La evolución del Centro de Información de Combate en buques de guerra – parte 2
El desarrollo de los sistemas ADA, ADAWS y CAAIS de la Royal Navy
Ya en 1944, la Royal Navy reconoció que se necesitaba una organización especial dentro de un barco para manejar los datos de acción y, como resultado, se creó la Organización de Información de Acción (AIO). Las herramientas del arte eran principalmente sensores humanos y electrónicos y armas controladas manualmente.
Durante
la década de 1950, el desarrollo de motores a reacción y de cohetes,
junto con métodos de control de armas cada vez más sofisticados, como
los dispositivos de localización, crearon la necesidad de realizar una
mejora correspondiente en los métodos de gestión de datos en AIO. La Royal Navy estaba convencida de que una reacción rápida era de suma importancia en el desarrollo de sistemas de armas.
El portaaviones HMS Victorious fue el primer barco equipado con el sistema CDS
Sistema de visualización integral (CDS)
En 1958, la RN encargó al portaaviones reconstruido HMS Victorious un
concepto radicalmente nuevo en AIO, el Sistema de visualización integral
(CDS). En este sistema,
la información de seguimiento de objetivos aéreos obtenida con un radar
de alerta temprana de largo alcance Tipo 984 se enviaba manualmente al
almacenamiento electrónico de datos analógicos. El
avance significativo en el procesamiento de datos que supuso el CDS fue
el acceso a los datos, ya que en este sistema cada operador podía
obtener información actualizada en la forma que quisiera, en lugar de
tener que seleccionar la información de una unidad central de
visualización común.
El
CDS fue un sistema exitoso y entró en servicio en los portaaviones HMS
Victorious y HMS Hermes, y en dos destructores de misiles guiados: el
HMS London y el HMS Kent.
Destructor de misiles guiados clase condado HMS Kent
Diagrama de funcionamiento del CDS
Automatización de datos de acción (ADA)
Durante la década de 1950, la tecnología informática digital hizo grandes avances y la RN rápidamente anticipó su uso en AIO y control de armas. CDS redujo significativamente los tiempos de acceso a los datos almacenados electrónicamente, pero los datos se procesaban manualmente y, debido a la gran cantidad disponible, se empleaba un gran número de hombres en los centros de operaciones. Las consideraciones sobre la mano de obra a menudo hacían que la Armada buscara nuevas ideas, ya que el espacio siempre es reducido en un barco y en tiempos de paz la disponibilidad de hombres rara vez satisface la demanda.
A
finales de los años 50, la empresa británica Ferranti estaba
desarrollando, junto con el “Admiralty Surface Weapons Establishment”
(ASWE), el ordenador “Poseidón”. Esta era, en ese momento, una máquina extremadamente rápida y potente, y utilizaba lógica de transistores de germanio. Tres
de ellos se utilizarían en el sistema Action Data Automation (ADA) del
portaaviones HMS Eagle, que se estaba modernizando para llevar los
últimos tipos de aviones, radares y armas. Otro
desarrollo importante para este proyecto fue el ADACD, un equipo
especial para el procesamiento automático de datos de radar 3D del HMS
Eagle.
Dos ordenadores Ferranti Poseidon sometidos a pruebas en fábrica. Poseidon fue desarrollado para la Royal Navy para ser utilizado en ADA – Action Data Automation
El sistema ADA fue diseñado principalmente para AIO con especial énfasis en problemas de defensa aérea.
En ADA, la capacidad de procesamiento y almacenamiento de las computadoras digitales permitió avances considerables. La capacidad de seguimiento y de datos ha aumentado considerablemente y, al mismo tiempo, se han reducido las necesidades de personal mediante el uso del seguimiento automático por radar. Los datos de todas las fuentes disponibles se recopilaron en memorias de computadora, se correlacionaron y se pusieron a disposición para su visualización en las consolas del operador en forma de "pantallas de planos etiquetadas" (LPD).
Se intentó alguna medida de control del sistema de armas en el ADA, pero no tuvo éxito debido a la entrada de datos insuficientemente precisos en las computadoras de los sensores (radar de vigilancia aérea 3D Tipo 984, IFF, radar de superficie, datos de radar aerotransportados). información de navegación del propio barco y entradas manuales).
La ADA brindó asistencia al Comando en la toma de decisiones tácticas en forma de exhibiciones de listas de objetivos amenazantes y armas disponibles para atacarlos. El HMS Eagle entró en funcionamiento en 1964 y la ADA, a pesar de algunas afirmaciones iniciales ambiciosas sobre su capacidad, justificó plenamente la inversión de la RN en el desarrollo de computadoras digitales para el procesamiento de datos tácticos. Se aprendieron muchas lecciones, no predecibles en el laboratorio o en el comité. En particular, se obtuvieron muchos consejos para el futuro desarrollo de la interfaz hombre/máquina.
La
creencia todavía fuerte de que una computadora sería la respuesta a
todos los problemas de procesamiento de datos y control de armas resultó
ser un mito y el dicho popular de los operadores de computadoras: "Si
pones basura, sacarás basura" ("si introduces basura, obtendrás
basura”), resultó perfectamente cierto.
El portaaviones HMS Eagle fue el primer barco en recibir el sistema ADA
Sistema de armas y automatización de datos de acción – ADAWS
El siguiente desarrollo de ADA fue abarcar el requisito de manejar datos de los tres entornos de guerra naval (aire, superficie y subsuelo) en un sistema informático y además proporcionar más control del sistema de armas a través del procesador central.
En 1961 se encargó otra serie de sistemas ADA, para su instalación en los buques de clase RN “County” posteriores y en los destructores de misiles guiados. Estos barcos fueron los primeros en recibir el misil Seaslug Mk2, que proporciona un rendimiento mejorado en comparación con los tipos anteriores.
El
sistema proporcionó funciones de información de acción similares al
portaaviones HMS Eagle, incluidas instalaciones para la detección y
seguimiento automático de objetivos aéreos y de superficie. Se
desarrolló un nuevo equipo de extracción automática de propósito
general (SPADE) para su uso con cualquier radar 2D típico, y en estos
barcos este equipo se montó junto con un radar de advertencia
aerotransportado de largo alcance (banda P) y radares de banda S.
búsqueda de designación y altitud. De
hecho, la determinación de la altitud estaba controlada por el sistema
informático, obteniendo automáticamente mediciones de altura sobre los
objetivos seleccionados por los operadores o el programa informático. Este proceso aceleró la tasa de descubrimiento de altitud y también salvó a varios operadores.
Computadora ADAWS-1 Poseidon de un destructor clase County
También se han incluido otras funciones nuevas en estos sistemas. Se aceptó la entrada de datos del equipo de Guerra Electrónica del barco. Los datos del sonar se ingresaban de forma semiautomática, es decir, el operador del sonar continuaba detectando y midiendo las posiciones de los contactos, pero la computadora "leía" automáticamente sus mediciones. Las ayudas a la operación antisubmarina (ASW) incluyeron el cálculo de órdenes vectoriales (“VECTACS”) para un helicóptero ASW utilizando el procedimiento de ataque con torpedos MATCH ASW.
En el campo de la defensa aérea, en lugar de las instalaciones de asignación de combate, control y recuperación utilizadas en un portaaviones, el sistema de clase "Condado" incluía instalaciones para ayudar en la selección de objetivos para atacar con el armamento antiaéreo (AA) del portaaviones. barco: Seaslug, Seacat y cañón de 4,5 pulgadas. Para las armas y sistemas Seacat, se proporcionó indicación de objetivo (Target Indication – TI) con alcance y dirección, con control de sincronización directa de sus respectivos directores de disparo.
Para el misil Seaslug, se proporcionaron ciertas instalaciones adicionales, además de la orientación, para ayudar en el control del enfrentamiento. Debido a su mayor participación en el control de armas, el sistema de clases "Condado" recibió el título ADA Weapon System MK1 (ADAWS 1). Sin embargo, cabe señalar que en estos barcos todos los cañones mantenían sus computadoras de control de fuego locales separadas para emergencias en caso de que fallara el sistema principal.
El
sistema ADAWS 1 utilizó dos computadoras Ferranti Poseidon y se instaló
por primera vez en el HMS Fife en 1965. Las pantallas utilizadas en los
quirófanos, como las del HMS Eagle, fueron fabricadas por Pye Ltd.
El sistema de misiles antiaéreos Sea Slug del destructor HMS Fife, el primero en recibir el sistema ADAWS
Sistema de armas ADA MK2, 4 y 5
En 1963, la Royal Navy participó en la planificación y el desarrollo de la próxima “generación” de barcos, armas y sistemas, incluida la clase Tipo 82 de destructores de misiles guiados y el nuevo diseño de portaaviones (CVA 01). Para estos barcos se estaba desarrollando un nuevo misil antiaéreo, el Seadart, y los destructores también llevarían una versión británica del misil ASW australiano de largo alcance, el Ikara. Ambos tipos de barcos también estarían equipados con un nuevo radar 3D, desarrollado en los Países Bajos como proyecto conjunto angloholandés.
Se iba a desarrollar un nuevo sistema de armas ADA, incluida una mayor ampliación de las funciones de ADA.
HMS Bristol, destructor Tipo 82
Estos ahora incluirían una participación aún más estrecha en la operación y procesamiento del radar 3D y una ampliación y mejora general de la AIO y las instalaciones de visualización. Lo más importante de todo es que el sistema incorporaría todas las funciones de control de fuego realizadas anteriormente por computadoras separadas para los cañones Seadart, Ikara y de 4,5 pulgadas.
Esto
requirió un aumento considerable en la capacidad del sistema, en
términos de capacidad informática, almacenamiento y capacidad de
entrada/salida. Por lo
tanto, los nuevos sistemas se desarrollaron basándose en un nuevo tipo
de computadora (la serie Ferranti FM1600) y una gama completamente nueva
de unidades modulares que podrían usarse para formar los "ladrillos de
construcción" para una gama completa de sistemas.
Computadora Ferranti FM1600B, corazón de ADAWS y CAAIS
Los cambios posteriores en los planes de la Defensa Británica resultaron en la cancelación del nuevo portaaviones CVA 01 y la reducción de la clase Tipo 82 a un solo barco, con el fin correspondiente a la necesidad de un nuevo radar 3D. En su lugar, la RN planeó introducir una nueva clase de barcos antiaéreos armados con Seadart más pequeños (los destructores Tipo 42) e instalar el misil antisubmarino Ikara en varias de las fragatas clase Leander existentes durante su modernización.
También
continuó la planificación de una nueva clase de grandes “Commando
Cruisers”, que estarían equipados con una plataforma de vuelo para
operar helicópteros y posiblemente aviones V/STOL.
Sistema de misiles antiaéreos Sea Dart de largo alcance de un destructor Tipo 42
Por lo tanto, continuó el desarrollo de ADAWS 2 para el HMS Bristol, con el objetivo específico de que los subconjuntos de módulos de hardware y software de este barco fueran aplicables para ADAWS 4 (destructores Tipo 42) y ADAWS 5 (fragatas Leander), además de proporcionar la base para un mayor sistema para los nuevos cruceros.
El equipo ADAWS 2 para el HMS Bristol se instaló en la primavera de 1970 y la entrega de ADAWS 4 y 5 comenzó en 1971.
Diagrama funcional de ADAWS-2 (click en la imagen para ampliar)
Diagrama funcional de ADAWS-4 (click en la imagen para ampliar)
Diagrama funcional de ADAWS-5
El sistema CAAIS
Sistemas similares al ADAWS se estaban difundiendo en los buques de guerra de las principales armadas del mundo. Pero estos sistemas tendían a ser muy caros.
Fueron diseñados para manejar las situaciones más exigentes, particularmente la defensa aérea; emplearon los tipos de visualización más modernos y sofisticados, a menudo con base de tiempo digital y circuitos de desviación; operaban en conjunto con enlaces de datos automáticos de alta capacidad, etc. Estas características, si bien eran valiosas en el contexto adecuado, encarecían demasiado los sistemas para equipar barcos más pequeños.
Sin embargo, el análisis de las necesidades operativas de buques más pequeños, como las fragatas antisubmarinas (ASW), ha demostrado que estas unidades se beneficiarían enormemente de la instalación de un sistema AIO digital y un enlace de datos de velocidad media. Por lo tanto, la Royal Navy se propuso determinar si se podía suministrar un sistema viable y útil a un precio lo suficientemente bajo como para permitir un ajuste generalizado.
También definieron las características de un enlace de datos digitales simple de velocidad media, para uso en sistemas más pequeños y también en barcos equipados con ADA.
El
resultado de la investigación de sistemas realizada por RN y una serie
de empresas fue la definición de CAAIS (Sistema de información de acción
asistido por computadora), un sistema adaptado a las necesidades de
unidades más pequeñas.
Esquema de funcionamiento del CAAIS (click en la imagen para ampliar)
Principales unidades CAAIS (click en la imagen para ampliar)
Sistema de control de armas CAAIS WSA4 de la fragata Tipo 21
Diagrama del sistema de control de armas GWS 25 de la fragata Tipo 22
CAAIS y sistemas similares se basaron en la computadora Ferranti FM 1600B, más pequeña que la FM 1600 utilizada en ADAWS, pero totalmente compatible en programa y características de ingeniería. Estos sistemas utilizaron el mismo tipo de tecnología y construcción que ADAWS y, de hecho, incorporaron muchos de los mismos módulos de equipos digitales.
Las principales diferencias entre ADAWS y CAAIS fueron:
un . Menor capacidad para almacenar y mostrar datos de seguimiento. Normalmente, los sistemas CAAIS permitían el tratamiento de hasta 60 objetivos, lo que es en gran medida suficiente para las necesidades de los barcos pequeños.
B. _ Simplificación de algunos de los procesos involucrados. En general, el objetivo de CAAIS era ayudar a los operadores a realizar sus tareas normales de manera más eficiente, en lugar de reemplazarlas por completo con procedimientos totalmente automáticos.
c . El uso de consolas de visualización que, al aceptar estándares más modestos en cuanto a velocidad de desviación y de entrada de caracteres, precisión de registro, etc., ofrecían una solución extremadamente económica.
El efecto de a. y b. El objetivo era reducir la velocidad del ordenador y los requisitos de almacenamiento: junto con unidades de visualización de bajo coste, todo el sistema se volvió más económico.
El concepto CAAIS demostró un alto grado de flexibilidad, proporcionando sistemas modulares para satisfacer los requisitos de fragatas de diversos tipos y capaces de ampliarse para cubrir las necesidades de unidades más grandes. También estaba previsto instalarlo en embarcaciones pequeñas.
Consolas CAAIS de una fragata Vosper Mk.10, clase Niterói
Testimonio de un operador de radar de la Armada de Brasil sobre el CAAIS 400 de las fragatas clase Niterói
En 1986, cuando la tecnología de la información estaba en su infancia en Brasil, las fragatas clase Niterói eran las más modernas en términos de recopilación de datos tácticos e interfaz entre sensores y armas.
Ese año abordé la Fragata Niterói y como operador de radar me asignaron para competir por el turno de guardia en el COC – Centro de Operaciones de Combate durante los viajes.
El COC era grande, estaba refrigerado y allí se concentraban todas las decisiones durante el combate. Todas las consolas de armas sobre el agua y bajo el agua tenían allí su estación principal. Trabajamos en conjunto con el puente, cubierta de vuelo, etc… interconectados por el sistema de comunicación “arroz”.
Teníamos una gran ventaja sobre nuestros colegas que estaban a bordo de CT (Destroyers) porque el sistema CAAIS 400, que generaba video sintético y trabajaba en conjunto con radares, sonares, MAGE (ESM) y armas, nos brindaba soluciones en tiempo real para diversos cálculos. .
Si el sistema se caía, había un equipo llamado QAA que al activarse generaba líneas rectas en la pantalla y era posible hacer los cálculos básicos manualmente.
El vídeo sintético quedó “bloqueado” en el contacto, generando un número de seguimiento octogonal (track number). A través de este número podíamos informar los objetivos del arma presionando un botón llamado TI (indicación de objetivo) lo que daba como resultado la solución al ataque. Fue fantástico para la época.
CAAIS también “habló” con otros barcos a través del enlace YB. Podríamos enviar y recibir contactos a través de este sistema. El vídeo sintético recibido apareció en nuestra pantalla con la forma de una pequeña pajarita.
El CAAIS 400 recibía información de la velocidad y del odómetro, por lo que trabajaba con marcas reales, evitando el cálculo de la declinación magnética.
Una de las deficiencias fue la imposibilidad de ingresar la latitud y la longitud. Se valoraba la navegación oceánica.
La
Armada de Brasil fue la primera Fuerza Armada brasileña en integrar
armas y sensores a través de tecnologías de la información. —Georg Krause
Se muestra uno de los sistemas CAAIS. La
de la foto era la consola ASW Anti-Submarine Warfare, fácilmente
identificable por los dibujos de los tubos lanzatorpedos del barco en el
lado derecho, entre la pantalla del radar y el trackball amarillo.
En las fotos de arriba y de abajo, el Centro de Operaciones de Combate (COC) de la Corbeta Jaceguai de la Armada de Brasil. Las
corbetas clase Inhaúma también utilizan el CAAIS, pero en la versión
más avanzada CAAIS 450 (igual que las fragatas Tipo 22) con computadoras
FM 1600E y consolas verticales.
La revolución de las microcomputadoras
En las décadas de 1980 y 1990, la introducción de microcomputadoras basadas en procesadores Intel y Motorola condujo a la adopción de sistemas comerciales distribuidos, que ya no se centraban en unos pocos mainframes o minicomputadoras dedicadas.
Los sistemas se volvieron más baratos y menos vulnerables a averías, ya que cada consola o estación de trabajo ahora tenía su propio procesador y sistema operativo.
Los
sistemas más recientes, como el SSCS (Surface Ship Command System) de
las fragatas Tipo 23 y los destructores Tipo 45, emplean procesadores
x86 y se ejecutan en una versión del sistema Unix.
Centro de operaciones de combate de un destructor Tipo 42
Centro de Operaciones de Combate de una fragata Tipo 22. El COC del Tipo 22 Lote I era similar al de la fragata clase Niterói
Centro
de operaciones de combate de una fragata Tipo 23. En lugar de las
computadoras centrales y minicomputadoras del Ferranti del pasado, las
computadoras de la primera versión utilizadas en esta fragata fueron
Intel 486 que ejecutaban el Sistema de comando de buques de superficie
(SSCS) de BAE Systems.
FUENTES : Museo de Radar y Comunicaciones / Centro de Historia de la Computación
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