海軍戦術データシステム

海軍戦術データシステム( NTDS ) は、1950 年代にアメリカ海軍によって開発され、1960 年代初頭に戦闘艦艇での使用のために初めて導入されたコンピュータ化された情報処理システムです。このシステムは、さまざまな船舶の複数のセンサーからのレポートを収集し、それを照合して、戦場の統一された単一のマップを作成します。この情報は、その後、船舶や兵器オペレーターに中継されます。

軍艦には戦闘情報センター（CIC）と呼ばれる区画があり、その艦艇が把握している戦場に関するすべての情報を収集、分類し、伝達する。目標に関する情報はレーダーやソナーシステムのオペレーターによってCICに転送され、そこで乗組員はこの情報を使用して共有地図を更新する。司令官は地図を使用して特定の目標に兵器を向けた。このシステムはバトル・オブ・ブリテンのバンカーシステムに似ているが、規模は小さい。

このシステムには 2 つの大きな問題がありました。1 つは、各艦が戦闘空間を独自の視点で見ることができ、タスク フォースの他の艦とは独立していたことです。このため、戦力の割り当てに問題が生じました。特定のターゲットに適した武器を持つ艦が、そのターゲットをセンサーで検出できなかったり、2 隻の艦が同じターゲットを攻撃しようとして、別のターゲットを無視したりする可能性があります。この問題は、艦間無線または旗信号をマップへの別の入力として追加することで対処できますが、大量のデータを移動するための作業負荷は膨大でした。このため、2 つ目の大きな問題、つまり、高い人員要件と艦上スペースの不足が発生しました。

第二次世界大戦中および戦後間もない時期に、長距離高速航空機による協調攻撃が深刻な脅威となったため、主要海軍はこれらの問題を徹底的に研究し始めた。これらの脅威に対処するために十分な反応時間を機動部隊に与えるため、機動部隊から離れた場所に「哨兵」を配置し、接近中にレーダーで標的を捕捉できるようにした。これらの船舶からの情報は、通常は音声で機動部隊の他の船舶に中継する必要があった。ビデオカメラをレーダー画面に向ける実験もいくつか行われたが、船舶が波に揺さぶられて高帯域幅アンテナが互いに向けられなくなると、伝送が失われるという問題があった。^[1]

最終的に求められていたのは、艦隊のあらゆるセンサーからターゲット情報を収集し、それを使用して戦場の単一の共有画像を作成し、そのデータをすべての船舶に正確かつ自動的に配信できるシステムでした。現在、データはほぼすべて電子機器とディスプレイから収集されているため、これらのディスプレイから直接このデータを取得するシステムが理想的です。

タイプ 984 レーダーと組み合わせて使用​​するために考案された最初のシステムは、戦後間もない時代にイギリス海軍によって開発されたもので、レーダー画面上の「ブリップ」の動きの速度を追跡するアナログ システムを使用していました。オペレーターはジョイスティックを使用してポインターをターゲットに合わせ、ボタンを押して位置を更新しました。次に、回路がブリップの予測される動きの速度を調整し、時間の経過とともに移動するポインターを表示しました。更新には入力が不要になりましたが、予測される動きが異なり始めた場合は、追加のボタンを押して更新できます。これらのトラックのそれぞれに関するデータ (一連の電圧) は、船内に送信され、後にパルス コード変調を使用して船間で送信されました。ラルフ ベンジャミンは、ジョイスティックの位置をデコードするのは理想的ではないことに気づき、絶対位置ではなく相対的な動きを読み取るシステムを望み、解決策としてトラックボールを発明しました。^[1] 984型レーダーと総合表示装置（CDS）は、イーグル、ハーミーズ、ビクトリアスの各航空母艦に搭載された。

この作業は、システムを動かすために使われたアナログ回路の信頼性に悩まされた。1950年代初頭には、デジタルコンピュータが解決策を提供するように見えた。可動部品をなくすことで信頼性が大幅に向上しただけでなく、プロットを構成するデジタルデータを直接操作できた。あるコンピュータのデータは、別のコンピュータに直接コピーするだけでよく、それらの値を表すアナログ信号をコード化してデコードする必要はなかった。カナダ海軍は、トラックボールコンセプトの最初の実用例を含むDATARプロジェクトの下で、そのようなシステムの開発を開始した。残念ながら、彼らの設計では真空管が使われており、結果としてできたマシンは非常に大きく、搭載されたバンガー級 掃海艇の空きスペースのほとんどを占領してしまった。DATARのトランジスタバージョンを作る努力は資金が得られず、プロジェクトは終了した。^[2]

イギリス海軍とカナダ海軍のチームによる作業は、1946年という早い時期からアメリカ海軍によく知られており、オンタリオ湖でのカナダのシステムの実演も含まれていました。彼らはまた、イギリス海軍のコンセプトの「電子データシステム」の独自バージョンを構築し、最終的にモトローラによって20セットが製造されました。1953年に彼らは「迎撃追跡および制御コンソール」と呼ばれる新しい航空管制システムを製造しました。これは、2つの到着編隊と2つの出発編隊（迎撃機）を追跡することができました。しかし、このシステムは巨大で、艦船間の通信が含まれていなかったため、少数の航空母艦でのみ使用されました。

しかし、これらの解決策はすべて、その有用性を制限する問題を抱えていた。アナログシステムは運用を維持するのが難しく、メンテナンスが完璧でないとエラーが発生しやすかった。デジタルコンピュータを使用するカナダのバージョンは優れていたが、トランジスタ化する必要があった。米国空軍も独自のプロジェクトチャールズに関与していた。これは同様のシステムだがはるかに大規模なものだった。彼らのシステムも真空管を使用し、最終的には史上最大のコンピュータとなり、床面積20,000平方フィート（1,900 m ²）、重量150ショートトン（140 t）、消費電力1.5メガワットとなった。海軍はこれらの開発やプロジェクトコスモスの下で他の開発を注意深く見守った。^[3]

1950年代半ばのコンピューターの開発は、海軍の暗号解読コンピューターへの長年の関心、新しいタイプのトランジスタの導入、コアメモリの広範な導入によって進められ、空軍のSAGE防空ネットワークの海軍版が現実的に可能となるところまで達した。海軍は1956年にトランジスタ化されたデジタルコンピューターを使用したNTDSシステムの開発を開始した。NTDSとワイヤレスデータリンクにより、艦艇はセンサーで収集した情報を任務部隊の他の艦艇と共有することができた。1961年10月、NTDSはUSSオリスカニー空母、USSキングおよびUSSマハン駆逐艦に試験運用艦として搭載された。最初の量産型NTDSは、1962年から1967年の間に建造中のベルナップ級巡洋艦10隻を含むミサイル搭載の優先度の高い艦艇17隻向けに発注された。^[4] NTDSは1980年代のイージスシステム の着想の元となった。 ^[5]

1950年代後半に初めて実戦投入されたバージョンであるCP-642A ^[6] ( AN/USQ-20 ) など、さまざまなUNIVAC 組み込み コンピュータが使用されました。これらのコンピュータは、通常、30ビットワード、32Kワードの磁気コアまたは薄膜メモリ、レーダーやその他の周辺機器に接続された16の並列I/Oチャネル(30ビット幅) 、およびRISCのような命令セットを備えていました。論理回路には、片側に沿ってコネクタが配置されたプリント基板に半田付けされた個別のトランジスタやその他の要素が使用されていました。各カードは、腐食を誘発する塩水噴霧にさらされないように、ワニスのような物質でコーティングされていました(コンフォーマルコーティングを参照)。多数のカードがローラー上のトレイに接続され、固定されていました。次に、さまざまな種類のトレイがいくつか接続され、金属製の筐体に固定されて、コンピュータが構成されていました。ほとんどの NTDS コンピュータは水冷式でしたが、後の軽量モデルの一部は空冷式でした。

NTDS情報は、コリンズラジオのキネプレックスモデムを使用して航空母艦戦闘群の艦艇間で送信されました。キネプレックスはパラレルトーンのマルチキャリアモデムでした。^{[7] [8]}

シーモア・クレイは最初の NTDS プロセッサであるAN/USQ-17を開発したと言われています。しかし、この設計は生産されませんでした。

ASW船舶指揮統制システム（ASWSC&CS）は、対潜水艦戦（ASW）用のNTDSシステムでした。1967年にフリゲート艦 USS  Voge、USS  Koelsch、およびASW航空母艦USS  Waspにのみ実装されました。ASWSC&CSにより、デジタルコンピュータを使用した対潜水艦戦の改良が可能になり、他のASW艦種にも実装されました。UNIVACは、 ASW機能を組み込むためのハードウェアの定義とソフトウェアの開発を請け負いました。^[9]

AN/UYQ-100 水中戦闘意思決定支援システム（USW-DSS）は、2010年に配備された現在のシステムです。^{[10] [11]}

• 指揮統制センター:
  • 防空管制センター
  • 戦闘情報センター
  • ミッションコントロールセンター
  • 国家緊急司令部が海上に
• コンピューター:
  • NTDSで使用される30ビットおよび32ビットコンピュータ
    • AN/USQ-17
    • AN/USQ-20
    • AN/UYK-8
    • AN/UYK-7
    • AN/UYK-43
  • 代替および関連する役割で使用される16ビットコンピュータ
    • AN/UYK-20
    • AN/AYK-14
    • AN/UYK-44
• コリンズラジオのKineplexマルチキャリアモデム
• 高度な戦闘指揮システム
• H/ZKJ
• 海洋戦術データシステム
• 船舶自衛システム
• 統合戦術情報配信システム
• 戦術的通信
• ミリタリースタンダード1397
• 地平線越えレーダー
• CMS-2 プログラミング言語

• David L. Boslaugh ( 1999)。『コンピュータが海に出たとき：米国海軍のデジタル化』IEEE Computer Society Press。ISBN 0-7695-0024-2。 

• UNIVAC-NTDS: UNIVAC 1206、AN/USQ-20 – Antique Computer Web サイトより
• USS キング 2018-09-12ウェイバックマシンにアーカイブされました
• 海軍システム支部 - VIP クラブ: 情報技術 (IT) のパイオニア - UNISYSおよびLockheed Martin MS2の退職者
• エンジニアリング リサーチ アソシエイツ (ERA) - レミントン ランド - スペリー ランド レコード、1945-1988、チャールズ バベッジ研究所、ミネソタ大学。スペリー ユニバックの海軍戦術データ システム (NTDS) の周辺機器マネージャーとしての業務に関連する日々のファイルと覚書を含む、ジェイ A. カーショウ レコード、1955-1965 シリーズを参照してください。
• 直接体験: コンピューターが私に何をすべきか教えてくれるはずがない - 海軍戦術データ システムの物語、NTDS 目次 - 第 1 章 - 第 9 章、David Boslaugh 著 - 米国海軍初のデジタル化兵器システムである海軍戦術データ システムの開発に関する説明。Engineering and Technology History Wikiからの写真、逸話、イベントとテクノロジーに関する個人的な思い出付き。
• 直接体験: 対潜水艦戦艦の指揮統制システム - IEEE Global History Network の海軍戦術データ システムからの最初のスピンオフ。