ระบบบัญชาการเรือดำน้ำ
SMCS หรือระบบควบคุมเรือดำน้ำถูกสร้างขึ้นครั้งแรกสำหรับเรือดำน้ำชั้นแวนการ์ดของกองทัพเรือสหราชอาณาจักรในฐานะระบบข้อมูลทางยุทธวิธีและ ระบบควบคุมอาวุธ ตอร์ปิโดปัจจุบันได้มีการติดตั้งระบบนี้ในเรือดำน้ำทุกชั้นที่กองทัพเรือสหราชอาณาจักรประจำการอยู่แล้ว
ขั้นตอนเริ่มต้น: SMCS สำหรับคลาสVanguard
จากการตัดสินใจในปี 1983 ที่จะสร้างเรือดำน้ำ รุ่นใหม่ เพื่อบรรทุกระบบขีปนาวุธไทรเดนต์กระทรวงกลาโหมของสหราชอาณาจักร (MoD) จึงได้จัดการประกวดราคาแบบเปิดสำหรับระบบควบคุม ก่อนหน้านั้น เรือและเรือดำน้ำทั้งหมดของกองทัพเรือ อังกฤษ (RN) ใช้ระบบควบคุมที่สร้างโดยFerranti โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นเองและโปรเซสเซอร์เฉพาะทางที่เป็นกรรมสิทธิ์ของบริษัท แต่ในครั้งนี้ บริษัทใหม่ที่ชื่อ Gresham-CAP ซึ่งเป็นผู้นำกลุ่มบริษัทร่วมทุนระหว่าง Gresham-Lion (ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ Ultra Electronics plc) และ CAP Scientificเป็นผู้ชนะการประกวดราคา ซึ่งแตกต่างจากแนวปฏิบัติเดิมที่ให้ความสำคัญกับนโยบาย "ผู้รับเหมาที่ได้รับการคัดเลือก"
กลุ่มพันธมิตรได้เสนอระบบประมวลผลแบบกระจายตัวแบบใหม่โดยใช้ โปรเซสเซอร์ เชิงพาณิชย์สำเร็จรูป (COTS) พร้อมสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์แบบโมดูลาร์ซึ่งเขียนขึ้นส่วนใหญ่ด้วยภาษาโปรแกรม Adaแต่ละชุดของอุปกรณ์ SMCS ในระยะเริ่มต้นมีโหนดคอมพิวเตอร์หลายโหนด[ 1 ]ที่ศูนย์กลางของระบบมีโหนดอินพุต/เอาต์พุต (ซึ่งให้บริการอินเทอร์เฟซแก่อาวุธและเซ็นเซอร์) และโหนดบริการส่วนกลาง (ซึ่งมีโปรเซสเซอร์ตัวเลขความเร็วสูง) โหนดส่วนกลางแต่ละโหนดจะถูกทำซ้ำเพื่อสร้างระบบที่ทนต่อความผิดพลาดซึ่งเป็นระบบสำรองแบบโมดูลาร์คู่ อินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ (HCI) ให้บริการโดยคอนโซลมัลติฟังก์ชันและเทอร์มินัลเพิ่มเติมบางส่วน[ 2 ]โหนดส่วนกลางสำรองคู่จะเชื่อมต่อกันและเชื่อมต่อกับคอนโซลผ่านLAN ไฟเบอร์ออปติก สำรอง คู่
ในระยะเริ่มต้น อุปกรณ์ที่ติดตั้งใน เรือ ดำน้ำชั้นแวนการ์ดส่วนใหญ่ใช้คอมพิวเตอร์แบบบอร์ดเดี่ยว Intel 80386 ซึ่งแต่ละเครื่องมีสภาพแวดล้อมการทำงานของ ภาษา Ada เป็นของตัวเอง บริษัท CAP Scientific ได้สร้างชั้นมิดเดิลแวร์ ที่ซับซ้อน เพื่อเชื่อมโยงโปรเซสเซอร์จำนวนมากเข้าด้วยกัน ในขณะนั้น โครงการ SMCS เป็นโครงการ Ada ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา ในฐานะผู้ใช้ภาษา Ada รุ่นบุกเบิก โครงการ SMCS ประสบปัญหามากมายในช่วงเริ่มต้นของการใช้งานคอมไพเลอร์ Ada เครื่องมือพัฒนา Ada และลักษณะเฉพาะของภาษาโปรแกรม Ada รุ่นแรก ซึ่งต่อมาเรียกว่า Ada 83
ขั้นตอนที่สอง: SMCS สำหรับเรือชั้นSwiftsureและTrafalgar
ในปี 1991 CAP Scientific เป็นส่วนหนึ่งของSema Groupและโครงการ SMCS เป็นของBAeSEMAซึ่งเป็นการร่วมทุนระหว่าง Sema Group และBritish Aerospaceเมื่อพิสูจน์ได้ว่า SMCS ใช้งานได้กับ เรือดำ น้ำ Vanguard แล้วในช่วงต้นทศวรรษ 1990 จึงมีการเสนอให้ขยายการใช้งานไปยังเรือดำน้ำชั้นSwiftsureและเรือดำน้ำชั้นTrafalgarซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการปรับปรุงเรือเหล่านี้ มีความต้องการในเชิงพาณิชย์ที่จะนำเทคโนโลยี COTS มาใช้เพิ่มเติม โดยมีความเห็นพ้องต้องกันที่จะพอร์ต SMCS ไปยังระบบปฏิบัติการUNIX Sema Group ซึ่งมีประสบการณ์มากมายทั้งในระบบเรียลไทม์และ UNIX เชิงพาณิชย์ มีข้อกังวลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีของการพอร์ตนี้ สาระสำคัญของปัญหาคือความจำเป็นในการแมปสภาพแวดล้อมการทำงานของ Ada ไปยังแบบจำลองการทำงานของกระบวนการ UNIX ในลักษณะที่รักษาคุณลักษณะเรียลไทม์ของ SMCS ไว้ได้มากพอที่จะรักษา ความ น่าเชื่อถือทีมงานจาก BAeSEMA นำโดย Ray Foulkes ได้ทำการวิจัยอย่างละเอียดถี่ถ้วนเกี่ยวกับทางเลือกที่เป็นไปได้สำหรับสถาปัตยกรรม Ada แบบกระจายที่ใช้ในขั้นตอนเริ่มต้น หลังจากตรวจสอบพฤติกรรมขณะทำงานของระบบปฏิบัติการ UNIX เวอร์ชันต่างๆ และโค้ดที่สร้างโดยคอมไพเลอร์ Ada ต่างๆ อย่างครอบคลุม โครงการจึงเลือกใช้ ระบบปฏิบัติการ Solarisที่ทำงานบน คอมพิวเตอร์ SPARCซึ่งปัจจุบันสามารถจัดหาได้ในรูปแบบคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวแบบ COTS
เพื่อจำกัดความเสี่ยง ในขั้นตอนนี้จึงทำการแปลงเฉพาะคอนโซลไปใช้ Solaris บน SPARC เท่านั้น ส่วนโหนดกลางยังคงใช้รูปแบบเดิมกับอุปกรณ์ในขั้นตอนเริ่มต้น ข้อดีคือไม่จำเป็นต้องใช้ระบบสำรองข้อมูลแบบโมดูลาร์คู่บน Solaris ในขั้นตอนนี้ อย่างไรก็ตาม โครงการต้องจัดการกับปัญหาเพิ่มเติมบางประการที่เกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันระหว่าง Intel และ SPARC เช่น ปัญหาเรื่องลำดับไบต์ (เนื่องจากสถาปัตยกรรมของ Intel เป็นแบบ little-endianและ SPARC เป็นแบบ big-endian )
การวิเคราะห์อิสระ โดยละเอียดและแม่นยำโดยทั่วไปของขั้นตอนเหล่านี้ในการพัฒนา SMCS ได้ดำเนินการในปี 1998 [ 3 ]
ขั้นตอนที่สาม: ACMS สำหรับชนชั้นผู้ปราดเปรื่อง
หลังจากที่ได้นำไปใช้งานอย่างประสบความสำเร็จใน เรือดำน้ำ SwiftsureและTrafalgarในรูปแบบการผสมผสานระหว่าง Intel/SPARC แล้ว สถาปัตยกรรมดังกล่าวก็ได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมสำหรับเรือดำน้ำโจมตีรุ่นใหม่ของสหราชอาณาจักร คือ เรือ ดำน้ำชั้นAstute
ระบบจัดการการรบที่ชาญฉลาด (ACMS) ผสานรวม SMCS เข้ากับระบบย่อยอื่นๆ อีกหลายระบบ[ 4 ]สำหรับ ACMS โหนดกลางยังถูกแปลงเป็นคอมพิวเตอร์ SPARC ด้วย สถาปัตยกรรมสำรองคู่ ทั้งของโหนดกลางและการเชื่อมต่อ LAN ยังคงเป็นคุณสมบัติหลัก มีคอนโซลประมาณสองเท่าของจำนวนที่ให้ไว้ใน SMCS เวอร์ชันก่อนหน้า[ 5 ] SMCS ในระยะนี้เป็นโซลูชัน UNIX ทั้งหมดที่ทำงานบน Solaris บนโหนด SPARC หลายโหนด พร้อมระบบสำรองคู่ในตัว
ระบบบัญชาการเรือดำน้ำรุ่นใหม่
ข้อถกเถียงเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมระบบ
ภายในปี 2000 Sema Group ได้ขายผลประโยชน์ใน BAeSEMA และโครงการ SMCS ก็เป็นของBAE Systems อย่างสมบูรณ์ ในการทบทวนด้านกลาโหมครั้งสำคัญครั้งสุดท้าย ตามที่รายงานในปี 2003 [ 6 ] รัฐสภาสหราชอาณาจักรเห็นชอบการปรับปรุงเรือดำน้ำของกองทัพเรืออังกฤษหลายประการ แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆกับเรือ Vanguard หรือระบบขีปนาวุธ Trident คาดว่าอุปกรณ์ SMCS ซึ่งจัดหาและบำรุงรักษาภายใต้สัญญาสนับสนุนกับUltra Electronics [ 7 ]จะใช้งานได้ตลอดอายุการใช้งานของกองเรือ Vanguard โครงการปรับปรุงเรือดำน้ำอื่นๆ ส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์โซนาร์ใหม่ และได้รับการตรวจสอบและอนุมัติโดยรัฐสภาสหราชอาณาจักร[ 8 ]
ในช่วงเวลาสั้นๆ โครงการ SMCS อยู่ภายใต้การดูแลของAlenia Marconi Systemsซึ่งเป็นบริษัทร่วมทุนของ BAE Systems ในปี 2545 มีการเสนอให้แปลง SMCS ให้ทำงานบนฮาร์ดแวร์ PC x86 มาตรฐาน แม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบอุตสาหกรรมที่ทนทาน เพื่อใช้กับระบบบัญชาการทางทะเล โครงการ SMCS จึงเริ่มพัฒนา SMCS-NG ("รุ่นต่อไป") ซึ่งเป็น SMCS ที่ทำงานบนฮาร์ดแวร์ PC โดยมีแผนจะแปลงโครงสร้างพื้นฐานและแอปพลิเคชันของ SMCS ให้ทำงานบนระบบปฏิบัติการMicrosoft Windows
อย่างไรก็ตาม วิศวกรซอฟต์แวร์บางคนมีความกังวล ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2545 บิล เกตส์ในฐานะหัวหน้าสถาปนิกซอฟต์แวร์ของไมโครซอฟต์ ได้ให้การเป็นพยานภายใต้คำสาบานต่อศาลสหรัฐฯ[ 9 ]คำให้การของเกตส์รวมถึงข้อความที่ระบุว่า Microsoft Windows ไม่สามารถแยกส่วนได้และไม่สามารถสร้างในรูปแบบที่ย่อส่วนได้ ย่อหน้า 207 ถึง 223 ของคำให้การของเกตส์ระบุว่า Windows มีโครงสร้างแบบโมโนลิธที่ซับซ้อน แทนที่จะเป็นโครงสร้างที่จัดระเบียบในลักษณะโมดูลาร์ หากสมมติว่าคำให้การของเกตส์เป็นความจริง วิศวกร 'ผู้สนับสนุน UNIX' เหล่านี้รู้สึกว่า UNIX แบบโอเพนซอร์ส แทนที่จะเป็น Microsoft Windows ควรถูกใช้เป็นรากฐานของระบบบัญชาการกองทัพเรือในอนาคต และได้เผยแพร่ความกังวลของพวกเขาภายในบริษัท
SMCS-NG เป็นเรือลำแรกที่นำระบบ "Windows for Warships" มาใช้งาน
SMCS-NG ถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นพอร์ตสำหรับโครงสร้างพื้นฐานและแอปพลิเคชัน SMCS ไปยัง Microsoft Windows ซึ่งนักวิจารณ์บางคนเรียกว่า "Windows สำหรับเรือรบ" กระทรวงกลาโหมของสหราชอาณาจักรให้การรับรองในภายหลังผ่านคำถามในรัฐสภาสหราชอาณาจักร[ 10 ] [ 11 ]ว่าเป็นการใช้ Microsoft Windows ที่มีความเสี่ยงต่ำ อย่างไรก็ตาม ซัพพลายเออร์รายอื่น ๆ บางรายเลือกเส้นทางที่แตกต่างออกไป คอนโซล[ 12 ]สำหรับSonar 2076 รุ่นใหม่ ที่จัดหาโดยThales Underwater Systemsสำหรับเรือดำน้ำชั้น Astute และอาจติดตั้งเพิ่มเติมในชั้นอื่น ๆ ถูกสร้างขึ้นเป็นพีซีที่ใช้Linuxแทนที่จะเป็น Windows
หลังจากพัฒนา SMCS-NG เป็นโครงการภายในแล้วBAE Systemsได้เสนอต่อกระทรวงกลาโหมโดยอิสระให้เปลี่ยนอุปกรณ์ SMCS เดิมด้วยเวอร์ชันใหม่กว่าของตนเอง หลังจากทดสอบในทะเลที่HMS Torbay กระทรวงกลาโหมได้มอบสัญญาให้กับ BAE Systems [ 13 ]สำหรับการปรับปรุง SMCS-NG ในเรือดำน้ำส่วนใหญ่ของกองทัพเรืออังกฤษ รวมถึงกองเรือแวนการ์ด แม้ว่ารัฐมนตรีว่าการกระทรวงกลาโหมAdam Ingramจะกล่าวต่อรัฐสภาสหราชอาณาจักรในเดือนตุลาคม 2547 ว่ายังไม่มีการตัดสินใจเกี่ยวกับการเปลี่ยนกอง เรือ แวนการ์ดให้ใช้ SMCS-NG [ 14 ] แต่ กระทรวงกลาโหมก็ได้มอบสัญญาในเดือนถัดมา ภายในเดือนธันวาคม 2551 เรือดำน้ำของกองทัพเรืออังกฤษที่ใช้งานอยู่ทั้งหมดได้รับการปรับปรุงด้วย SMCS-NG แล้ว
แตกต่างจาก SMCS เวอร์ชันก่อนหน้า ซอฟต์แวร์นี้จัดจำหน่ายในรูปแบบเวอร์ชันเดียวที่ออกแบบมาเพื่อกำหนดค่าเซ็นเซอร์และอาวุธให้เหมาะสมกับเรือดำน้ำแต่ละลำ[ 15 ]
เชิงอรรถ
- ↑คำอธิบายของ Ultra Electronics เกี่ยวกับระบบควบคุมเรือดำน้ำ (SMCS)
- ↑ภาพอุปกรณ์ SMCS ระยะเริ่มต้นบนเรือดำน้ำชั้นแวนการ์ด
- ↑การคาดการณ์ตลาดสำหรับ SMCS และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง (1998-2007)
- ↑ Ultra Electronics: คำอธิบายระบบบริหารจัดการการรบที่ชาญฉลาด (ACMS)
- ↑ Ultra Electronics: คำอธิบายระบบคอนโซลสำหรับระบบการจัดการการรบ Astute (ACMS)
- ↑คณะกรรมการคัดเลือกด้านการป้องกันประเทศ: หลักฐานที่เป็นลายลักษณ์อักษร สมัยประชุมปี 2545-2546
- ↑คำอธิบายของ SMCS และการสนับสนุนจาก Ultra Electronics
- ↑ดู "คู่มือราชนาวี" ปี 2003 สำนักพิมพ์ Conway Maritime Press ISBN 0-85177-952-2
- ↑คดีแพ่งหมายเลข 98-1233 (CKK) คำให้การโดยตรงของบิล เกตส์ เอกสารหลักฐานของจำเลยหมายเลข 1507 วันที่ 22 เมษายน 2545
- ↑คำตอบเป็นลายลักษณ์อักษรต่อคำถามในรัฐสภาเมื่อวันที่ 4 พฤศจิกายน 2547
- ↑คำตอบเป็นลายลักษณ์อักษรต่อคำถามในรัฐสภาเมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2547
- ↑ Ultra Electronics: คำอธิบายระบบคอนโซลสำหรับ Sonar 2076 รุ่นใหม่
- ↑ลิงก์เสีย
- ↑คำตอบเป็นลายลักษณ์อักษรต่อคำถามในรัฐสภาเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม 2547
- ↑ลิงก์เสีย
ลิงก์ภายนอก
- ระบบบัญชาการเรือดำน้ำรุ่นใหม่