Система управления подводной лодкой - Submarine Command System

«SMCS» перенаправляется сюда. Информацию о частной школе в Торонто см. Школа Колледжа Святого Михаила.

SMCS, Система управления подводной лодкой, был впервые создан для Королевский флот Соединенного Королевства с Авангардподводные лодки класса как тактическую информационную систему и торпеда система управления оружием. Версии теперь также установлены на все действующие классы подводных лодок Королевского флота.

Начальный этап: SMCS для Авангард учебный класс

С принятием в 1983 году решения о строительстве нового класса подводная лодка нести Ракета трезубец система, Министерство обороны Великобритании (МО) провело открытый конкурс на командную систему. До этого момента все Королевский флот (RN) корабли и подводные лодки имели системы управления, построенные Ферранти с использованием заказной электроники и специализированных проприетарных процессоров. В отличие от предыдущей практики, которая отдавала предпочтение политике «предпочтительного подрядчика», в конкурсе выиграла новая компания под названием Gresham-CAP, возглавляющая консорциум Gresham-Lion (теперь часть Ultra Electronics plc) и CAP Scientific.

Консорциум предложил новую систему распределенной обработки, основанную на коммерческая готовая продукция (COTS) с модульной архитектурой программного обеспечения, в основном написанной на Язык программирования Ада. Каждый комплект оборудования SMCS начальной фазы имеет несколько компьютерных узлов.[1] В центре системы находится узел ввода / вывода (который обеспечивает интерфейсы для оружия и датчиков) и узел центральных служб (который содержит быстрые числовые процессоры). Каждый центральный узел дублируется для создания отказоустойчивая система который двойное модульное резервирование. В Человеко-компьютерный интерфейс предоставляется многофункциональными консолями и некоторыми дополнительными терминалами.[2] Центральные узлы с двойным резервированием связаны друг с другом и с консолями через оптоволоконную локальную сеть с двойным резервированием.

На начальном этапе оборудование, установленное на Авангардподводные лодки класса большая часть обработки выполняется Intel 80386 одноплатные компьютеры, каждый со своей собственной средой выполнения Ada. CAP Scientific создал сложный слой промежуточное ПО чтобы связать множество процессоров вместе. В то время SMCS был самым крупным проектом Ada, который когда-либо существовал. Будучи одним из первых пользователей Ada, проект SMCS столкнулся с множеством первых проблем, связанных с широкомасштабным использованием компиляторов Ada, инструментов разработки Ada и особенностями раннего диалекта языка программирования Ada. Язык программирования Ада, позже известный как Ada 83.

Второй этап: SMCS для Swiftsure и Trafalgar учебный класс

К 1991 году CAP Scientific была частью Группа Сема и проект SMCS принадлежал BAeSEMA, совместное предприятие Sema Group и British Aerospace. Как только было доказано, что SMCS работает на Авангард лодок, в начале 1990-х годов было предложено распространить его использование на Swiftsureподводные лодки класса и Trafalgarподводные лодки класса, в рамках программы усовершенствования этих судов. Было коммерческое желание дальнейшего внедрения технологии COTS. Консенсус состоял в том, чтобы портировать SMCS в какую-либо форму UNIX. Sema Group, имеющая значительный опыт работы как с системами реального времени, так и с коммерческой UNIX, была обеспокоена технологической осуществимостью этого порта. Суть проблемы заключалась в необходимости сопоставить среду задач Ada с моделью времени выполнения процессов UNIX таким образом, чтобы сохранить характеристики реального времени SMCS, достаточные для поддержания надежность. Команда BAeSEMA во главе с Рэем Фоулксом провела тщательное исследование возможных альтернатив распределенной архитектуре Ada, используемой на начальном этапе. После тщательного исследования поведения различных вариантов UNIX во время выполнения и кода, сгенерированного разными компиляторами Ada, проект выбрал Солярис операционная система, работающая на SPARC компьютеры, которые теперь можно было приобрести как COTS одноплатные компьютеры.

Чтобы ограничить риск, на этом этапе только консоли были преобразованы в Solaris на SPARC. Центральные узлы были сохранены в той же форме, что и оборудование начальной фазы. Преимущество состояло в том, что на этом этапе не было необходимости реализовывать схему двойного модульного резервирования в Solaris. Однако проекту пришлось решить некоторые дополнительные проблемы, возникающие из-за смешанной работы Intel / SPARC, например: эндианизм (поскольку архитектура Intel прямой порядок байтов а SPARC - это прямой порядок байтов ).

Подробный и в целом точный[нужна цитата ] Независимый анализ этих этапов развития SMCS был проведен в 1998 году.[3]

Третья фаза: ACMS для Проницательный учебный класс

После успешного развертывания на Swiftsure и Trafalgar подводных лодок в смешанной конфигурации Intel / SPARC, архитектура была дополнительно пересмотрена для новых британских боевых катеров, Проницательныйподводные лодки класса.

Система Astute Combat Management System (ACMS) объединяет SMCS с несколькими другими подсистемами.[4] Для ACMS центральные узлы также были преобразованы в компьютеры SPARC. Архитектура с двойным резервированием, как центральных узлов, так и соединений LAN, остается ключевой особенностью. Консолей примерно в два раза больше, чем в более ранних версиях SMCS.[5] Эта фаза SMCS представляет собой полностью UNIX-решение, в котором Solaris работает на нескольких узлах SPARC со встроенной двойной избыточностью.

Система управления подводными лодками нового поколения

Споры об архитектуре системы

К 2000 году Sema Group продала свою долю в BAeSEMA, и проект SMCS теперь полностью принадлежал BAE Systems. В своем последнем крупном обзоре обороны, опубликованном в 2003 г.,[6] Парламент Великобритании одобрил многочисленные улучшения для подводных лодок RN, но не внес никаких изменений в лодки Vanguard или ракетную систему Trident. Ожидалось, что оборудование SMCS, поставленное и обслуживаемое в рамках контракта на поддержку с Ультра Электроника,[7] продлил срок службы флота Авангарда. Действующие программы по усовершенствованию других подводных лодок касались, в основном, нового гидроакустического оборудования, и были рассмотрены и одобрены парламентом Великобритании.[8]

На короткое время проект SMCS перешел в собственность Алениа Маркони Системс, совместное предприятие BAE Systems. В 2002 году было предложено преобразовать SMCS для работы на стандартном ПК. x86 аппаратные средства, хотя и в прочной индустриальной форме, для систем морского командования. В рамках проекта SMCS началась разработка SMCS-NG («Следующее поколение») как SMCS, работающего на аппаратном обеспечении ПК. План состоял в том, чтобы преобразовать инфраструктуру и приложения SMCS для работы на Майкрософт Виндоус Операционная система.

Однако у некоторых разработчиков программного обеспечения были опасения. В апреле 2002 г. Билл Гейтс, выступая в качестве главного архитектора программного обеспечения Microsoft, дал показания под присягой в судах США.[9] Показания Гейтса включали утверждения, что Microsoft Windows неразрывна и не может быть создана в урезанной форме. В пунктах 207–223 свидетельских показаний Гейтса указано, что Windows имеет запутанную монолитную структуру, а не структуру, организованную по модульному принципу. Предполагая, что показания Гейтса верны, эти «про-UNIX» инженеры считали, что UNIX с открытым исходным кодом, а не Microsoft Windows, следует использовать в качестве основы будущих систем управления военно-морскими силами, и распространяли свои опасения в компании.[10][11]

SMCS-NG как первое развертывание «Windows для военных кораблей»

Несмотря на опасения некоторых инженеров, SMCS-NG создавался как перенос инфраструктуры и приложений SMCS на Microsoft Windows, и некоторые комментаторы назвали этот шаг «Windows для военных кораблей». Позднее министерство обороны Великобритании дало заверения, задавая вопросы в парламенте Великобритании,[12][13] что это использование Microsoft Windows с низким уровнем риска. Однако некоторые другие поставщики пошли другим путем. Консоли[14] для нового Сонар 2076 поставляется Подводные системы Thales для подводных лодок класса Astute, которые могут быть переоборудованы для других классов, строятся как ПК, работающие на Linux а не Windows.[нужна цитата ]

Разработав SMCS-NG как внутренний проект, BAE Systems независимо предложила Министерству обороны заменить исходное оборудование SMCS его собственной, более новой версией. После ходовые испытания в HMSТорбей, Министерство обороны заключило контракты с BAE Systems[15] для переоборудования SMCS-NG на большинство подводных лодок RN, включая флот Vanguard. Хотя министр обороны Адам Ингрэм сообщил парламенту Великобритании в октябре 2004 г., что решение о преобразовании Авангард флот для работы СМКС-НГ,[16] Минобороны разместило контракты в следующем месяце. К декабрю 2008 года все действующие подводные лодки Королевского флота были оснащены SMCS-NG.

В отличие от предыдущих версий SMCS, программное обеспечение поставляется в виде единой версии, которая предназначена для настройки на соответствие датчикам и вооружению каждой подводной лодки.[17]

Сноски

  1. ^ Ultra Electronics описание системы управления подводной лодкой (SMCS)
  2. ^ Фотография оборудования SMCS Initial Phase на подводной лодке класса Vanguard
  3. ^ Прогноз рынка SMCS и производных технологий (1998-2007 гг.)
  4. ^ Ultra Electronics: Описание Astute Combat Management System (ACMS)
  5. ^ Ultra Electronics: Описание консольной системы для Astute Combat Management System (ACMS)
  6. ^ Специальный комитет по защите: письменные доказательства, сессия 2002-03 гг.
  7. ^ Ultra Electronics описание SMCS и его поддержки
  8. ^ См. "The Royal Navy Handbook" 2003, Conway Maritime Press, ISBN  0-85177-952-2
  9. ^ Гражданский иск № 98-1233 (CKK), Прямые показания Билла Гейтса, Доказательство ответчика 1507, 22 апреля 2002 г.
  10. ^ JSWT / MRX / 379: Стратегическая технология для максимального увеличения технических возможностей: использование UNIX с открытым исходным кодом для создания общей кодовой базы
  11. ^ JSWT / MRX / 471: Использование UNIX с открытым исходным кодом и т. Д. Список поправок 1
  12. ^ Письменный ответ на письменный парламентский вопрос 4 ноября 2004 г.
  13. ^ Письменный ответ на письменный парламентский вопрос 01 декабря 2004 г.
  14. ^ Ultra Electronics: Описание системы консоли для нового Sonar 2076
  15. ^ Мертвая ссылка
  16. ^ Письменный ответ на письменный парламентский вопрос 4 октября 2004 г.
  17. ^ Мертвая ссылка

внешняя ссылка