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El Comprehensive Display System (CDS) era un sistema de comando, control y coordinación de la Royal Navy (RN) británica que trabajaba con el radar de detección / búsqueda Tipo 984 . [1] El sistema se instaló en un total de seis barcos a partir de 1957. La Marina de los Estados Unidos compró un prototipo de CDS y produjo veinte de su propia versión, el Sistema de Datos Electrónicos ( EDS ). Estos se utilizaron en varios barcos hasta 1968. La Royal Air Force y la US Air Force utilizaron una versión modificada, el Data Handling System , con el radar AMES Tipo 82 casi lo usé también.

El CDS permitió a los operadores asignar objetos en la pantalla del radar diferentes ID y combinarlos en una sola pantalla que permitió a los oficiales de intercepción tener una pantalla unificada de ubicación, tamaño de la incursión y altitud. El CDS facilitó a los operadores el vector de combatientes amigables en cursos de intercepción con objetivos desconocidos y las versiones posteriores podían calcular automáticamente los puntos de intercepción. La idea básica del CDS fue extremadamente influyente en los círculos militares y condujo a versiones computarizadas en forma de DATAR , Naval Tactical Data System y SAGE .

El trackball (conocido como "rastreador de bolas" en ese momento) fue inventado por Ralph Benjamin como parte de su trabajo para el CDS en 1946. [2] [3] El prototipo, llamado roller ball , fue patentado en 1947, [3] pero guardado en secreto dentro de los militares. [2] [3] Se sentaron las bases para los dispositivos de entrada como el mouse de la computadora . Las unidades de producción utilizaron un joystick en lugar del trackball.

Historia [ editar ]

El HMS Victorious fue el primer barco en utilizar el CDS. El radar Tipo 984 que alimentaba datos al CDS se puede ver montado frente al embudo.

Trabajo inicial [ editar ]

En la era de la posguerra, Elliott Brothers comenzó a concentrarse en soluciones de automatización para el control de incendios , y el 1 de diciembre de 1946 comenzaron a trabajar en lo que se convertiría en el CDS. La idea inicial era recopilar datos ASDIC sobre varios objetivos de diferentes barcos en un grupo de tareas y luego producir una sola vista unificada utilizando un nuevo sistema de visualización que superponía símbolos en una pantalla de radar de indicador de posición del plano (PPI) de gran formato . [a] Elliott recibió una patente para este sistema "irritable" en 1947. [4]

Aunque el concepto inicial consistía en obtener datos netos de ASDIC, en 1947 la atención se centró en el problema de trazado de aviones. [5] Esto se debió a un nuevo esfuerzo para desarrollar un poderoso sistema de radar 3D que fue diseñado para reemplazar una serie de diseños anteriores. Eventualmente conocido como el radar Tipo 984 , aumentaría tanto la cantidad de datos disponibles que trazarlos todos se consideró una seria preocupación. [6]

El primer sistema completo para el papel de la aeronave se demostró en el centro de investigación Borehamwood de Elliott en junio de 1950. Esto finalmente condujo a un contrato para dos versiones prototipo; el prototipo original fue entregado como "X1" para el Establecimiento de Investigación del Ministerio de marina en Witley en 1951, y un segundo modelo de nueva construcción, "X2", el cual fue pagado por la Marina de los EE.UU. 's Oficina de buques , pero oficialmente el préstamo permanente a la Laboratorio de Investigación Naval de EE . UU . [7] [8]

Uso de la Royal Navy [ editar ]

Al principio, no había una necesidad urgente del CDS y no se emprendió la producción. Sin embargo, el desarrollo del misil Seaslug desencadenó una serie de eventos que llevaron a la introducción del CDS algunos años más tarde. Para apoyar a Seaslug, se necesitaría el Tipo 984 para dar suficiente tiempo de advertencia para lanzar el misil. El 984 cubrió un área enorme, a cientos de kilómetros contra objetivos de alto vuelo. También era muy grande y solo podía ser transportado por los barcos más grandes, [9] demasiado grande para los destructores de la clase County que llevarían Seaslug. [10]

Los planes iniciales de 1955 para Seaslug requerían dos tipos de barcos para transportarlo, un crucero grande y un destructor de tamaño mediano. Aunque el crucero podía adaptarse al 984 con relativa facilidad, [9] los estudios de diseño mostraron que los destructores podían llevar cañones Seaslug y de 4.5 pulgadas , o Seaslug y Type 984, o Type 984 y cañones de 4.5 pulgadas; pero no los tres. [11] Dadas las misiones que se estaban considerando para los destructores, el armamento de las armas se consideró al menos tan importante como los misiles. [9]

La solución la ofreció el CDS. Con la incorporación del nuevo sistema de transmisión de imágenes digitales (DPT), un solo barco que transportara el Tipo 984 y CDS podría pasar información a cualquier barco con una pantalla de salida y el equipo de radio DPT. Esto permitió a los destructores obtener su señal inicial del 984 mientras estaban posicionados a cierta distancia, lo cual era importante dado el alcance bastante corto de Seaslug. Cuando se canceló el diseño del crucero de misiles, esta necesidad se volvió más urgente. Pye Ltd. recibió el contrato de producción. [8]

El primer sistema de este tipo se instaló en 1957 en el HMS  Victorious, que estaba siendo sometido a una extensa remodelación de posguerra. El montaje demostró que, a pesar del requisito de entrada manual, el sistema mejoró enormemente el acceso a los datos en comparación con los métodos más antiguos. La capacidad del sistema se demostró de manera espectacular cuando Victorious regresó al servicio en 1958 y operó contra aviones estadounidenses en juegos de guerra . A pesar de los mejores esfuerzos del planificador estadounidense para abrumar a los directores de la nave, Victorious pudo rastrear e interceptar todo lo que enviaron en su contra. [9]

Esto fue seguido con el CDS apto para el nuevo HMS  Hermes y el primer lote de cuatro de los ocho destructores de la clase County. [7] Desconocido para los desarrolladores del CDS original, otra división dentro de Elliott estaba desarrollando una versión puramente electrónica del mismo concepto básico, la Automatización de Datos de Acción , y una versión desarrollada de este sistema finalmente reemplazaría el modelo original en la mayoría de los barcos RN. . [8]

Ejército británico y RAF [ editar ]

A partir de 1949, el ejército británico comenzó a desarrollar un nuevo radar de control táctico que proporcionaría información de alerta temprana y puesta en marcha para dieciséis baterías dispersas de artillería antiaérea repartidas en un área de toda la ciudad. Esto presentó el mismo tipo de problema que enfrentaba la Armada con sus destructores dispersos; los cañones antiaéreos tenían pequeños radares en el lugar, pero estos no proporcionaban una imagen de largo alcance de la batalla en su conjunto. Se enteraron del CDS y se interesaron en adaptarlo al nuevo radar. Durante el desarrollo, en 1953, el papel de la defensa aérea sobre el Reino Unido pasó del Ejército a la Royal Air Force , que asumió el desarrollo y renombró el radar AMES Tipo 82 .

En esta función, el sistema de manejo de datos (DHS) renombrado era algo más complejo, y consistía en operadores separados para manejar la detección inicial y seleccionar las pistas que eran interesantes, luego entregar esas pistas a los rastreadores de detalles que continuaron con el seguimiento preciso de los objetivos. Un tercer grupo de operadores entregó radares de búsqueda de altura separados (si se usaban) y los interrogadores de identificación amigo o enemigo , alimentando esa información en el sistema con menos frecuencia. Esas pistas detalladas podrían enviarse a los sitios de AA, donde los datos podrían indicar automáticamente, o "colocar", sus radares locales.

El Tipo 82 se utilizó en su función militar prevista durante solo un corto período, antes de pasar a una función mixta de control de tráfico aéreo militar / civil en Midlands. En esta función, el DHS resultó invaluable en el manejo de un gran número de movimientos de aeronaves. El sistema permaneció en servicio hasta la década de 1980.

Desarrollo de la Marina de los EE. UU. [ Editar ]

La Marina de los Estados Unidos quedó "cautivada" por la demostración del CDS cuando visitaron Borehamwood en 1950. Esto llevó a la construcción del modelo X2, que llegó al Centro de Investigación Naval en 1952. X2 "hizo mucho para vender el concepto" del CDS , pero encontraron muchos detalles que les preocuparon. [5]

Lo más importante era su tamaño, que lo limitaría a barcos más grandes. Estaban más interesados ​​en un sistema que pudiera usarse en una gran parte de la flota. También encontraron que era sensible a los cambios de temperatura, carecía de precisión y, dada su gran cantidad de partes móviles, era difícil de mantener. Un último problema era que deseaban un sistema capaz de rastrear cientos de objetos y agregar canales adicionales al CDS sería costoso. [7]

Esto llevó a su propia versión, el Sistema de datos electrónicos. Esto era muy similar al CDS original, pero incluía una serie de cambios en los detalles. Feliz con los resultados, en 1955 la Oficina de Naves envió un contrato a Motorola para construir 20 sistemas EDS. El primero se instaló en el USS  Willis A. Lee en 1956, luego en los cuatro barcos de la División 262 del Destructor, y también en una selección de cruceros de misiles guiados. Durante las pruebas en 1959, los barcos de 262 pudieron intercambiar datos utilizando el SSA-21 a distancias de hasta 400 millas (640 km). [12]

La mayoría de estas unidades permanecieron en uso durante la década de 1960, y finalmente fueron reemplazadas en 1968 por el Sistema de Datos Tácticos de la Marina . [12]

Interés de la USAF [ editar ]

El prototipo de CDS también fue visto por la Fuerza Aérea de EE. UU. , Que en ese momento estaba explorando sus necesidades de trazado aéreo. Ya estaban involucrados en el proyecto que finalmente emergería como el sistema SAGE totalmente digital , pero también estaban explorando alternativas. Uno de estos fue propuesto por el Willow Run Research Center de la Universidad de Michigan , quien sugirió agregar un sistema de transmisión de datos al CDS. [13] En última instancia, la Fuerza Aérea continuó con el desarrollo original de SAGE, cuyas computadoras AN / FSQ-7 fueron las más grandes jamás construidas. [9]

Descripción [ editar ]

Versiones "X" [ editar ]

El sistema CDS tenía varias capas de entrada que construían la imagen aérea general. Esto comenzó con los operadores sentados frente a pantallas de radar convencionales que habían sido equipadas con un joystick . Los potenciómetros internos del joystick producían un voltaje cambiante en X e Y a medida que el joystick se movía. Estas señales se enviaron a las placas de deflexión de un canal separado en la pantalla del tubo de rayos catódicos , superponiendo un punto en las imágenes de radar existentes para proporcionar un cursor . A lo largo del costado de la pantalla había una serie de botones que permitían al operador indicar que habían colocado el cursor en uno de hasta ocho objetivos. [7]

Los datos fueron recolectados por el Equipo de Visualización Coordinada (CDE). Dentro del CDE, se usó un interruptor telefónico paso a paso para conectarse periódicamente a cada una de las pantallas del operador por turno. Dependiendo de qué botón se estaba presionando en la consola de entrada en ese momento, el interruptor conectaba el joystick del operador a uno de los 96 pares de servomotores conectados a potenciómetros. El voltaje del joystick hizo que el servomotor girara el potenciómetro interno del CDE para que coincidiera con el valor del que estaba en el joystick, copiando así su valor. [7]

El valor de esos potenciómetros internos también se envió de vuelta a las consolas de entrada, creando un "parpadeo" en la pantalla que coincidía con los datos del radar subyacente, pero no se movía. Los operadores podían ver cuánto se había movido el objetivo desde la última vez que actualizaron el CDE y luego priorizar cuáles querían actualizar. [7] En las versiones prototipo, solo había tres estaciones de entrada que permitían rastrear un total de 24 objetivos, pero también podían leer hasta ocho entradas más de fuentes externas, nominalmente datos de otras naves. Una versión de producción tendría más estaciones de entrada para expandir completamente las capacidades del CDE. [5]

Además de los potenciómetros de codificación, el CDE también contenía una serie de interruptores uniselectores de diez posiciones que se usaban para codificar información numérica adicional para cada entrada. Estos incluían un número de pista de dos dígitos, un solo dígito que indicaba una altitud alta, media o baja, un dígito que indicaba si era amigable, hostil o no identificado y otro que indicaba si era un solo avión, un grupo pequeño o una gran formación. [7]

La salida del CDE se envió a una pantalla independiente de indicador de posición en planta (PPI) de gran formato . Al recorrer rápidamente los potenciómetros, el rayo en la pantalla hizo que aparecieran una serie de puntos en la pantalla, que representan la ubicación de los (hasta) 96 objetivos. El operador podría seleccionar diferentes conjuntos de objetivos para mostrar, solo los de gran altitud, por ejemplo, o solo aviones amigos. [7] Los prototipos también incluían una "pantalla de conferencias", una unidad de pantalla fotográfica de 24 pulgadas (610 mm) que se actualizaba una vez cada 15 segundos y era lo suficientemente grande para permitir que varios operadores vieran las mismas imágenes. [4]

Inicialmente, el sistema consideró usar un disco multicolor que se hizo girar frente a la pantalla PPI, cronometrado para que los símbolos se dibujaran mientras un color en particular estaba sobre la pantalla. Este concepto, que era común en los primeros sistemas de televisión mecánicos de la época, permitiría que diferentes símbolos tuvieran diferentes colores. [5]

Cuando se descubrió que este método no era práctico, el concepto cambió para usar símbolos diferentes en su lugar. Esto utilizó una serie de diez símbolos para representar un número de grupo diferente. El número de aeronaves se indicó rellenando cada vez más el símbolo y la altitud colocando una línea a la derecha del símbolo que era un punto para baja altitud, la mitad de la altura del símbolo para media y la altura completa para alta. [5]

Por ejemplo, si la pista 41, que la coloca en el grupo 4, era un pequeño grupo de aviones que volaban a una altitud media, aparecería como un triángulo (el símbolo del grupo 4) con la mitad derecha completa para indicar un grupo pequeño y una barra de altura media a su derecha que indica altitud media. El número de pista y la altitud en " ángeles " se mostraban en la parte superior e inferior izquierda del símbolo. [5]

Modelos de producción [ editar ]

El concepto original de CDS utilizaba un conjunto complejo de motores y potenciómetros para codificar datos, que era difícil de mantener funcionando correctamente. La solución de Pye para la versión de producción fue reemplazar estos con condensadores que almacenaban un voltaje correspondiente a la posición del joystick. Dado que el voltaje se escapó lentamente de los condensadores, el sistema utilizó un sistema de actualización de memoria para mantenerlo preciso. Esto mejoró enormemente la disponibilidad del sistema. [5]

La versión de producción utilizó un sistema de visualización simplificado que eliminó los símbolos. En su lugar, se mostró la señal del radar original, pero rodeada de datos adicionales en forma de números de dos dígitos. El número de pista permaneció en la parte superior izquierda, pero la altitud se movió hacia la parte inferior derecha. En la parte superior derecha estaba el número de la tienda , el conjunto local de registros que almacena esta pista. Esto permitió que el sistema tuviera un número de seguimiento global en todo el grupo de trabajo, mientras que cada CDS receptor podía asignarlo a un ID local diferente. En la parte inferior derecha estaba la categoría en el primer dígito y el tamaño (único, grupo pequeño, formación grande; 1, 2, 3) en el segundo. [5]

Una adición posterior fue la capacidad de rastrear la velocidad de los objetivos, un concepto tomado del trabajo estadounidense en su modelo X2. Este utilizó un circuito integrador para medir la diferencia de posición entre las mediciones posteriores de cualquier pista determinada. Esta información también se envió a una computadora analógica separada que calculaba automáticamente las ubicaciones de interceptación, lo que facilitaba mucho el trazado de múltiples interceptaciones. Esta versión también agregó entradas adicionales que transmitían información de preparación de los portaaviones y cruceros de misiles , lo que permite a los oficiales de intercepción elegir qué armas asignar a un objetivo determinado. Esta información se pasó de un barco a otro mediante un nuevo enlace de datos.conocido como el sistema Digital Plot Transmission (DPT) que también podría compartir las pistas. [5]

Los modelos de producción variaban en tamaño y capacidad. La unidad que se ajustaba al Victorious tenía 48 pistas, el Hermes tenía menos espacio, por lo que su sistema tenía 32 y los sistemas de la Clase County tenían 24. [14]

EDS [ editar ]

Para abordar los problemas de confiabilidad mecánica observados en el X2, en 1953 el NRL adaptó su CDS para almacenar datos usando capacitores en lugar de potenciómetros, un cambio que luego sería copiado por el CDS de producción. Esto dejó a las consolas de entrada como las únicas partes móviles importantes. Modificaron aún más sus unidades reemplazando la bola de seguimiento con una hoja de vidrio eléctricamente conductora que el usuario presionó con una sonda de metal. A continuación, el conjunto se colocó en la parte superior de la pantalla de la estación de entrada sin cambios. [15]

Un cambio adicional a la unidad central agregó un segundo conjunto de capacitores para cada canal. Con cada muestreo de los canales en las unidades de entrada, los valores se leyeron en el conjunto alterno de condensadores en el CDE. Esto provocó que se registrara el cambio de posición entre exploraciones. En la pantalla, los valores de estas dos mediciones se ciclaron rápidamente, lo que provocó que los puntos se alargaran en guiones cortos, lo que indicaba directamente la dirección y la velocidad del viaje. Finalmente, agregaron la unidad AN / SSA-21, que leyó los valores y los envió como señales de teletipo a otras naves, donde podrían volver a convertirse en señales analógicas para su visualización allí. [15]

Muchos de estos cambios también aparecieron en las versiones de producción del CDS, que diferían principalmente en el método de entrada. [5]

Ver también [ editar ]

  • Enlace 11
  • Juez de línea / Mediador

Notas [ editar ]

  1. ^ El concepto subyacente de CDS es idéntico al delsistema DATAR canadiense, que comenzó a desarrollarse poco después de ver CDS.

Referencias [ editar ]

  1. ^ Henson, Jason W. "Radar 3D tipo 984" . Cuartel general del arpón. Archivado desde el original el 4 de diciembre de 2013 . Consultado el 26 de junio de 2013 .
  2. ↑ a b Copping, Jasper (11 de julio de 2013). "Británico: 'Inventé el ratón de la computadora 20 años antes que los estadounidenses ' " . El telégrafo . Consultado el 18 de julio de 2013 .
  3. ↑ a b c Hill, Peter CJ (16 de septiembre de 2005). "RALPH BENJAMIN: Una entrevista realizada por Peter CJ Hill" (Entrevista). Entrevista n. ° 465. Centro IEEE historia, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc . Consultado el 18 de julio de 2013 .
  4. ↑ a b Buque de guerra , 2016 , p. 80.
  5. ↑ a b c d e f g h i j Buque de guerra 2016 , p. 81.
  6. ^ Lavington 2011 , p. 11.
  7. ↑ a b c d e f g h Boslaugh , 2003 , p. 66.
  8. ↑ a b c Lavington , 2011 , p. 41.
  9. ↑ a b c d e Harding , 2005 , p. 259.
  10. ^ Harding 2005 , p. 198.
  11. ^ Friedman , 2008 , p. 187.
  12. ↑ a b Boslaugh , 2003 , págs. 67-68.
  13. ^ Edwards, Paul (1997). El mundo cerrado: las computadoras y la política del discurso en los Estados Unidos de la Guerra Fría . MIT Press. pag. 96. ISBN 9780262550284.
  14. ^ Buque de guerra 2016 , p. 82.
  15. ↑ a b Boslaugh , 2003 , p. 67.

Bibliografía [ editar ]

  • Boslaugh, David (2003). Cuando las computadoras se hicieron a la mar: la digitalización de la Marina de los Estados Unidos . John Wiley e hijos. ISBN 9780471472209.
  • Harding, Richard (2005). La Royal Navy, 1930-2000: Innovación y Defensa . Prensa de psicología. ISBN 9780714657103.
  • Lavington, Simon (2011). Objetivos en movimiento: Elliott-Automation y el amanecer de la era de la informática en Gran Bretaña . Saltador. ISBN 9781848829336.
  • Buque de guerra 2016 . Publicación de Bloomsbury. 2016. ISBN 9781844864379.
  • Friedman, Norman (2008). Destructores y fragatas británicos: la Segunda Guerra Mundial y después . Seaforth. ISBN 9781848320154.