NTDS [Naval Tactical Data System | 1961]
Naval Tactical Data System
해군 전술 데이터 시스템(NTDS)은 1950년대에 미국 해군에 의해 개발된 전산화된 정보 처리 시스템으로, 1960년대 초반부터 전투함에서 사용되기 시작했다. 이 시스템은 여러 함선에서 제공되는 다양한 센서 데이터를 취합하여 전장을 하나의 통합된 지도 형태로 표시하고, 이를 통해 무기 운용자들에게 정확한 목표 정보를 전달할 수 있도록 했다.
개발의 이유와 배경
전투함에는 전투 정보 센터(CIC)라는 구획이 있다. CIC는 해당 함선이 아는 모든 전장 정보를 수집, 정리하고 이를 전달하는 역할을 한다. 목표에 대한 정보는 레이더와 음파 탐지기 운용자들에 의해 CIC로 전달되며, CIC의 승무원들은 이 정보를 사용해 공유된 지도를 업데이트한다. 지도는 지휘관들이 무기를 특정 목표로 유도하는 데 사용된다. 이 시스템은 영국의 전투 지휘소와 유사하지만, 훨씬 더 작은 규모의 시스템이었다.
이 시스템에는 두 가지 주요 문제가 있었다. 첫 번째 문제는 각 함선이 전장의 독립적인 정보를 갖고 있다는 점이었다. 이는 전투 단위 내에서 자원을 배분하는 데 문제를 일으켰다. 예를 들어, 특정 목표를 공격할 수 있는 무기를 가진 함선이 그 목표를 레이더에서 식별하지 못할 수 있었고, 반대로 두 함선이 동일한 목표를 공격하면서 다른 목표는 무시할 수 있었다. 이를 해결하려면 함선 간에 라디오나 깃발 신호 등의 추가적인 소통 수단을 사용해야 했지만, 이로 인해 전달해야 할 데이터 양이 방대해졌다. 두 번째 문제는 이 시스템을 운영하는 데 필요한 인력과 배치 공간이 너무 많다는 점이었다.
제2차 세계대전과 그 직후, 주요 해군들은 이 문제들을 심도 깊게 연구하기 시작했다. 특히 장거리 고속 항공기의 협동 공격에 대한 우려가 커졌기 때문이다. 이 위협에 대응하기 위해, 선두에서 목표를 탐지할 수 있는 '피켓'(격리 탐지선)들을 배치하는 방식이 사용되었다. 이들 피켓의 레이더 정보는 다른 함선으로 전달되었지만, 그 과정에서 음성을 통한 전달이 이루어졌으며, 이는 때때로 파도로 인해 신뢰할 수 없는 데이터 전달로 이어지기도 했다.
결국 필요한 것은, 함대 내의 어떤 센서에서든 목표 정보를 수집하고 이를 바탕으로 전장의 단일한 모습을 만들어 내는 시스템이었다. 그리고 이 정보는 정확하고 자동적으로 모든 함선에 전달되어야 했다. 전자 장비와 디스플레이에서 나오는 데이터가 거의 전부였기 때문에, 이를 디지털 시스템으로 직접 수집할 수 있는 시스템이 이상적이었다.
이전의 시스템들
종합 디스플레이 시스템(CDS)을 사용한 영국 해군의 초기 시스템은 전후 시기에 아날로그 시스템을 기반으로 했다. 이 시스템은 레이더 화면의 ‘블립’을 추적하고, 조이스틱을 이용해 목표 위치를 조정하며, 버튼을 눌러 정보를 업데이트하는 방식이었다. 이 데이터를 처리하는 회로는 상당히 복잡했지만, 나중에 펄스 코드 변조(PCM) 방식으로 다른 함선으로 데이터를 전송할 수 있었다.
하지만 아날로그 시스템은 유지보수가 어려웠고 오류에 취약했다. 1950년대 중반, 디지털 컴퓨터의 발전 덕분에 이러한 문제를 해결할 수 있는 가능성이 보였다. 캐나다 해군의 DATAR 프로젝트는 이와 같은 초기 디지털 시스템을 기반으로 했지만, 진공관을 사용하여 시스템이 너무 커져서 미니어처화가 되지 않았고, 결국 종료되었다.
시스템 구현
미국 해군은 1946년부터 이러한 시스템에 관심을 가지고 있었고, 캐나다 시스템의 실시간 시연을 포함해 여러 개발 과정에서 관련 정보를 얻었다. 이들은 "전자 데이터 시스템"을 개발하여, 1950년대 후반에는 트랜지스터화된 디지털 컴퓨터를 이용한 시스템 개발을 시작했다. NTDS와 무선 데이터 링크를 통해, 함선들은 각각의 센서에서 수집된 데이터를 공유하고 이를 통해 서로의 정보를 실시간으로 파악할 수 있게 되었다. 1961년 10월, USS 오리스카니 항공모함과 USS 킹 및 USS 마한 구축함이 최초의 실험함선으로서 NTDS를 탑재하게 되었다.
하드웨어 설명
NTDS는 UNIVAC 컴퓨터를 이용한 다양한 컴퓨터 시스템을 사용했다. CP-642A(AN/USQ-20)는 30비트 워드를 처리하고, 32K의 마그네틱 코어 메모리와 16개의 병렬 I/O 채널을 갖춘 시스템으로, 레이더와 다른 주변 장치들과 연결됐다. 이 시스템은 수랭식으로 냉각되었고, 일부 모델은 후에 공냉식으로 개발되었다.
모뎀 설명
NTDS 정보는 콜린스 라디오의 Kineplex 모뎀을 통해 함선 간에 전송되었다. Kineplex는 병렬 다중 톤 모뎀 방식으로, 다수의 데이터를 효율적으로 전송할 수 있었다.
세이무어 크레이와 NTDS
세이무어 크레이는 NTDS의 첫 프로세서인 AN/USQ-17을 개발한 것으로 유명하다. 그러나 이 설계는 실제 생산에는 들어가지 않았다.
잠수함 전쟁 및 지휘통제 시스템
ASW Ships Command & Control System(ASWSC&CS)은 1967년, USS Voge, USS Koelsch 프리깃함 및 USS Wasp 항공모함에 설치된 NTDS 시스템으로, 디지털 컴퓨터를 활용한 잠수함 전쟁의 개선을 위한 기능을 제공했다. 이 시스템은 이후 다른 잠수함 전투함에도 적용되었다. UNIVAC는 하드웨어 정의와 소프트웨어 개발을 담당했다.
AN/UYQ-100 해양 전쟁 의사결정 지원 시스템(USW-DSS)은 2010년 현재의 최신 시스템으로 적용되었다.
