Naval Tactical Data System – Wikipedia

Posted on by
before-content-x4

NTDS-Training in einem Modell eines CIC an Bord

Naval Tactical Data System ((NTDS) war ein computergestütztes Informationsverarbeitungssystem, das in den 1950er Jahren von der United States Navy entwickelt und Anfang der 1960er Jahre erstmals für den Einsatz in Kampfschiffen eingesetzt wurde. Es wurden Berichte von mehreren Sensoren auf verschiedenen Schiffen aufgenommen und zusammengestellt, um eine einheitliche Karte des Schlachtfelds zu erstellen. Diese Informationen könnten dann an die Schiffe und an die Waffenbetreiber weitergeleitet werden.

Grund für die Entwicklung[edit]

Hintergrund[edit]

Kriegsschiffe haben Abteilungen, die als Combat Information Centers (CICs) bekannt sind und alle Schlachtfeldinformationen sammeln, sortieren und dann kommunizieren, die diesem Schiff bekannt sind. Informationen über Ziele würden von den Betreibern der Radar- und Sonarsysteme an das CIC weitergeleitet, wo die Besatzungsmitglieder diese Informationen verwenden würden, um eine gemeinsame Karte zu aktualisieren. Kommandanten benutzten die Karte, um Waffen auf bestimmte Ziele zu richten. Das System ähnelte dem Bunkersystem der Luftschlacht um England, war jedoch kleiner.

Es gab zwei Hauptprobleme mit diesem System. Eines war, dass jedes Schiff seine eigene Sicht auf das Schlachtfeld hatte, unabhängig von den übrigen Schiffen in der Task Force. Dies führte zu Problemen bei der Zuweisung von Gewalt – das Schiff mit der richtigen Waffe für ein bestimmtes Ziel sieht dieses Ziel möglicherweise nicht auf seinen Sensoren, oder zwei Schiffe versuchen möglicherweise, dasselbe Ziel anzugreifen, während sie ein anderes ignorieren. Dies könnte durch Hinzufügen von Funk- oder Flaggensignalen zwischen Schiffen als weitere Eingabe zur Karte behoben werden, aber der Arbeitsaufwand für das Verschieben so vieler Datenbits war enorm. Dies führte zu dem zweiten großen Problem, dem hohen Personalbedarf und dem Mangel an Platz an Bord.

Während des Zweiten Weltkriegs und der unmittelbaren Nachkriegszeit begannen die großen Marinen, diese Probleme eingehend zu untersuchen, da Bedenken hinsichtlich koordinierter Angriffe von Langstrecken-Hochgeschwindigkeitsflugzeugen zu einer ernsthaften Bedrohung wurden. Um der Task Force genügend Reaktionszeit zu geben, um mit diesen Bedrohungen fertig zu werden, wurden “Streikposten” in einem Abstand von der Truppe aufgestellt, damit ihre Radargeräte die Ziele aufnehmen können, während sie sich noch im Anflug befinden. Die Informationen von diesen Schiffen mussten dann normalerweise per Sprache an die anderen Schiffe der Truppe weitergeleitet werden. Einige Experimente mit Videokameras, die auf die Radaranzeigen gerichtet waren, wurden versucht, waren jedoch einem Übertragungsverlust ausgesetzt, wenn die Schiffe auf den Wellen standen und die Antennen mit hoher Bandbreite nicht mehr aufeinander gerichtet waren.[1]

Was letztendlich gewünscht wurde, war ein System, das Zielinformationen von jedem Sensor in der Flotte sammeln, daraus ein gemeinsames Bild des Schlachtfelds erstellen und diese Daten dann genau und automatisch an alle Schiffe verteilen konnte. Da die Daten nun fast ausschließlich von elektronischen Geräten und Anzeigen erfasst wurden, wäre ein System ideal, das diese Daten direkt von diesen Anzeigen aufnimmt.

Bisherige Systeme[edit]

Das erste derartige System wurde von der Royal Navy in der unmittelbaren Nachkriegszeit unter Verwendung analoger Systeme entwickelt, die die Bewegungsgeschwindigkeit von “Blips” auf Radarbildschirmen verfolgen. Die Bediener verwendeten einen Joystick, um einen Zeiger am Ziel auszurichten, und drückten dann eine Taste, um die Position zu aktualisieren. Die Schaltung passte dann die Geschwindigkeit der vorhergesagten Bewegung des Blips an und zeigte einen Zeiger an, der sich über die Zeit bewegte. Für die Aktualisierung waren keine Eingaben mehr erforderlich, es sei denn, die vorhergesagte Bewegung begann sich zu unterscheiden. Zu diesem Zeitpunkt konnten zusätzliche Tastendrücke zum Aktualisieren verwendet werden. Die Daten für jede dieser Spuren, eine Reihe von Spannungen, könnten dann um das Schiff herum übertragen werden und später zwischen Schiffen unter Verwendung von Pulscodemodulation übertragen werden. Ralph Benjamin fand die Dekodierung der Position des Joysticks nicht ideal und wünschte sich ein System, das die Relativbewegung anstelle der absoluten Position ausliest, und erfand den Trackball als Lösung.[1] Das Radar vom Typ 984 und das Comprehensive Display System (CDS) wurden an den Flugzeugträgern angebracht Adler, Hermes und Siegreich

Diese Arbeit litt unter der Zuverlässigkeit der analogen Schaltungen, mit denen das System betrieben wurde. In den frühen 1950er Jahren schien der digitale Computer eine Lösung zu bieten, indem er nicht nur die Zuverlässigkeit durch Entfernen beweglicher Teile erheblich erhöhte, sondern auch direkt mit den digitalen Daten arbeitete, aus denen die Diagramme bestanden. Daten von einem Computer mussten einfach direkt auf einen anderen kopiert werden. Es war nicht erforderlich, analoge Signale, die diese Werte darstellen, zu codieren und zu decodieren. Die Royal Canadian Navy begann im Rahmen ihres DATAR-Projekts mit der Arbeit an einem solchen System, das das erste Arbeitsbeispiel des Trackball-Konzepts enthielt. Leider wurden in ihrem Design Röhren verwendet, und die resultierende Maschine war so groß, dass sie fast den gesamten freien Speicherplatz auf dem Computer beanspruchte Bangor-Klasse Minensuchboot, auf dem es installiert wurde. Die Bemühungen, eine transistorisierte Version des DATAR zu bauen, wurden nicht finanziert und das Projekt endete.[2]

Systemimplementierung[edit]

Die Arbeit der RN- und RCN-Teams war der USN bereits 1946 bekannt und beinhaltete Live-Demonstrationen des kanadischen Systems am Ontariosee. Sie bauten auch ihre eigene Version des Konzepts der Royal Navy als “Electronic Data System”, und 20 Sets wurden schließlich von Motorola hergestellt. 1953 produzierten sie ein neues System für die Luftrichtung, das als “Intercept Tracking and Control Console” bekannt ist und zwei eingehende und zwei ausgehende (Interceptor-) Formationen verfolgen kann. Das System war jedoch riesig und enthielt keine Übertragung zwischen Schiffen, so dass es nur bei einer kleinen Anzahl von Flugzeugträgern verwendet wurde.

Alle diese Lösungen hatten jedoch Probleme, die ihre Nützlichkeit einschränkten. Analoge Systeme waren schwierig betriebsbereit und fehleranfällig, wenn die Wartung nicht perfekt war. Die kanadische Version mit digitalen Computern war besser, musste jedoch transistorisiert werden. Die US Air Force war auch an ihrem eigenen Projekt Charles beteiligt, einem ähnlichen System, jedoch in viel größerem Maßstab. Ihr System verwendete auch Vakuumröhren und war am Ende der größte jemals gebaute Computer mit einer Fläche von jeweils 1.900 m2) Bodenfläche mit einem Gewicht von 150 Tonnen (140 t) und einem Stromverbrauch von 1,5 Megawatt. Die Marine beobachtete diese und andere Entwicklungen im Rahmen von Project Cosmos aufmerksam.[3]

Die Entwicklung von Computern Mitte der 1950er Jahre, angeführt sowohl vom langen Interesse der Marine an Code-brechenden Computern als auch von der Einführung neuerer Transistortypen und der weit verbreiteten Einführung des Kernspeichers, erreichte einen Punkt, an dem eine Navy-Version der SAGE-Luftverteidigung der Luftwaffe eingesetzt wurde Netzwerk war eine praktische Möglichkeit. Die Marine begann 1956 mit der Entwicklung des NTDS-Systems unter Verwendung eines transistorisierten Digitalcomputers. Mit NTDS und drahtlosen Datenverbindungen konnten Schiffe die von ihren Sensoren gesammelten Informationen mit anderen Schiffen in einer Task Force teilen. NTDS war die Inspiration für das Aegis-System, das jetzt auf Marineschiffen eingesetzt wird.

Hardwarebeschreibung[edit]

Eine Vielzahl von eingebetteten UNIVAC-Computern, einschließlich der ersten Feldversion der späten 1950er Jahre, dem CP-642A[4] (AN / USQ-20), typischerweise mit 30-Bit-Wörtern, 32-KB-Wörtern mit Magnetkern- oder Dünnschichtspeicher, 16 parallelen E / A-Kanälen (ebenfalls 30 Bit breit), die mit Radargeräten und anderen Peripheriegeräten verbunden sind, und einem RISC-ähnlichen Befehlssatz , wurden verwendet. Logikschaltungen verwendeten diskrete Transistoren und andere Elemente, die mit einer entlang einer Seite verlaufenden Steckverbinder auf eine Leiterplatte gelötet waren. Jede Karte wurde mit einer lackähnlichen Substanz beschichtet, um zu verhindern, dass sie korrosionsinduzierendem Salznebel ausgesetzt wird (siehe konforme Beschichtung). Eine Anzahl von Karten wurde angeschlossen und an einem Fach auf Rollen befestigt. Der Computer bestand wiederum aus mehreren Tabletts verschiedener Typen, die miteinander verbunden und an einem Metallgehäuse befestigt waren. Die meisten NTDS-Computer waren wassergekühlt, obwohl einige spätere leichtere Modelle luftgekühlt waren.

Seymour Cray und das NTDS[edit]

Seymour Cray wird die Entwicklung des ersten NTDS-Prozessors, des AN / USQ-17, zugeschrieben. Dieses Design ging jedoch nicht in Produktion.

ASW Command & Control System[edit]

Das ASW Ships Command & Control System (ASWSC & CS) war ein NTDS-System für die U-Boot-Bekämpfung. Es wurde nur auf den Fregatten USS implementiert Voge, USS Koelsch und der ASW-Flugzeugträger USS Wespe Die ASWSC & CS ermöglichten die Entwicklung von Verbesserungen in der U-Boot-Abwehr unter Verwendung digitaler Computer, die in anderen ASW-Schiffsklassen implementiert wurden. UNIVAC wurde beauftragt, die Hardware zu definieren und die Software für die Integration von ASW-Funktionen zu entwickeln.[5]

Das USW-DSS (AN / UYQ-100 Undersea Warfare Decision Support System) ist das aktuelle System, das 2010 eingesetzt wurde. [6][7]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  • David L. Boslaugh (1999). Als Computer zur See gingen: Die Digitalisierung der United States Navy. IEEE Computer Society Press. ISBN 0-7695-0024-2.

Externe Links[edit]

after-content-x4