Sistema de datos tácticos navales - Naval Tactical Data System

Entrenamiento NTDS en una maqueta de un CIC a bordo

El sistema de datos tácticos navales ( NTDS ) fue un sistema de procesamiento de información computarizado desarrollado por la Marina 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 barcos de combate . Tomó informes de múltiples sensores en diferentes naves y los recopiló para producir un solo 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 conocida por ese barco. Los operadores de los sistemas de radar y sonar enviarían la información sobre los objetivos al CIC , donde los tripulantes utilizarían esta información para actualizar un mapa compartido. Los comandantes utilizaron el mapa para dirigir las armas a objetivos particulares. El sistema era similar al sistema de búnkeres de la Batalla de Gran Bretaña , pero a menor escala.

Hubo 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 condujo a problemas de asignación de fuerza: 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 al mismo objetivo ignorando a otro. Esto podría abordarse 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 gran problema, los elevados requisitos inherentes de mano de obra y la falta de espacio a bordo.

Durante la Segunda Guerra Mundial y la era inmediata de la posguerra, las principales armadas comenzaron a estudiar estos problemas en profundidad, ya que las preocupaciones sobre los ataques coordinados por aviones de gran velocidad y largo alcance se convirtieron en una seria amenaza. Para dar al grupo de trabajo suficiente tiempo de reacción para hacer frente a estas amenazas, se colocaron "piquetes" a una distancia de la fuerza para permitir que sus radares detecten los objetivos mientras aún se están acercando. La información de estas naves tuvo que ser transmitida, normalmente por voz, a las otras naves de la fuerza. Se probaron algunos experimentos con cámaras de video que apuntaban a las pantallas de radar, pero estaban sujetos a pérdida de transmisión cuando los barcos se inclinaban sobre el oleaje y las antenas de gran ancho de banda ya no se apuntaban entre sí.

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

Sistemas anteriores

Artículo principal: Sistema de visualización integral

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 rastrean la velocidad de movimiento de los "puntos" en las pantallas de radar. Los operadores usaron un joystick para alinear un puntero con el objetivo y luego presionaron un botón para actualizar la ubicación. El circuito luego ajustó la tasa de movimiento predicho de la señal y mostró un puntero que se movió con el tiempo. La actualización ya no requería ninguna entrada, a menos que el movimiento predicho comenzara a diferir, momento en el que se podían usar botones adicionales para actualizarlo. Los datos para cada una de estas pistas, una serie de voltajes, podrían luego transmitirse alrededor del barco y, más tarde, la transmisión entre barcos utilizando 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. El radar Tipo 984 y el Sistema de visualización integral (CDS) se instalaron en los portaaviones Eagle , Hermes y Victorious.

Este trabajo adolecía de la fiabilidad de los circuitos analógicos utilizados para ejecutar el sistema. A principios de la década de 1950, la computadora digital parecía ofrecer una solución, no solo al aumentar en gran medida la confiabilidad mediante la eliminación de cualquier parte móvil, sino también al trabajar directamente con los datos digitales que componían los gráficos. 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 Royal Canadian Navy comenzó a trabajar en un sistema de este tipo en el marco de su proyecto DATAR , que incluía el primer ejemplo práctico del concepto de trackball. Desafortunadamente, su diseño usaba tubos, y la máquina resultante era tan grande que ocupaba casi todo el espacio libre del dragaminas clase Bangor en el que estaba instalado. Los esfuerzos para construir una versión transistorizada del DATAR no recibieron financiación y el proyecto finalizó.

Implementación del sistema

El trabajo de los equipos de RN y RCN era bien conocido por la USN a partir de 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 juegos . En 1953, produjeron un nuevo sistema para la dirección del aire conocido como "Consola de control y seguimiento de intercepciones" que podía rastrear dos formaciones entrantes y dos salientes (interceptores). Sin embargo, el sistema era enorme y no incluía transmisión entre barcos, por lo que solo se utilizó en una pequeña cantidad 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 usaba computadoras 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 usaba tubos de vacío y terminarían siendo las computadoras más grandes jamás construidas, cada una ocupando 20,000 pies cuadrados (1,900 m 2 ) de espacio en el piso, pesando 150 toneladas cortas (140 t) y consumiendo 1.5 megavatios de energía eléctrica. La Marina mantuvo un ojo vigilante sobre estos desarrollos y otros en el marco del Proyecto Cosmos.

El desarrollo de computadoras a mediados de la década de 1950, liderado tanto por el largo interés de la Armada 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 una versión de la Armada de la 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. NTDS fue la inspiración para el sistema Aegis que ahora se usa en los barcos de la Armada.

Descripción del hardware

Una variedad de UNIVAC incrustados ordenadores , incluyendo la primera versión Fielded de finales de 1950, la CP-642A ( AN / USQ-20 ), típicamente con 30 bits palabras, 32K palabras de núcleo magnético o de película delgada de memoria , 16 paralelo de E / S Se utilizaron canales (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 se recubrió con una sustancia similar a un barniz para evitar la exposición a la niebla salina que induce a la corrosión (ver Recubrimiento conformado ). Se conectaron varias tarjetas y se aseguraron a una bandeja sobre rodillos. A su vez, varias bandejas de diversos tipos, interconectadas y fijadas a un recinto metálico, constituían la computadora. La mayoría de las computadoras NTDS se enfriaron por agua , aunque algunos modelos posteriores más livianos se enfriaron por aire .

Seymour Cray y el NTDS

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

ASW Ships Command & Control System

ASW Ships Command & Control System (ASWSC & CS) era un sistema NTDS para la guerra antisubmarina (ASW). Se implementó solo en las fragatas USS  Voge , USS  Koelsch y el portaaviones USS  Wasp ASW 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.

AN / UYQ-100 Undersea Warfare Decision Support System (USW-DSS) es el sistema actual desplegado en 2010.

Ver también

Notas

Referencias

  • David L. Boslaugh (1999). Cuando las computadoras se hicieron a la mar: la digitalización de la Marina de los Estados Unidos. IEEE Computer Society Press. ISBN  0-7695-0024-2 .

enlaces externos