ระบบKerrison Predictorเป็นหนึ่งในระบบควบคุมการยิงต่อต้านอากาศยาน แบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบระบบแรกๆ มันถูกใช้เพื่อควบคุมการเล็งปืน Bofors ขนาด 40 มม.ของกองทัพบกอังกฤษ โดยอัตโนมัติ และให้การคำนวณระยะนำที่แม่นยำผ่านการป้อนข้อมูลอย่างง่ายบนวงล้อควบคุม หลักสาม วง

ระบบทำนายเป้าหมายสามารถเล็งปืนไปที่เครื่องบินได้โดยอาศัยข้อมูลป้อนเข้าอย่างง่าย เช่น ความเร็วที่สังเกตได้และมุมที่ทำกับเป้าหมาย อุปกรณ์ดังกล่าวถูกนำมาใช้ในเรือเพื่อควบคุมการยิงปืนมาสักระยะหนึ่งแล้ว และมีรุ่นต่างๆ เช่นVickers Predictorที่ใช้ได้กับปืนต่อต้านอากาศยานขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ต่อต้านเครื่องบินทิ้งระเบิดที่บินในระดับความสูงมากคอมพิวเตอร์อนาล็อก ของเคอร์ริสัน เป็นเครื่องแรกที่เร็วพอที่จะใช้ในบทบาทที่ต้องการความแม่นยำสูงในการบินระดับต่ำด้วยความเร็วสูง ซึ่งเกี่ยวข้องกับเวลาในการโจมตีที่สั้นมากและอัตราเชิงมุมที่สูงมาก

การออกแบบนี้ยังถูกนำไปใช้ในสหรัฐอเมริกา โดย บริษัท Singer Corporationผลิตขึ้นในชื่อM5 Antiaircraft Directorและต่อมาได้รับการปรับปรุงเป็นM5A1และM5A2 ส่วน M6นั้นมีกลไกการทำงานเหมือนกันทุกประการ ต่างกันเพียงแค่ใช้ไฟ 50 เฮิรตซ์แบบอังกฤษเท่านั้น

ในช่วงปลายทศวรรษ 1930 ทั้งVickersและSperryได้พัฒนาตัวทำนายสำหรับใช้ต่อต้านเครื่องบินทิ้งระเบิดที่บินในระดับความสูง อย่างไรก็ตาม เครื่องบินที่บินในระดับต่ำนั้นเป็นปัญหาที่แตกต่างออกไปมาก โดยมีเวลาในการโจมตีที่สั้นมากและอัตราการเคลื่อนที่เชิงมุมสูง แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่จำเป็นต้องแม่นยำทางขีปนาวิถีมากนัก ปืนกลเคยเป็นอาวุธที่นิยมใช้กับเป้าหมายเหล่านี้ โดยเล็งด้วยสายตาและเหวี่ยงด้วยมือ แต่ปืนกลเหล่านี้ไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะรับมือกับเครื่องบินที่ใหญ่ขึ้นและเร็วขึ้นในทศวรรษ 1930 อีกต่อไป^{[ 1 ]}

ปืน Bofors ขนาด 40 มม.รุ่นใหม่ของกองทัพบกอังกฤษมีจุดประสงค์เพื่อใช้เป็นอาวุธต่อต้านอากาศยานระดับต่ำมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม ระบบควบคุมการยิงที่มีอยู่ไม่เพียงพอต่อวัตถุประสงค์ดังกล่าว ระยะยิงไกลเกินกว่าที่จะ "เดา" ระยะนำ แต่ในขณะเดียวกันก็ใกล้พอที่มุมจะเปลี่ยนแปลงได้เร็วกว่าที่พลปืนจะหมุนคันบังคับ^{[ 2 ]}การพยายามใช้งานกล้องเล็งคำนวณในเวลาเดียวกันเป็นภาระเพิ่มเติมสำหรับพลปืน ยิ่งไปกว่านั้น ระยะยิงเหล่านี้ยังเป็นระยะที่เครื่องบินทิ้งระเบิดดำดิ่งของลุฟท์วาฟเฟ่ซึ่งกำลังพิสูจน์ให้เห็นอย่างรวดเร็วว่าเป็นอาวุธที่เด็ดขาดในสงครามสายฟ้าแลบกำลังโจมตีอยู่

ปัญหาดังกล่าวได้รับการหยิบยกขึ้นมาโดยพันตรี AV Kerrison แห่งกองทัพบกอังกฤษซึ่งเคยทำงานเป็นเจ้าหน้าที่ประสานงานกองทัพบกที่ ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือ Teddington ตลอดช่วงทศวรรษ 1930 Kerrison เคยทำงานเกี่ยวกับ คอมพิวเตอร์คำนวณการยิงปืนใหญ่ของ กองทัพเรืออังกฤษ หลายเครื่อง และได้หยิบยกปัญหานี้ขึ้นมาในช่วงปลายทศวรรษ 1930 [ ^{2 ] หลัง}สงคราม Kerrison ได้ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยด้านการบินและวิศวกรรมที่กองทัพเรืออังกฤษ

วิธีแก้ปัญหาของเขาคือเครื่องคำนวณที่ขจัดปัญหาการแก้ไขและการกำหนดเวลาหลายอย่างที่พบในอุปกรณ์เช่นVickers Predictorซึ่งมีจุดประสงค์สำหรับการยิงที่ระดับความสูง แทนที่จะเป็นเช่นนั้น มันทำการคำนวณจุดกระทบที่ค่อนข้างง่ายโดยอาศัยการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ตามที่ผู้ปฏิบัติงานให้มา หัวใจสำคัญของแนวคิดนี้คือการใช้ตัวรวมแบบลูกบอลและแผ่นดิสก์ สองตัว ซึ่งในกรณีนี้ใช้เพื่อรักษาอัตราการเคลื่อนที่ให้คงที่ บนแผ่นดิสก์ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์จะมีลูกบอลโลหะสองลูกวางซ้อนกัน โดยลูกล่างสัมผัสกับแผ่นดิสก์และลูกที่สองสัมผัสกับกลไกที่ขับเคลื่อนล้อหมุนของ Predictor ^{[ 2 ]}

ลูกบอลทั้งสองถูกยึดไว้เพื่อให้สามารถแยกออกจากกันหรือบังคับให้เข้าหากันได้ สำหรับการตั้งค่าเริ่มต้น ผู้ปฏิบัติงานจะปลดคลัตช์ลูกบอลและใช้ล้อหมุนเพื่อนำกล้องโทรทรรศน์ของ Predictor ไปยังเป้าหมาย ซึ่งจะทำให้ลูกบอลทั้งสองเคลื่อนที่ไปบนพื้นผิวของแผ่นดิสก์ แม้ว่าจะไม่ได้สัมผัสกับแผ่นดิสก์ก็ตาม เมื่อเริ่มติดตามเป้าหมายแล้ว คลัตช์จะถูกเลื่อนเพื่อให้ลูกบอลทั้งสองสัมผัสกับแผ่นดิสก์ ณ จุดนั้น การหมุนของแผ่นดิสก์จะทำให้ลูกบอลหมุนตามไปด้วย และทำให้กล้องโทรทรรศน์เคลื่อนที่โดยอัตโนมัติเพื่อให้ตรงกับเป้าหมาย^{[ 2 ]}

เนื่องจากอินพุตดั้งเดิมจากวงล้อหมุนไม่น่าจะมีความแม่นยำอย่างสมบูรณ์ ระบบจึงมักจะเริ่ม "เบี่ยงเบน" ออกจากเป้าหมาย ผู้ปฏิบัติงานจะหมุนวงล้อหมุนเพื่อนำเป้าหมายกลับมาที่ศูนย์กลาง ซึ่งจะทำให้ลูกบอลเลื่อนไปบนแผ่นดิสก์ไปยังตำแหน่งใหม่ เปลี่ยนความเร็วในการหมุน และปรับอัตราการเคลื่อนที่เพื่อติดตามเป้าหมายอีกครั้ง ตำแหน่งของลูกบอลบนแผ่นดิสก์แสดงถึงอัตราการเคลื่อนที่เชิงมุมของเป้าหมายโดยตรง การตั้งค่าที่สามในคลัตช์จะรีเซ็ตระบบเพื่อเริ่มติดตามเป้าหมายอื่น^{[ 2 ]}

อัตราทั้งสองในแนวราบและแนวดิ่งถูกนำมาใช้ในการคำนวณอัตราเชิงมุมของเป้าหมาย และจากนั้น เวกเตอร์ที่เป้าหมายเคลื่อนที่สัมพันธ์กับปืน วิธีนี้ไม่ได้ให้คำตอบที่สมบูรณ์ กระสุนจากปืนใช้เวลาช่วงหนึ่งในการบินไปยังเป้าหมาย ซึ่งในระหว่างนั้นเป้าหมายจะเคลื่อนที่ ดังนั้นปืนจึงต้อง "นำ" เป้าหมายเพื่อชดเชยการเคลื่อนที่ในช่วงเวลานี้ เนื่องจากระยะทางไปยังเป้าหมายไม่ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของเป้าหมาย ค่านี้จึงต้องป้อนแยกต่างหาก ในตอนแรกโดยลูกเรืออีกคนหนึ่งประเมินระยะทางหรือใช้เครื่องวัดระยะแบบออปติคอล บางรูปแบบ ^{[ 3 ]}แม้ว่าเรดาร์เล็งปืนขนาดเล็กสำหรับงานนี้จะกลายเป็นเรื่องปกติในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง

"เอาต์พุต" ของอุปกรณ์จะขับเคลื่อนเซอร์โวมอเตอร์ไฮดรอลิกที่ติดอยู่กับเฟืองหมุนและเฟืองยกของปืน Bofors ที่ไม่ได้ดัดแปลงใดๆ ทำให้สามารถติดตามการบ่งชี้ของตัวทำนายได้โดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเอง พลปืนเพียงแค่บรรจุกระสุนปืนไว้ ในขณะที่พลเล็งทั้งสามคนเพียงแค่ต้องชี้ตัวทำนายที่ติดตั้งอยู่บนขาตั้งสามขา ขนาดใหญ่ ไปยังเป้าหมาย ตัวทำนาย Kerrison ไม่ได้คำนวณการตั้งค่าฟิวส์ เนื่องจากกระสุนที่ยิงโดยปืน Bofors ขนาด 40 มม. ซึ่งได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานร่วมกันนั้นใช้ฟิวส์แบบสัมผัส^{[ 4 ]}

ระบบ Predictor พิสูจน์แล้วว่าสามารถโจมตีเป้าหมายแทบทุกอย่างที่บินเป็นเส้นตรงได้ และมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการต่อต้านเครื่องบินทิ้งระเบิดดิ่ง นอกจากนี้ยังมีความซับซ้อนมาก ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงกว่า 1,000 ชิ้น และมีน้ำหนักมากกว่า 500 ปอนด์ (230 กิโลกรัม) แม้ว่าส่วนใหญ่จะทำจากอะลูมิเนียมเพื่อลดน้ำหนักก็ตาม ด้วยความต้องการโลหะเบาและช่างเครื่องจำนวนมากของกองทัพอากาศอังกฤษระบบ Predictor จึงยากเกินกว่าที่กองทัพบกจะผลิตได้ในปริมาณมาก

แม้ว่าระบบ Predictor จะพิสูจน์แล้วว่าเป็นส่วนเสริมที่ยอดเยี่ยมสำหรับปืน Bofors แต่ก็ไม่ได้ปราศจากข้อบกพร่อง ปัญหาหลักคือระบบนี้ต้องการเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขนาดใหญ่พอสมควร เพื่อขับเคลื่อนปืน ทำให้ ภาระ ด้านโลจิสติกส์ในการจัดหาเชื้อเพลิงให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มขึ้น การติดตั้งระบบก็เป็นงานที่ค่อนข้างซับซ้อน และไม่ใช่สิ่งที่สามารถทำได้ "ในทันที" ในที่สุด ระบบนี้จึงถูกนำไปใช้เกือบทั้งหมดในที่ตั้งประจำที่ หน่วยภาคสนามยังคงพึ่งพาศูนย์เล็งเหล็กแบบเดิม หรือ ศูนย์ เล็งแบบ ง่ายๆ ที่เริ่มใช้ในปลายปี 1943

ตัวทำนายผลต่อต้านอากาศยานแบบผสมหมายเลข 7 ซึ่งออกแบบโดยเคอร์ริสันก็มีความคล้ายคลึงกันในบางแง่มุม เดิมทีได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับปืนใหญ่เรือขนาด 6 ปอนด์ เพื่อการป้องกันในระยะใกล้และต่อต้านเป้าหมายที่ระดับความสูงปานกลาง 6,000 ถึง 14,000 ฟุต (1,800 ถึง 4,300 เมตร) ต่อมาได้มีการดัดแปลงเพื่อใช้กับปืนโบฟอร์สขนาด 40 มม. ^{[ 3 ]}

แม้ว่าจะมีความแม่นยำมากกว่าตัวทำนายของเคอร์ริสัน แต่สเปอร์รีก็ไม่สามารถผลิตตัวกำกับ M-7 ที่มีราคาแพงและซับซ้อนกว่าได้ทัน^{[ 5 ]}ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2483 พลเอกจอร์จ ซี. มาร์แชลล์ได้ขอให้อังกฤษยืมปืนโบฟอร์สขนาด 40 มม. จำนวน 4 กระบอกพร้อมตัวทำนายของเคอร์ริสันเพื่อทำการทดสอบ

ระหว่างการทดสอบ ระบบ Kerrison Predictor สามารถควบคุมการยิงได้อย่างแม่นยำในระยะไกลกว่า 1,500 เมตร (4,900 ฟุต) และปืน Bofors ก็มีความน่าเชื่อถือ ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1940 กรมสรรพาวุธได้กำหนดมาตรฐาน Kerrison Predictor สำหรับใช้กับปืนขนาด 37 มม. ของตน ภายในเดือนกุมภาพันธ์ปี 1941 กองทัพเรือสหรัฐฯ ได้นำปืน Bofors มาใช้กับเรือของตน เพื่อลดปัญหาการผลิต กองทัพบกจึงจำใจเปลี่ยนมาใช้ปืนขนาด 40 มม. เป็นมาตรฐานในเดือนกุมภาพันธ์ปี 1941 โดยสหรัฐฯ กำลังผลิตปืน Bofors ให้กับอังกฤษภายใต้ โครงการ ให้ยืมและเช่า (Lend-Lease Program)

แผนการของ Predictor ถูกส่งต่อไปยังSperry Corporationซึ่งเพิ่งเริ่มการผลิตระบบที่ซับซ้อนสำหรับระดับความสูงของตนเอง คือM7 Computing Sightและไม่มีกำลังการผลิตส่วนเกินที่จะผลิตแบบใหม่นี้ด้วย แทนที่จะเป็นเช่นนั้น พวกเขาจึงทำการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นเพื่อปรับ Predictor ให้เข้ากับการผลิตของสหรัฐฯ และส่งแผนการกลับไปยังกองทัพเพื่อผลิตที่อื่น ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2483 Singer Corporationได้รับสัญญาให้ผลิต Predictor จำนวน 1,500 เครื่องต่อเดือน^{[ 6 ]}เพื่อติดตั้งให้กับปืนขนาด 37 มม. ที่มีอยู่ของกองทัพในขณะที่การผลิตปืน Bofors ขนาด 40 มม. กำลังเพิ่มขึ้น มีการสร้างสองรุ่นในตอนแรก คือ M5 ที่ใช้ไฟมาตรฐานของสหรัฐฯ 115 V 60 Hz ^{[ 7 ]}และ M6 สำหรับใช้ในอังกฤษ ซึ่งใช้ไฟ 50 V 50 Hz ^{[ 7 ]} M5 รุ่นดั้งเดิมได้รับการออกแบบให้ใช้ เครื่องขยายแรงบิดภายนอกซึ่งทำให้มีความซับซ้อนมากขึ้น ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขใน M5A1 ซึ่งใช้ระบบลูกบอลและแผ่นดิสก์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้เครื่องขยายสัญญาณภายนอก^{[ 8 ]}

เพื่อผลิตอุปกรณ์ให้ทันเวลา ซิงเกอร์จึงทำการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในบริษัท รวมถึงการสร้างโรงงานใหม่และการเปลี่ยนโรงหล่อจากเหล็กเป็นอะลูมิเนียม การผลิตไม่ได้เริ่มต้นจนกระทั่งเดือนมกราคม พ.ศ. 2486 แต่คำสั่งซื้อทั้งหมดก็เสร็จสมบูรณ์ภายในกลางปี ​​พ.ศ. 2487 ในช่วงเวลาสั้นๆ ปืน Bofors ของกองทัพสหรัฐฯ บางกระบอกติดตั้ง Sperry M7 แต่ก็ถูกแทนที่ในสนามรบเมื่อ M5 พร้อมใช้งาน^{[ 5 ] [ 9 ]}

เนื่องจากความเร็วของเครื่องบินเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงสงคราม แม้แต่ความเร็วของเครื่องคำนวณ Kerrison Predictor ก็ยังไม่เพียงพอในตอนท้าย อย่างไรก็ตาม เครื่องคำนวณดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าการยิงปืนที่มีประสิทธิภาพต้องอาศัยการสนับสนุนด้านการคำนวณที่มีประสิทธิภาพพอสมควร และในปี 1944 Bell Labsก็เริ่มส่งมอบระบบใหม่ที่ใช้คอมพิวเตอร์อนาล็อก อิเล็กทรอนิกส์เป็น หลัก จังหวะเวลาดังกล่าวถือว่ายอดเยี่ยม เพราะในช่วงปลายฤดูร้อนปีนั้น เยอรมันเริ่มโจมตีลอนดอนด้วยระเบิดบิน V-1ซึ่งบินด้วยความเร็วสูงในระดับความสูงต่ำ หลังจากประสบความสำเร็จเพียงเล็กน้อยในการต่อต้านระเบิดดังกล่าวเป็นเวลาหนึ่งเดือน ปืนต่อต้านอากาศยานที่มีอยู่ทั้งหมดถูกย้ายไปยังพื้นที่แคบๆ บนเส้นทางเข้าสู่ลอนดอน และระบบเล็งเป้าหมายใหม่ก็พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าที่คาดไว้ การโจมตีในเวลากลางวันจึงถูกยกเลิกในไม่ช้า

หลังสงครามสิ้นสุดลงนานแล้ว US M5 เริ่มปรากฏในร้านขายสินค้าเหลือใช้ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 จอห์น วิทนีย์ซื้อเครื่องหนึ่ง (และต่อมาซื้อ Sperry M7) และเชื่อมต่อเอาต์พุตไฟฟ้าเข้ากับเซอร์โวที่ควบคุมตำแหน่งของเป้าหมายขนาดเล็กที่มีแสงสว่างและหลอดไฟ จากนั้นเขาก็ปรับเปลี่ยน "คณิตศาสตร์" ของระบบเพื่อเคลื่อนย้ายเป้าหมายในรูปแบบต่างๆ ที่ควบคุมด้วยคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นเทคนิคที่เขาเรียกว่าการเคลื่อนแบบเพิ่มขึ้นทีละน้อยเมื่อพลังของระบบเพิ่มขึ้น ในที่สุดก็พัฒนาไปสู่การถ่ายภาพควบคุมการเคลื่อนไหวซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการถ่ายทำภาพยนตร์เอฟเฟกต์พิเศษ^{[ 10 ]}

• ผู้อำนวยการ (ทหาร)
• ระบบควบคุมเพลิง
• คอมพิวเตอร์ข้อมูลปืน
• ผู้ดูแลสนาม

• ความทรงจำของแฟรงค์ เยตส์ บทที่ 4