종합 디스플레이 시스템

Comprehensive Display System

종합 디스플레이 시스템(CDS)은 탐지/검색 타입 984 레이더로 작동한 영국 왕립 해군(RN)의 명령, 제어, 조정 시스템이었다.[1]이 시스템은 1957년부터 총 6척의 선박에 설치되었다.미 해군은 CDS 시제품을 구입해 자체 버전인 전자데이터시스템(EDS) 20개를 생산했다.이것들은 1968년까지 다수의 배에서 사용되었다.수정된 버전인 데이터 핸들링 시스템은 영국 공군의 AMS 타입 82 레이더와 함께 사용되었고, 미 공군은 그것을 거의 사용하였다.

CDS는 운영자가 레이더에 있는 물체를 다른 ID로 할당하고 이를 하나의 디스플레이로 결합해 요격요원들이 위치, 급습 규모, 고도를 통일적으로 표시할 수 있도록 했다.CDS는 통신사가 목표물을 알 수 없는 요격 코스로 친숙한 전투기를 쉽게 벡터링할 수 있도록 했으며 이후 버전에서는 요격 지점을 자동으로 계산할 수 있었다.CDS의 기본이념은 군계에서 극히 영향력이 있었으며, DATAR, 해군 전술 데이터 시스템, SAGE 등의 형태로 컴퓨터화 버전으로 이어졌다.

트랙볼(당시 "볼 트래커"로 알려진)은 랄프 벤자민에 의해 1946년 CDS에서 그의 작업의 일부로 발명되었다.[2][3]롤러볼이라는 이름을 가진 이 시제품은 1947년에 특허를 받았으나 군 내부의 비밀로 유지되었다.[3][2][3]그것은 컴퓨터 마우스와 같은 입력 장치의 기초를 닦았다.생산부대는 트랙볼 대신 조이스틱을 사용했다.

역사

HMS Victorious는 CDS를 사용한 첫번째 배였다.CDS에 데이터를 공급하는 타입 984 레이더는 깔때기 앞에 탑재된 것을 볼 수 있다.

초기작업

전후 시대에 엘리엇 브라더스는 화재 통제를 위한 자동화 솔루션에 주력하기 시작했고, 1946년 12월 1일 CDS로 발전하는 것에 대한 작업을 시작했다.초기 아이디어는 태스크 그룹의 서로 다른 선박으로부터 다양한 표적에 대한 ASDIC 데이터를 수집한 다음 대형형 평면위치 표시기(PPI) 레이더 디스플레이에 기호를 겹쳐 놓은 새로운 디스플레이 시스템을 사용하여 단일 통합 뷰를 생성하는 것이었다.[a]엘리엇은 1947년에 이 "페비시" 시스템에 대한 특허를 받았다.[4]

비록 초기 개념은 ASDIC 데이터를 망화하는 것이었지만, 1947년에 관심은 항공기 플로팅 문제로 쏠렸다.[5]이는 일련의 이전 설계를 대체하기 위해 고안된 강력한 3D 레이더 시스템을 개발하려는 새로운 노력 때문이었다.결국 984형 레이더로 알려지게 되면서 이용 가능한 데이터의 양이 크게 증가하게 되어 이를 모두 모의하는 것은 심각한 우려로 여겨졌다.[6]

항공기 역할에 대한 최초의 완전한 시스템은 1950년 6월 엘리엇의 보어햄우드 연구소에서 시연되었다.이로 인해 결국 두 가지 시제품 버전이 계약되었는데, 원본 시제품은 1951년 위틀리의 해군 연구소에 "X1"로 전달되었고, 두 번째 새로 제작된 모델인 "X2"는 미 해군 선박국이 지불했지만 미 해군 연구소에 공식적으로 영구 대여되었다.[7][8]

로열 네이비 용법

처음에는 CDS에 대한 긴급한 필요성이 없었고, 생산도 진행되지 않았다.그러나 Seaslug 미사일의 개발은 몇 년 후 CDS를 도입하게 된 일련의 사건들을 촉발시켰다.Seaslug를 지원하기 위해서는 미사일 발사에 충분한 경고 시간을 주기 위해 984형이 필요할 것이다.984호는 고공비행 목표물에 맞서 수백 킬로미터에 이르는 거대한 지역을 덮었다.그것은 또한 매우 크고, 시슬룩을 운반할 카운티급 구축함들로는 너무 큰,[9] 가장 큰 배들에 의해서만 운반될 수 있었다.[10]

1955년 시슬루그에 대한 초기 계획은 그것을 운반할 두 종류의 배, 즉 대형 순양함과 중형 구축함을 요구했다.비록 순양함이 984호를 비교적 쉽게 맞출 수 있었지만,[9] 설계 연구에 따르면, 이 구축함들이 시슬러그와 4.5인치 포, 또는 시슬러그와 타입 984와 타입 984와 타입 4.5인치 포를 탑재할 수 있지만, 이 세 가지 포 모두 장착할 수는 없었다.[11]구축함들의 임무들을 고려할 때, 총기 무장은 최소한 미사일만큼 중요한 것으로 간주되었다.[9]

그 해결책은 CDS에 의해 제공되었다.새로운 DPT(Digital Picture Transmission System)가 추가됨에 따라, 984형과 CDS를 탑재한 단일 선박이 출력 디스플레이와 DPT 무선 장비를 갖춘 선박에 정보를 전달할 수 있게 되었다.이것은 구축함들이 984년부터 어느 정도 떨어진 곳에 위치하면서 초기 신호를 받을 수 있게 해주었는데, 이것은 꽤 짧은 범위의 Seaslug를 고려했을 때 중요했다.구축함들은 훨씬 더 작은 자체 레이더를 사용하여 목표물을 찾고 발사할 수 있다.미사일 순양함 설계가 취소되었을 때, 이제 Seaslug를 탑재한 유일한 선박이 레이더 커버를 제공하는 다른 선박에 의존하게 되면서 이러한 필요성이 더욱 절실해졌다.페이 주식회사는 생산 계약을 받았다.[8]

그러한 최초의 시스템은 1957년 전후에 광범위하게 재장착을 진행하던 HMS Victorious에 설치되었다.장착은 수동 입력 요구 조건에도 불구하고 시스템이 이전 방법에 비해 데이터 접근성이 크게 향상되었음을 입증했다.이 시스템의 능력은 1958년 빅토리우스가 임무에 복귀하여 전쟁 게임에서 미국 항공기에 대항하여 운용되었을 때 화려한 방식으로 과시되었다.선장들을 압도하려는 미국 기획자의 최선의 노력에도 불구하고, 빅토리스는 그들이 보낸 모든 것을 추적하고 가로챌 수 있었다.[9]

이는 CDS가 신형 HMS 헤르메스와 8척의 군급 구축함 중 4척의 1차 배치와 함께 이어졌다.[7]원래 CDS의 개발자들에게 알려지지 않은 엘리엇 내의 또 다른 사업부는 동일한 기본 개념인 Action Data Automation의 순수 전자 버전을 개발하고 있었고, 이 시스템의 개발 버전은 궁극적으로 대부분의 RN 선박에서 원래의 모델을 대체하게 될 것이다.[8]

영국 육군과 RAF

1949년부터 영국 육군은 도시 전역으로 퍼져 있는 최대 16개의 분산된 대공포 배터리에 대한 조기 경고와 투입 정보를 제공하는 새로운 전술 통제 레이더 개발에 착수했다.이것은 해군이 그것의 분산된 구축함들과 직면했던 것과 같은 종류의 문제를 제시하였다; AA의 총들은 현장에 작은 레이더들을 가지고 있었지만, 이것들이 전투 전체에 대한 장기적인 그림을 제공하지는 못했다.그들은 CDS를 알게 되었고 새로운 레이더에 적응하는 것에 관심을 갖게 되었다.개발 중 1953년 영국 상공의 방공 역할로 육군에서 왕립 공군으로 넘어갔고, 이들은 개발을 맡아 레이더의 이름을 AMES 82타입으로 바꾸었다.[12]

이 역할에서, 이름이 바뀐 DHS(Data Handling System)는 다소 복잡했는데, 초기 탐지 및 흥미로운 트랙을 처리하기 위해 별도의 운영자로 구성되었고, 그 트랙을 대상의 미세 추적을 계속하는 세부 추적자들에게 넘겨주었다.세 번째 작업자는 별도의 높이 탐색 레이더(사용되는 경우)와 식별 친구 또는 피 심문자를 건네주며, 그러한 정보를 덜 빈번하게 시스템에 공급했다.그런 다음 그러한 상세 트랙을 AA 사이트로 전송할 수 있으며, 데이터가 지역 레이더에 자동으로 신호를 보내거나 "레이온(lay-on)"할 수 있다.[13]

82타입은 단지 짧은 기간 동안 의도된 군사적 역할에 사용되었고, 그 후 중부 지역의 군/민간 항공 교통 관제 혼합 역할에 넘겨졌다.이 역할에서 DHS는 많은 수의 항공기 이동을 처리하는 데 있어 매우 귀중한 것으로 입증되었다.그 시스템은 1980년대까지 계속 운영되었다.[14]

미국 해군 개발

미 해군은 1950년 보어햄우드를 방문했을 때 CDS 시범에 "와"했다.이로 인해 1952년 해군연구소에 도착한 X2 모델이 건설되었다. X2는 CDS의 "개념을 파는 데 많은 기여를 했지만, 그들은 그들을 염려하는 많은 세부사항들을 발견했다.[5]

가장 중요한 것은 더 큰 배들로 제한되는 그것의 크기였다.그들은 함대의 상당 부분에 사용할 수 있는 시스템에 더 관심이 있었다.또한 온도 변화에 민감하고, 정밀도가 부족하며, 이동부위가 많은 점을 감안할 때 유지보수가 어렵다는 것을 알게 되었다.최종적인 문제는 그들이 수십 개가 아닌 수백 개의 물체를 추적할 수 있는 시스템을 원했고, CDS에 채널을 추가하면 비용이 많이 들 것이라는 것이었다.[7]

이것은 그들만의 버전인 전자 데이터 시스템으로 이어졌다.이것은 원래의 CDS와 매우 유사했지만 많은 세부적인 변경을 포함했다.그 결과에 만족하여 1955년 선박국은 모토로라에 20개의 EDS 시스템을 건설하는 계약을 보냈다.첫번째는 USS Willis A에 설치되었다. 1956년 이지아함 이후 구축함 262함 4척, 유도탄 순양함 선정에 올랐다.1959년 시험 동안, 262호의 선박들은 최대 640 km의 범위에서 SSA-21을 사용하여 데이터를 교환할 수 있었다.[15]

이들 유닛의 대부분은 1960년대까지 계속 사용되어 왔으며, 마침내 1968년에 해군 전술 데이터 시스템에 의해 대체되었다.[15]

USAF 이자

CDS의 프로토타입은 미 공군에 의해 검토되었는데, 당시 미 공군은 공기 플로팅에 대한 그들의 필요를 탐색하고 있었다.그들은 이미 궁극적으로 전체 디지털 SAGE 시스템으로 부상할 이 프로젝트에 관여하고 있었지만 또한 대안을 모색하고 있었다.그 중 하나는 미시간 대학의 윌로우런 연구 센터가 제안했는데, 그는 CDS에 데이터 전송 시스템을 추가하는 것을 제안했다.[16]결국 공군은 AN/FSQ-7 컴퓨터가 지금까지 만들어진 것 중 가장 큰 SAGE를 개발하면서 계속 발전했다.[9]

설명

"X" 버전

CDS 시스템에는 전체 공기 그림을 구성하는 여러 겹의 입력물이 있었다.이것은 조이스틱이 장착된 기존의 레이더 디스플레이에 작업자들이 앉아 있는 것에서 시작되었다.조이스틱의 내부 전위차계는 스틱이 움직일 때 X와 Y의 전압 변화를 일으켰다.이 신호들은 기존 레이더 이미지에 점을 덧씌워 커서를 제공하는 음극선관 디스플레이의 별도 채널의 편향판으로 전송되었다.디스플레이 옆면에는 조작자가 최대 8개의 표적 중 하나에 커서를 놓았음을 나타낼 수 있도록 일련의 버튼이 달려 있었다.[7]

데이터는 CDE에 의해 수집되었다.CDE 내부에서는 전화 스테퍼 스위치를 사용하여 각 운영자의 디스플레이에 주기적으로 차례로 연결했다.당시 입력 콘솔에서 어떤 버튼을 누르고 있었느냐에 따라 스위치는 조작자의 조이스틱을 전위차계에 연결된 96쌍의 서보모터 중 하나에 연결했다.조이스틱의 전압은 서보모터를 구동하여 CDE의 내부 전위차계를 조이스틱에 있는 전위차계의 값과 일치하도록 회전시켜 그 값을 복사했다.[7]

그 내부 전위차계의 값도 입력 콘솔로 되돌려 보내져, 기본 레이더 데이터와 일치하는 화면에 「블립」을 만들었지만, 움직이지 않았다.운영자는 마지막으로 CDE를 업데이트한 이후 대상이 얼마나 이동했는지 확인한 다음 어떤 대상을 업데이트할지 우선순위를 정할 수 있었다.[7]프로토타입 버전에서는 총 24개의 표적을 추적할 수 있는 입력 스테이션이 3개뿐이었지만, 명목상 다른 선박의 데이터인 외부 출처로부터의 입력을 최대 8개까지 더 읽을 수 있었다.생산 버전은 CDE의 기능을 완전히 확장하기 위해 더 많은 입력 스테이션을 가질 것이다.[5]

CDE에는 인코딩 전위차계 외에도 각 입력에 대한 추가 숫자 정보를 인코딩하는 데 사용되는 일련의 10위치 유니섹터 스위치도 포함되어 있었다.여기에는 두 자릿수의 트랙 번호, 높은 고도, 중간 또는 낮은 고도를 나타내는 한 자릿수, 우호적인지 적대적인지 미확인인지를 나타내는 숫자, 그리고 단일 항공기인지 작은 단체인지 큰 편대인지를 나타내는 다른 숫자가 포함되었다.[7]

CDE의 출력은 별도의 대형 형식 계획 위치 표시기(PPI) 디스플레이로 전송되었다.전위차계를 빠르게 순환시킴으로써 디스플레이의 빔이 화면에 일련의 점들을 나타나게 하여 96개의 표적의 위치를 나타내었다.운영자는 표시할 다른 목표물 세트, 예를 들어 고도가 높은 목표물만 선택하거나 우호적인 항공기만 선택할 수 있다.[7]프로토타입에는 또한 24인치(610mm)의 사진 디스플레이 장치인 "콘퍼런스 디스플레이"도 포함되었는데, 이 장치는 15초마다 한 번씩 업데이트되고 여러 운영자가 동일한 이미지를 볼 수 있을 만큼 충분히 컸다.[4]

처음에 시스템은 PPI 디스플레이 앞에서 회전한 다중 색상 디스크를 사용하는 것을 고려했으며, 표시장치 위에 특정 색상이 있는 동안 기호가 그려지도록 시간을 정했다.그 시대의 초기 기계식 텔레비전 시스템에서 흔히 볼 수 있었던 이 개념은 다른 상징들이 다른 색을 가질 수 있게 할 것이다.[5]이 방법이 비실용적이라는 사실이 밝혀지자 개념은 대신 다른 기호를 사용하도록 바뀌었다.이것은 다른 그룹 번호를 나타내기 위해 일련의 10개의 기호를 사용했다.기호를 점점 채움으로써 항공기의 수를 나타냈고, 저고도의 점인 기호의 오른쪽, 중간의 기호의 절반 높이, 전체 높이를 높여서 고도를 표시했다.[5]

예를 들어, 그룹 4에 배치한 트랙 41이 중고도에서 비행하는 소형 항공기 그룹이었다면, 소그룹을 나타내기 위해 오른쪽 반을 채운 삼각형(그룹 4의 기호)으로 나타나고, 그 오른쪽에 중고도를 나타내는 중간 높이 막대로 나타난다."천사"의 트랙 번호와 고도는 기호의 왼쪽 위와 아래에 표시되었다.[5]

생산 모델

원래의 CDS 개념은 데이터를 인코딩하기 위해 복잡한 모터 세트와 전위차계를 사용했는데, 이는 계속 제대로 실행되기 어려웠다.Pye의 생산 버전에 대한 해결책은 조이스틱의 위치에 해당하는 전압을 저장하는 콘덴서로 교체하는 것이었다.콘덴서에서 전압이 천천히 새어나왔기 때문에, 시스템은 그것을 정확하게 유지하기 위해 메모리 업데이트/교체 시스템을 사용했다.이것은 시스템의 가용성을 크게 향상시켰다.[5]

제작 버전은 기호를 제거하는 단순화된 디스플레이 시스템을 사용했다.그들의 자리에는 원래의 레이더 블립이 표시되었지만, 두 자리 숫자 형태의 추가 데이터에 둘러싸여 있었다.선로 번호는 좌측 상부에 남아 있었지만 고도는 우측 하단으로 이동했다.오른쪽 위는 이 트랙을 저장하는 로컬 레지스터 세트인 상점 번호였다.이를 통해 시스템은 CDS를 수신할 때마다 다른 로컬 ID에 할당할 수 있는 동안 태스크포스 전체에 걸쳐 글로벌 트랙 번호를 가질 수 있었다.오른쪽 아래에는 첫 번째 자리에는 범주가, 두 번째 자리에는 크기(단일, 작은 그룹, 큰 포메이션; 1, 2, 3)가 있었다.[5]

나중에 추가된 것은 X2 모델에 대한 미국 연구에서 얻은 개념인 대상의 속도를 추적할 수 있는 능력이었다.이는 주어진 트랙의 후속 측정값 사이의 위치 차이를 측정하기 위해 통합 회로를 사용했다.이 정보는 또한 자동으로 절편 위치를 계산하는 별도의 아날로그 컴퓨터에 공급되어 다중 절편의 플롯을 훨씬 쉽게 만들었다.이 버전은 또한 항공모함과 미사일 순양함으로부터 준비태세 정보를 전송하는 추가 투입물을 추가해 요격요원들이 주어진 목표물에 어떤 무기를 할당할지 선택할 수 있도록 했다.이 정보는 선로를 공유할 수 있는 DPT(Digital Plot Transmission) 시스템이라고 알려진 새로운 데이터 링크를 사용하여 배에서 배로 전달되었다.[5]

생산 모델은 크기와 용량이 다양했다.빅토리우스호에 맞는 유닛은 48개의 트랙을 보유했고 헤르메스호는 공간이 적어 시스템이 32개를 보유했으며 카운티 클래스의 시스템은 24개를 보유했다.[17]

EDS

X2에 나타난 기계적 신뢰성 문제를 해결하기 위해 1953년 NRL은 그들의 CDS를 전위차계 대신 캐패시터를 사용하여 데이터를 저장하도록 개조했는데, 이 변화는 나중에 생산 CDS에 의해 복사될 것이다.이로 인해 입력 콘솔이 유일한 주요 이동 부품으로 남게 되었다.그들은 트랙볼을 사용자가 금속 프로브로 누른 전기 전도성 유리 시트로 교체함으로써 그들의 유닛을 추가로 수정했다.그런 다음 어셈블리를 변경되지 않은 입력 스테이션 디스플레이 위에 배치했다.[18]

중앙 장치에 대한 추가 변경으로 각 채널에 대해 두 번째 커패시터 세트가 추가되었다.입력 장치에 있는 채널의 각 샘플링으로, 값은 CDE에 있는 콘덴서의 교대 세트로 판독되었다.이로 인해 스캔들 간의 위치 변화가 기록되었다.디스플레이에는 이 두 측정값의 사이클이 빠르게 진행되어 점들이 짧은 대시로 길쭉하게 되어 이동 방향과 속도를 직접 표시하였다.마지막으로 AN/SSA-21 유닛을 추가했는데, 이 유닛은 값을 판독하여 다른 선박에 텔레타이프 신호로 보냈고, 그곳에서 디스플레이를 위한 아날로그 신호로 변환할 수 있었다.[18]

이러한 변화들 중 상당수는 CDS의 생산 버전에서도 나타났는데, 주로 입력 방식에서 차이가 있었다.[5]

참고 항목

메모들

  1. ^ CDS의 기본 개념은 CDS를 본 직후 개발을 시작한 캐나다 DATAR 시스템의 개념과 동일하다.

참조

  1. ^ Henson, Jason W. "Type 984 3D radar". Harpoon Head Quarters. Archived from the original on 4 December 2013. Retrieved 26 June 2013.
  2. ^ a b Copping, Jasper (11 July 2013). "Briton: 'I invented the computer mouse 20 years before the Americans'". The Telegraph. Retrieved 18 July 2013.
  3. ^ a b c Hill, Peter C. J. (16 September 2005). "RALPH BENJAMIN: An Interview Conducted by Peter C. J. Hill" (Interview). Interview #465. IEEE History Center, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. Retrieved 18 July 2013.
  4. ^ a b 군함 2016, 페이지 80.
  5. ^ a b c d e f g h i j 군함 2016, 페이지 81.
  6. ^ 래빙턴 2011, 페이지 11.
  7. ^ a b c d e f g h 보즈러프 2003, 페이지 66.
  8. ^ a b c 래빙턴 2011, 페이지 41.
  9. ^ a b c d e 2005년, 페이지 259.
  10. ^ 2005년, 페이지 198.
  11. ^ 프리드먼 2008 페이지 187.
  12. ^ Goug 1993, 페이지 107.
  13. ^ Goug 1993, 페이지 108.
  14. ^ 1993년, 275페이지, 291페이지.
  15. ^ a b 보즈러프 2003, 페이지 67–68.
  16. ^ Edwards, Paul (1997). The Closed World: Computers and the Politics of Discourse in Cold War America. MIT Press. p. 96. ISBN 9780262550284.
  17. ^ 군함 2016, 페이지 82.
  18. ^ a b 보즈러프 2003, 페이지 67.

참고 문헌 목록