizaban transistores discretos y otros elementos soldados a una placa de circuito impreso con conectores a lo largo de un lado. Cada tarjeta estaba recubierta con una sustancia similar a un barniz para evitar la exposición a la niebla salina que induce la corrosión (consulte Recubrimiento conformado ). Se conectaron varias tarjetas y se fijaron a una bandeja sobre rodillos. A su vez, varias bandejas de diversos tipos, interconectadas y fijadas a una carcasa metálica, constituían el ordenador. 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 transmitió entre barcos de 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 NTDS

A Seymour Cray se le atribuye el mérito de desarrollar el primer procesador NTDS, el AN/USQ-17 . Sin embargo, este diseño no entró en producción.

Sistema de mando y control de barcos ASW

El sistema de control y mando de buques ASW (ASWSC&CS) era un sistema NTDS para la guerra antisubmarina (ASW). Se implementó sólo 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 utilizando computadoras digitales, que se implementaron en otras clases de barcos ASW. Se contrató a UNIVAC para definir el hardware y desarrollar el software para incorporar funciones ASW. [9]

AN/UYQ-100 Sistema de apoyo a la decisión de guerra submarina (USW-DSS) es el sistema actual implementado en 2010. [10] [11]

Ver también

Notas

  1. ^ ab 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. Prensa de la Sociedad de Computación IEEE. ISBN 9780471472209. Consultado el 13 de julio de 2017 .
  4. ^ De primera mano: Traslado de la llave de disparo a NTDS - Capítulo 6 de la historia de la Wiki de historia de ingeniería y tecnología del sistema de datos tácticos navales obtenido 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 del producto Collins Radio en Archive.org
  9. ^ Capítulo de Sistemas de la Marina - Club VIP: Pioneros en tecnología de la información (TI): jubilados de UNISYS y Lockheed Martin MS2
  10. ^ AN / UYQ-100 Sistema de apoyo a la toma de decisiones sobre guerra submarina (USW-DSS). Archivo de datos de la Marina de los EE. UU. Septiembre de 2021.
  11. ^ AN / UYQ-100 Sistema de apoyo a la toma de decisiones sobre guerra submarina (USW-DSS). Guía del programa de la Marina. Departamento de Marina. 2017. página 143,

Referencias

enlaces externos