Полуавтоматическая наземная среда ( SAGE ) представляла собой систему больших компьютеров и связанного с ними сетевого оборудования, которая координировала данные со многих радиолокационных станций и обрабатывала их для создания единого унифицированного изображения воздушного пространства на большой площади. [5] SAGE руководила и контролировала ответ NORAD на возможное советское воздушное нападение, работая в этой роли с конца 1950-х до 1980-х годов. Ее огромные компьютеры и огромные дисплеи остаются частью преданий о холодной войне , а после вывода из эксплуатации стали обычным реквизитом в таких фильмах, как «Доктор Стрейнджлав» и «Колосс» , а также в научно-фантастических телесериалах, таких как «Туннель во времени» .
Вычислительная мощность SAGE обеспечивалась крупнейшим из когда-либо созданных дискретных компьютеров на основе компонентов, AN/FSQ-7 производства IBM . В каждом центре управления SAGE (DC) размещался FSQ-7, занимавший целый этаж, площадью около 22 000 квадратных футов (2000 м2 ) , не включая вспомогательное оборудование. FSQ-7 на самом деле состоял из двух компьютеров, стороны «A» и стороны «B». Компьютерная обработка регулярно переключалась со стороны «A» на сторону «B», что позволяло проводить техническое обслуживание неиспользуемой стороны. Информация поступала в DC из сети радиолокационных станций, а также информация о готовности с различных оборонительных объектов. Компьютеры на основе необработанных радиолокационных данных разрабатывали «треки» для сообщенных целей и автоматически вычисляли, какие средства защиты находились в пределах досягаемости. Операторы использовали световые пушки для выбора целей на экране для получения дополнительной информации, выбирали одно из доступных средств защиты и отдавали команды на атаку. Затем эти команды автоматически отправлялись на оборонительный объект через телетайп .
Различные сайты были соединены огромной сетью телефонов, модемов и телетайпов. Более поздние дополнения к системе позволили отправлять данные отслеживания SAGE напрямую на ракеты CIM-10 Bomarc и некоторые самолеты-перехватчики ВВС США в полете, напрямую обновляя их автопилоты для поддержания курса перехвата без вмешательства оператора. Каждый DC также пересылал данные в Боевой центр (БЦ) для «надзора за несколькими секторами в пределах дивизии» [6] («каждый боевой центр [имел] возможность координировать оборону для всей страны»). [7] : 51
SAGE вступил в строй в конце 1950-х и начале 1960-х годов, его совокупная стоимость составила миллиарды долларов. Было отмечено, что развертывание стоило больше, чем Манхэттенский проект , от которого он, в некотором роде, защищался. На протяжении всего его развития существовали постоянные опасения относительно его реальной способности справляться с крупными атаками, и испытания операции Sky Shield показали, что только около четверти вражеских бомбардировщиков были бы перехвачены. [8] Тем не менее, SAGE был основой системы противовоздушной обороны NORAD в 1980-х годах, к тому времени трубчатые FSQ -7 становились все более дорогими в обслуживании и полностью устарели. Сегодня та же задача командования и управления выполняется микрокомпьютерами , основанными на тех же базовых базовых данных.
Незадолго до Второй мировой войны испытания Королевских ВВС (RAF) с новыми радарами Chain Home (CH) продемонстрировали, что передача информации истребителям напрямую с радарных станций невозможна. Радары определяли координаты противника на карте, но, как правило, не могли одновременно видеть истребители. Это означало, что истребители должны были иметь возможность определить, куда лететь для выполнения перехвата, но часто не знали своего точного местоположения и не могли рассчитать перехват, одновременно управляя своим самолетом.
Решением было отправлять всю информацию с радаров на центральную станцию управления, где операторы собирали отчеты в отдельные треки , а затем сообщали эти треки на авиабазы или сектора . Секторы использовали дополнительные системы для отслеживания своих самолетов, нанося их на одну большую карту. Операторы, просматривающие карту, могли затем видеть, в каком направлении должны лететь их истребители, чтобы приблизиться к своим целям, и передавать это, просто сообщая им лететь по определенному направлению или вектору . Эта система Даудинга была первой системой наземного перехвата (GCI) большого масштаба, охватывающей всю Великобританию. Она оказалась чрезвычайно успешной во время Битвы за Британию и считается ключевой частью успеха Королевских ВВС.
Система работала медленно, часто предоставляя информацию, которая была устаревшей на пять минут. Против винтовых бомбардировщиков, летящих со скоростью около 225 миль в час (362 км/ч), это не было серьезной проблемой, но было ясно, что система будет бесполезна против реактивных бомбардировщиков, летящих со скоростью около 600 миль в час (970 км/ч). Система была чрезвычайно дорогой с точки зрения рабочей силы, требуя сотен телефонных операторов, плоттеров и следопытов в дополнение к операторам радаров. Это было серьезной утечкой рабочей силы, что затрудняло расширение сети.
Идея использования компьютера для обработки задач по сбору отчетов и разработке треков изучалась с конца войны. К 1944 году на станциях CH были установлены аналоговые компьютеры для автоматического преобразования показаний радаров в местоположения на карте, что исключило двух человек. Тем временем Королевский флот начал экспериментировать с Comprehensive Display System (CDS), другим аналоговым компьютером, который брал местоположения X и Y с карты и автоматически генерировал треки из повторяющихся входных данных. Аналогичные системы начали разрабатываться Королевским канадским флотом , DATAR , и ВМС США , Naval Tactical Data System . Подобная система была также указана для проекта Nike SAM, в частности, ссылаясь на американскую версию CDS, [9] координируя оборону над районом боя, чтобы несколько батарей не стреляли по одной цели. Все эти системы были относительно небольшими по географическому масштабу, как правило, отслеживая в пределах городской территории.
Когда Советский Союз испытал свою первую атомную бомбу в августе 1949 года, тема противовоздушной обороны США впервые стала важной. Исследовательская группа, «Комитет по инженерным системам противовоздушной обороны», была создана под руководством доктора Джорджа Вэлли для рассмотрения этой проблемы и вошла в историю как «Комитет Вэлли». [10]
В их декабрьском отчете была отмечена ключевая проблема в противовоздушной обороне с использованием наземных радаров. Бомбардировщик, приближающийся к радиолокационной станции, обнаружит сигналы от радара задолго до того, как отражение от бомбардировщика станет достаточно сильным, чтобы быть обнаруженным станцией. Комитет предположил, что когда это произойдет, бомбардировщик спустится на низкую высоту, тем самым значительно ограничив радиолокационный горизонт , что позволит бомбардировщику пролететь мимо станции незамеченным. Хотя полет на низкой высоте значительно увеличил расход топлива , команда подсчитала, что бомбардировщику нужно будет делать это только около 10% своего полета, что делает штраф за расход топлива приемлемым. [10]
Единственным решением этой проблемы было построить огромное количество станций с перекрывающимся покрытием. В этот момент проблема стала проблемой управления информацией. Ручное построение было исключено как слишком медленное, и компьютерное решение было единственной возможностью. Чтобы справиться с этой задачей, компьютеру нужно было бы напрямую снабжать информацией, исключая любой ручной перевод телефонными операторами, и он должен был бы иметь возможность анализировать эту информацию и автоматически разрабатывать траектории. [10] Система, которой было поручено защищать города от прогнозируемого будущего советского бомбардировочного флота, должна была бы быть значительно более мощной, чем модели, используемые в NTDS или DATAR. [11] [12]
Затем Комитету пришлось рассмотреть, возможен ли такой компьютер. Комитету Долины был представлен Джером Визнер , заместитель директора Исследовательской лаборатории электроники Массачусетского технологического института . Визнер отметил, что Лаборатория сервомеханизмов уже начала разработку машины, которая могла бы быть достаточно быстрой. Это был Whirlwind I , первоначально разработанный для Управления военно-морских исследований [13] как универсальный летный симулятор , который мог бы имитировать любой современный или будущий самолет, изменяя его программное обеспечение. [10]
Визнер представил Комитету долины руководителя проекта Whirlwind Джея Форрестера , который убедил его, что Whirlwind достаточно хорош. В сентябре 1950 года система раннего микроволнового радиолокационного обнаружения на базе Hanscom Field была подключена к Whirlwind с помощью специального интерфейса, разработанного командой Форрестера. Мимо объекта пролетел самолет, и система оцифровала информацию с радара и успешно отправила ее в Whirlwind. С помощью этой демонстрации техническая концепция была доказана. Форрестера пригласили присоединиться к комитету. [10]
После этой успешной демонстрации Луи Риденур , главный научный сотрудник ВВС, написал меморандум, в котором говорилось: «Теперь очевидно, что экспериментальная работа, необходимая для разработки, тестирования и оценки системных предложений, сделанных ADSEC, потребует значительного объема лабораторных и полевых усилий». [10] Риденур обратился к президенту MIT Джеймсу Киллиану с целью создания лаборатории по разработке, аналогичной Лаборатории радиации времен войны , которая достигла огромного прогресса в области радиолокационных технологий. Киллиан изначально не был заинтересован, желая вернуть школу к ее мирному гражданскому уставу. В конце концов Риденур убедил Киллиана в целесообразности идеи, описав, как лаборатория приведет к развитию местной электронной промышленности на основе потребностей лаборатории и студентов, которые покинут лабораторию, чтобы основать свои собственные компании. Киллиан согласился, по крайней мере, рассмотреть этот вопрос и начал проект Чарльза, чтобы рассмотреть размер и сферу применения такой лаборатории. [14]
Проект Чарльз был передан под руководство Фрэнсиса Уиллера Лумиса и включал 28 ученых, около половины из которых уже были связаны с MIT. Их исследование проводилось с февраля по август 1951 года, и в своем заключительном отчете они заявили, что «Мы одобряем концепцию централизованной системы, предложенную Комитетом по инженерным системам противовоздушной обороны, и мы согласны с тем, что центральным координирующим аппаратом этой системы должен быть высокоскоростной электронный цифровой компьютер». [14] Далее в отчете описывалась новая лаборатория, которая будет использоваться для разработки общих технологий для ВВС, армии и флота и будет известна как проект Линкольн. [14]
Лумис взял на себя руководство проектом Линкольн и начал планировать, следуя примеру более ранней RadLab. К сентябрю 1951 года, всего через несколько месяцев после отчета Чарльза, проект Линкольн имел более 300 сотрудников. К концу лета 1952 года это число возросло до 1300, а еще через год — до 1800. Единственным зданием, пригодным для секретной работы на тот момент, было здание 22, вмещавшее максимум несколько сотен человек, хотя некоторое облегчение было найдено путем перемещения несекретных частей проекта, администрации и т. п., в здание 20. Но этого места было явно недостаточно. После рассмотрения различных подходящих мест было выбрано место на поле Лоренса Г. Хэнскома , а закладка фундамента состоялась в 1951 году. [14]
Условия Закона о национальной безопасности были сформулированы в 1947 году, что привело к созданию Военно-воздушных сил США из бывших Военно-воздушных сил армии США . В апреле того же года сотрудники Военно-воздушных сил США конкретно определили потребность в создании автоматического оборудования для радиолокационного обнаружения, которое будет передавать информацию в систему управления противовоздушной обороной, систему, которая будет функционировать без включения людей для ее эксплуатации. [15] В декабре 1949 года «Комитет по инженерным системам противовоздушной обороны» во главе с доктором Джорджем Вэлли рекомендовал компьютеризированную сеть [11] для «радиолокационных станций, охраняющих северные воздушные подходы к Соединенным Штатам» [12] (например, в Канаде). После встречи в январе 1950 года Вэлли и Джей Форрестер предложили использовать Whirlwind I (завершен в 1951 году) для противовоздушной обороны. [16] 18 августа 1950 года, когда были выпущены требования к « перехватчику 1954 года », ВВС США «отметили, что ручные методы предупреждения и управления самолетом приведут к «недопустимым» задержкам» [17] : 484 ( В декабре Командование материальной части ВВС США опубликовало «Электронную среду ПВО на 1954 год» .) [18] В феврале-августе 1951 года в новой лаборатории Линкольна ВВС США проводили проект «Клод», в результате которого был сделан вывод о необходимости усовершенствованной системы ПВО. [ требуется ссылка ]
В ходе испытаний для армии США в Бедфорде, штат Массачусетс , 20 апреля 1951 года данные, полученные радаром, впервые были переданы по телефонным линиям на компьютер, что показало обнаружение фиктивного вражеского самолета. Этим первым испытанием руководил К. Роберт Визер . [15]
«Летняя исследовательская группа» ученых в 1952 году рекомендовала «компьютеризированные центры управления воздушным движением… быть готовыми к 1954 году». [19]
«Проект High» IBM помогал в рамках субконтракта Whirlwind с Lincoln Laboratory в октябре 1952 года , [20] : 210 и проект USAF Lincoln 1952 года «полномасштабное исследование» «крупномасштабной интегрированной наземной системы управления» привело к одобрению SAGE «впервые на экспериментальной основе в 1953 году». [21] : 128 К 10 апреля 1953 года ВВС США решили отменить конкурирующую ADIS (основанную на CDS), а Центр аэронавигационных исследований Мичиганского университета вышел из проекта весной. [22] : 289 Командование авиационных исследований и разработок (ARDC) планировало «завершить контракт на производство Lincoln Transition System». [2] : 201 Аналогичным образом, в докладе Комитета Булла от 22 июля 1953 года ( NSC 159) завершение строительства радаров на линии Средней Канады было определено как наивысший приоритет, а «на втором месте — автоматизированная система Линкольна» [23] (решение управлять Бомарком с помощью автоматизированной системы также было принято в 1953 году.) [24]
Приоритетная постоянная система с начальными (приоритетными) радиолокационными станциями была завершена в 1952 году [2] : 223 как «ручная система противовоздушной обороны» [4] (например, NORAD / ADC использовала « плиссегласовую доску» в командном центре Ent ). Постоянная система радиолокационных станций включала 3 последовательных этапа развертывания и к 30 июня 1957 года имела 119 «фиксированных» радаров CONUS, 29 «маловысотных радаров для заполнения пробелов» и 23 центра управления». [25] В «конце 1957 года ADC эксплуатировала 182 радиолокационные станции [и] 17 центров управления … 32 [станции] были добавлены в течение второй половины года в качестве маловысотных беспилотных радаров для заполнения пробелов. В общей сложности, это 47 станций заполнения пробелов, 75 постоянных системных радаров, 39 полумобильных радаров, 19 станций Pinetree ,… 1 радар эпохи Lashup и одна Техасская башня ». [2] : 223 «На 31 декабря 1958 года в ADC ВВС США было 187 действующих наземных радиолокационных станций» (74 были «P-станциями», 29 «M-станциями», 13 «SM-станциями» и 68 «ZI Gap Fillers»). [26]
Системный ученый Джей Форрестер сыграл важную роль в руководстве разработкой ключевой концепции системы перехвата во время своей работы в Лаборатории сервомеханизмов Массачусетского технологического института. Концепция системы, согласно сайту Лаборатории Линкольна, заключалась в «разработке цифрового компьютера, который мог бы получать огромные объемы данных с нескольких радаров и выполнять обработку в реальном времени для получения информации о цели для перехвата самолетов и ракет». [27]
AN /FSQ-7 был разработан Лабораторией цифровых компьютеров и Отделом 6 Лаборатории Линкольна, тесно сотрудничая с IBM как производителем. Каждый FSQ-7 фактически состоял из двух почти идентичных компьютеров, работающих в «дуплексе» [28] для избыточности. Конструкция использовала улучшенную версию памяти на магнитных сердечниках Whirlwind I и была расширением компьютерной программы Whirlwind II, переименованной в AN/FSQ-7 в 1953 году для соответствия номенклатуре ВВС. Было высказано предположение, что FSQ-7 был основан на IBM 701, но, хотя 701 исследовался инженерами MIT, его конструкция в конечном итоге была отклонена из-за высокого уровня ошибок и в целом «несоответствия задаче». [29] Вклад IBM был существенным для успеха FSQ-7, и IBM получила огромную выгоду от своей связи с проектом SAGE, наиболее очевидно во время разработки IBM 704. [ 30] [31]
28 октября 1953 года Совет ВВС рекомендовал финансирование на 1955 год для «ADC для преобразования в автоматизированную систему Линкольна» [2] : 193 («переименована в систему SAGE в 1954 году»). [2] : 201 « Экспериментальный подсектор SAGE, расположенный в Лексингтоне, Массачусетс , был завершен в 1955 году… с прототипом AN/FSQ-7…известным как XD-1 » [6] (единая компьютерная система [32] в здании F). [22] В 1955 году личный состав ВВС начал обучение IBM в Кингстоне, Нью-Йорк , на прототипном объекте, [3] и « 4620-е крыло ПВО (экспериментальная SAGE) было создано в лаборатории Линкольна»
3 мая 1956 года генерал Партридж представил Совету по политике вооруженных сил « Оперативную концепцию CINCNORAD по управлению средствами ПВО» [21] , а в июне 1956 года на симпозиуме были определены передовые методы программирования кода SAGE. [33] Для консультаций с SAGE компании Western Electric и Bell Telephone Laboratories сформировали Инженерную службу противовоздушной обороны (ADES), [34] с которой был заключен контракт в январе 1954 года. [22] IBM поставила прототип компьютера FSQ-7 в июне 1956 года, [35] а XD-2 от Kingston с двумя компьютерами [32] обеспечил успешный перехват самолета BOMARC на мысе Канаверал 7 августа 1958 года. [2] : 197 Первоначально контракт был заключен с RCA , производство единиц AN/FSQ-7 было начато IBM в 1958 году [ необходима ссылка ] (было запланировано 32 DC [2] : 207 для сетевых регионов NORAD.) [36] По производственному контракту IBM было разработано 56 компьютеров SAGE на сумму 0,5 млрд долларов (~ 18 млн долларов за пару компьютеров в каждом FSQ-7) [32] — см . Манхэттенский проект Второй мировой войны стоимостью 2 млрд долларов .
Общие эксплуатационные требования (GOR) 79 и 97 были «основными документами ВВС США, регулирующими разработку и совершенствование [полуавтоматической] наземной среды». [37] : 97 До того, как принять на вооружение центральные системы AN/FSQ-7, ВВС США изначально развернули «полуавтоматические системы перехвата до SAGE» ( AN/GPA-37 ) в центрах управления противовоздушной обороны , ADDC [37] : 11 (например, в « центрах управления NORAD »). [26] 22 апреля 1958 года NORAD одобрило размещение систем Nike AADCP с ручными ADDC ВВС США на авиабазе Данканвилл , штат Техас, на авиабазе Олате, штат Канзас, на авиабазе Бельвилл, штат Иллинойс, и на авиабазе Оцеола, штат Канзас. [26]
В 1957 году на авиабазе Маккорд было начато внедрение системы SAGE для DC-12 [38] , куда «электронный мозг» начал поступать в ноябре 1958 года [39] , а «первый региональный боевой пункт SAGE [CC-01] начал работать в Сиракузах, штат Нью-Йорк, в начале 1959 года». [2] : 263 BOMARC «подготовка экипажей была активирована 1 января 1958 года», [40] и AT&T «укрепила многие из своих коммутационных центров, разместив их в глубоких подземных бункерах», [41] План целей обороны Северной Америки (NADOP 59–63), представленный Канаде в декабре 1958 года, предусматривал завершение 5 центров управления и 1 боевого центра в 1959 финансовом году, 12 центров управления и 3 центров боевых действий к концу 60 финансового года, 19 центров управления/4 центров управления в 61 финансовом году, 25/6 в 62 финансовом году и 30/10 в 63 финансовом году. [26] 30 июня NORAD приказал, чтобы «секторы противовоздушной обороны (SAGE) были обозначены как сектора NORAD», [42] (военная реорганизация началась, когда с 1 апреля 1958 года вступил в силу, CONAD «обозначил четыре сектора SAGE – Нью-Йорк, Бостон, Сиракузы и Вашингтон – как секторы КОНАД».) [37] : 7
Географическая реорганизация SAGE: План географической реорганизации SAGE от 25 июля 1958 года, разработанный NORAD, был призван «обеспечить средства для упорядоченного перехода и поэтапного перехода от ручного управления к системе SAGE». План предусматривал деактивацию Восточного , Центрального и Западного регионов/сил обороны 1 июля 1960 года, а «текущие границы ручного управления» должны были быть перемещены в новые «восемь дивизий SAGE» (1 в Канаде, «35-я») как можно скорее. Ручные дивизии «не должны были получить компьютеры SAGE», а также их ручные центры управления ПВО на базе штаба: «9-я [на] Гейгер-Филд … 32-я, Сиракьюс АФС … 35-я, Доббинс АФБ … 58-я, Райт-Паттерсон АФБ … 85-я, Эндрюс АФБ ». [26] 26-я дивизия SAGE (секторы SAGE в Нью-Йорке, Бостоне, Сиракузах и Бангоре) — первая из дивизий SAGE — начала действовать на базе Хэнкок-Филд 1 января 1959 года [26] после начала переименования эскадрилий AC&W (например, подразделение P-9 в Хайлендсе стало 646-й радиолокационной эскадрильей (SAGE) 1 октября.) [43] : 156 Дополнительные сектора включали сектор ПВО Лос-Анджелеса (SAGE), назначенный в феврале 1959 года. Меморандум Объединенного комитета начальников штабов от 23 июня утвердил новый «План реорганизации на март 1959 года» для штаб-квартиры NORAD/CONAD/ADC. [44] : 5
Команды проекта Wild Goose из состава командования по воздушным материально-техническим средствам установили около 1960 года станции наземной передачи и приема для SAGE TDDL (в апреле 1961 года первым оперативным сектором с TDDL был Су-Сент-Мари ). [46] К середине 1960 года AMC определила, что потребуется около 800 000 человеко-часов (включая 130 изменений), чтобы довести флот F-106 до точки, когда он станет ценным дополнением к системе противовоздушной обороны. Часть работы (проект Broad Jump) была выполнена районом Sacramento Air Materiel Area . Остальная часть (проект Wild Goose) была выполнена на базах ADC передвижными полевыми группами помощи AMC при поддержке технического персонала ADC. (цитируется по Тому I, стр. 271 и Шаффелю, стр. 325) После экспериментального испытания ATABE в сентябре 1959 года между «сокращенным» AN/FSQ-7, поставленным в Форт-Бэнксе , и Lexington XD-1, в 1961 году в рамках «испытательной программы SAGE/ Missile Master » были проведены крупномасштабные полевые испытания «математической модели» ATABE с использованием радиолокационных траекторий реальных самолетов SAC и ADC , выполнявших имитационные прорывы в сектора обороны. [47] Аналогичным образом были проведены совместные учения SAC-NORAD Sky Shield II, за которыми последовали учения Sky Shield III 2 сентября 1962 года. [48] 15 июля 1963 года Управление CMC ESD приняло на себя «ответственность в связи с BMEWS , Space Track, SAGE и BUIC». [49] Компьютеризированный [ указать ] Центр совместных операций NORAD/ADC в здании Chidlaw в 1963 году стал высшим эшелоном компьютерной сети SAGE, когда операции переместились из ручного командного центра Ent AFB 1954 года в частично подземную [49] «военную комнату». [50] Также в 1963 году радиолокационные станции были перенумерованы (например, Cambria AFS была переименована из P-2 в Z-2 31 июля), а система SAGE на электронных лампах была завершена (и устарела). [51] : 9
«26 июня 1958 года… сектор Нью-Йорка начал функционировать» [2] : 207, а 1 декабря 1958 года был введен в эксплуатацию DC-03 сектора Сиракьюс («система SAGE [не] начала функционировать до января 1959 года»). [25] Строительство CFB North Bay в Канаде было начато в 1959 году для бункера глубиной ~700 футов (210 м) под землей (вступил в эксплуатацию 1 октября 1963 года), [52] и к 1963 году система имела 3 боевых центра. 23 центра SAGE включали 1 в Канаде, [53] и «центры управления SAGE достигли своих полных 22 мест развертывания в 1961 году (из 46 первоначально запланированных)». [54] Завершенный блокгауз авиабазы Майнот получил AN/FSQ-7, но так и не получил FSQ-8 (1 апреля 1959 года сектор ПВО Майнот был объединен с сектором ПВО Гранд-Форкс 1 марта 1963 года). [55]
Система SAGE включала в себя центр управления (ЦУ), закрепленный за секторами ПВО, как они были определены в то время.
* Некоторые из изначально запланированных 32 центров обработки данных так и не были достроены, а центры обработки данных планировалось разместить на объектах в других секторах: Калипсо/ Роли (Северная Каролина), Англия / Шривпорт (Луизиана), Форт-Нокс (Кентукки), Киртланд / Альбукерке (Нью-Мексико), Робинс /Майами, Скотт / Сент-Луис , Уэбб / Сан-Антонио (Техас).
Окружающая среда позволяла персоналу радиолокационной станции контролировать данные радара и состояние систем (например, давление обтекателя Arctic Tower ) и использовать оборудование высоты диапазона для обработки запросов высоты от персонала Центра управления (DC). Центры управления получали входные данные радара дальнего действия от радиолокационных станций сектора, а персонал DC отслеживал радиолокационные траектории и данные IFF, предоставленные станциями, запрашивал данные радара высотомера по целям и отслеживал оценку компьютера того, какой истребитель или ракетная площадка Bomarc могли первыми достичь угрозы. «Оперативный штаб командующего сектором NORAD» DC [63] мог назначить истребитель для перехвата цели или, используя консоль с клавишами старшего директора [64] в комнате управления оружием [3] , запустить перехват Bomarc с автоматическим наведением Q-7 ракеты класса «земля-воздух» на финальное самонаводящееся пикирование (оснащенные истребители в конечном итоге автоматически направлялись на перехват).
«Центр управления сектором NORAD (NSDC) [также имел] пульты управления артиллерии противовоздушной обороны (ADAD) [и офицера штаба ADA]», а NSDC автоматически передавал перекрестные сообщения «данные опорного трека SAGE» в/из DC соседних секторов и в 10 Nike Missile Master AADCP . [63] Передача автоматически передавала данные из нескольких DC в трехэтажный боевой центр (CC), обычно в одном из DC сектора [6] ( ср. запланированную базу ВВС Гамильтон CC-05 около базы ВВС Бил DC-18) для координации воздушного боя в регионе NORAD (несколько секторов), который пересылал данные в командный центр NORAD ( база ВВС Энт , здание Чидлоу 1963 года и гора Шайенн 1966 года ). Интеграция данных воздушного оповещения NORAD (в ADOC ) с данными космического наблюдения, разведывательными и другими данными позволила провести оценку атаки в случае чрезвычайной ситуации с противовоздушной обороной для оповещения командных центров SAC (узлы SACCS 465L на авиабазе Оффутт и в Нотче ), Пентагона / NMCC Raven Rock /ANMCC и общественности через радиостанции CONELRAD .
Компонент Burroughs 416L SAGE ( ESD Project 416L, [65] Полуавтоматическая наземная система окружения) [49] был сетью времен Холодной войны , соединяющей поставленные IBM компьютерные системы в различных ЦОД, и которая создавала среду отображения и управления для работы отдельных радаров [65] и для обеспечения исходящего командного наведения для наземного перехвата самолетами ПВО в «Системе обороны SAGE» [66] (« Система вооружения ПВО »). [40] Корпорация Burroughs была генеральным подрядчиком по оборудованию сетевого интерфейса SAGE, которое включало 134 комплекта передачи координатных данных (CDTS) Burroughs AN/FST-2 на радиолокационных станциях и других объектах, IBM поставляла AN/FSQ-7 в 23 центра управления и боевые компьютеры управления AN/FSQ-8 в 8 боевых центрах. Два компьютера каждого AN/FSQ-7, весивших вместе 275 коротких тонн-сил (2450 кН) [67] [ Эта цитата нуждается в цитате ] использовали около ⅓ площади второго этажа DC [3] и при ~$50 за инструкцию имели приблизительно 125 000 «компьютерных инструкций, поддерживающих фактическую оперативную миссию противовоздушной обороны» обработки. [68] AN/FSQ-7 на авиабазе Люк имел дополнительную память (всего 32 КБ) и использовался как «вычислительный центр для всех других» DC. [69] Проект 416L был предшественником ВВС США компьютерных систем NORAD, SAC и других военных организаций «Big L» (например, 438L Air Force Intelligence Data Handling System и 496L Space Detection and Tracking System ). [70]
Сетевые коммуникации:
Сеть компьютеров SAGE, соединенных «цифровым радиолокационным реле» [71] (система данных SAGE) [72], использовала голосовые линии AT&T, микроволновые вышки, коммутационные центры (например, SAGE NNX 764 был в Дельте, штат Юта [73] и 759 в Маундсе, штат Оклахома [74] ) и т. д.; а «главная подземная станция» AT&T находилась в Канзасе (Фэрвью) с другими бункерами в Коннектикуте (Чешир), Калифорнии (Санта-Роза), Айове (Бун) [75] и Мэриленде (Хартстоун-Маунтин). Модемы CDTS на автоматизированных радиолокационных станциях передавали дальность и азимут, [76] а Служба идентификации воздушных перемещений (AMIS) предоставляла данные о воздушном движении в систему SAGE. [77] Радарные треки по телефонным звонкам (например, из центров ручного управления в секторах Альбукерке , Майнот и Оклахома-Сити ) можно было ввести через консоли комнаты «Ручной ввод» на 4-м этаже, смежной с комнатой «Запись-мониторинг связи и УКВ». [78] В 1966 году коммуникации SAGE были интегрированы в сеть AUTOVON . [74]
SAGE Sector Warning Networks ( ср. NORAD Division Warning Networks) обеспечивали связь радиолокационной сети для каждого DC [26] и в конечном итоге также позволили передавать командное руководство автопилотам перехватчиков, оборудованных TDDL, для наведения на цели [43] через подсистему передачи данных «земля-воздух» и сеть радиосайтов « земля-воздух » (GATR) для «HF/VHF/UHF voice & TDDL» [73], каждый из которых обычно располагался на сайте CDTS. Центры управления SAGE и боевые центры также были узлами сети оповещения NORAD № 1, а чрезвычайный военный приказ SAC [ 79 ] включал «инструкции по положительному управлению/Ноеву ковчегу» через северные радиосайты NORAD для подтверждения или отзыва бомбардировщиков SAC, если «SAC решил запустить силы оповещения до получения приказа на выполнение от JCS». [26]
Эргономические испытания системы SAGE на авиабазе Люк в 1964 году « убедительно показали, что неправильная синхронизация человеческих и технических операций приводила к частому усечению системы отслеживания траектории полета » (Гарольд Сэкман). [51] : 9 Разработка программного обеспечения SAGE была «грубо недооценена» [22] : 370 (60 000 строк в сентябре 1955 года): [80] «самой большой ошибкой [компьютерной программы] SAGE была [недооценка] перехода от 35 000 [Первой мировой войны] инструкций … к более чем 100 000 инструкций на» AN/FSQ-8. [81] В 1963 году NORAD провело тест интеграции Sage/Missile Master/ECM-ECCM , [82] и хотя SAGE использовала ввод информации о воздушном движении AMIS, план 1959 года, разработанный в июле 1958 года Отделом интеграции систем ПВО ВВС США [26] для интеграции воздушного движения SAGE (SATIN), был отменен Министерством обороны. [83]
Радиолокационные станции SAGE , включая 78 станций DEW Line в декабре 1961 года, [84] предоставляли радиолокационные треки DC и имели радары с частотным разнесением (FD) [85] Патрульные корабли ВМС США также предоставляли радиолокационные треки, и было обеспечено покрытие радаром в сторону моря. К концу 1960-х годов самолеты EC-121 Warning Star, базирующиеся на авиабазе Отис, штат Массачусетс, и авиабазе Макклеллан, штат Калифорния, предоставляли радиолокационные треки через автоматическую линию передачи данных в систему SAGE. [2] Радары Управления гражданской авиации находились на некоторых станциях (например, станции Системы совместного использования сайтов), и скорость вращения радара наблюдения за воздушными маршрутами ARSR-1 пришлось изменить «для режимов III и IV SAGE [IFF/SIF] » («модификация коробки передач антенны» для совместимости с центральными станциями FSQ-7 и FSG-1.) [37] : 21
Самолеты ADC, такие как F-94 Starfire , F-89 Scorpion , F-101B Voodoo и F-4 Phantom , контролировались SAGE GCI. F-104 Starfighter был «слишком мал, чтобы быть оборудованным оборудованием [SAGE] data link» и использовал голосовое управление GCI, [2] : 229 , но F-106 Delta Dart был оборудован для автоматизированного канала передачи данных (ADL) . [ необходима цитата ] ADL был разработан, чтобы позволить перехватчикам, достигшим целей, передавать в реальном времени тактические перемещения своих и противника и определять, необходимо ли усиление обороны сектора. [27]
Ознакомительные полеты позволили руководителям вооружений SAGE полетать на двухместных перехватчиках для наблюдения за операциями GCI. [ необходима цитата ] Установки ракет класса «земля-воздух» для перехватчиков CIM-10 Bomarc были отображены на консолях SAGE. [86]
Частично твердотельные компьютеры AN/FST-2B и более поздние AN/FYQ-47 заменили [ когда? ] AN/FST-2, [76] и сектора без центральных AN/FSQ-7, требующих « устройства управления направлением оружия » для противовоздушной обороны ВВС США, использовали твердотельные AN/GSG-5 CCCS вместо AN/GPA-73, рекомендованного ADC в июне 1958 года. Резервное управление перехватчиками (BUIC) [26] с CCCS, рассредоточенным по радиолокационным станциям для обеспечения живучести, позволило использовать уменьшенные, но функциональные возможности SAGE. В 1962 году Burroughs «выиграл контракт на поставку военной версии своей модульной системы обработки данных D825» [64] для BUIC II . [7] BUIC II впервые был использован на базе Z-10 в Норт-Труро в 1966 году, [7] а BUIC II на авиабазе Гамильтон был установлен в бывшем здании MCC , когда он был преобразован в боевой центр SAGE в 1966 году (CC-05). [87] 3 июня 1963 года планировалось закрыть центры управления в Мэрисвилле, Калифорния, на авиабазе Маркетт/КИ Сойер (DC-14), Мичиган, [ уточнить ] на авиабазе Стюарт, Нью-Йорк (DC-02), и на авиабазе Мозес-Лейк, Вашингтон (DC-15) [52] , и к концу 1969 года осталось только 6 DC CONUS SAGE (DC-03, -04, -10, -12, -20 и -21), все с центральными станциями на электронных лампах AN/FSQ-7. [7] : 47 В 1966 году операции объединенного оперативного центра NORAD в Чидлоу были переведены в оперативный центр горы Шайенн (система 425L), а в декабре 1963 года Министерство обороны одобрило замену на твердотельных носителях центральных станций Martin AN/FSG-1 [88] : 317 на AN/GSG-5 и последующие Hughes AN/TSQ-51 . «Программный офис 416L/M/N» в Ханском-Филд [65] развернул BUIC III к 1971 году (например, в Fallon NAS ), [89] а первоначальные системы BUIC были сняты с производства в 1974–1975 годах. [64] 15 января 1968 года ADC был переименован в Командование воздушно-космической обороны, [90] а его общие станции радиолокационного наблюдения были переданы в ADTAC в 1979 году, когда главное командование ADC было расформировано (станции космического наблюдения были переданы SAC, а Центр воздушно-космической обороны был активирован как DRU ).
Для воздушных командных пунктов «еще в 1962 году ВВС начали изучать возможности для бортовой системы предупреждения и управления (AWACS)», [2] : 266 , а Стратегическая оборонная архитектура (SDA-2000) планировала интегрированную сеть противовоздушной обороны и управления воздушным движением . ВВС США объявили о полной эксплуатационной готовности первых семи ROCC Совместной системы наблюдения 23 декабря 1980 года, [49] с системами Hughes AN/FYQ-93 , [91] и многие из радиолокационных станций SAGE стали объектами Совместной системы наблюдения (JSS) (например, San Pedro Hill Z-39 стал наземным оборудованием FAA J-31 .) AN/FSQ-7 в Норт-Бэй был разобран и отправлен в Музей компьютеров в Бостоне . [ требуется ссылка ] В 1996 году компоненты AN/FSQ-7 были перемещены на федеральный аэродром Моффетт для хранения, а затем перемещены [ когда? ] в Музей компьютерной истории в Маунтин-Вью, Калифорния . Последние центральные станции AN/FSQ-7 были уничтожены на авиабазе Маккорд (август 1983 г.) и авиабазе Люк (февраль 1984 г.). [64] Списанное оборудование AN/FSQ-7 также использовалось в качестве реквизита в научно-фантастических фильмах и телесериалах (например, «Путешествие на дно моря » и других).
Истории SAGE включают специальный выпуск Annals of the History of Computing 1983 года [92], а также были опубликованы различные личные истории, например, Valley в 1985 году [93] и Jacobs в 1986 году. [94] В 1998 году система SAGE была определена как один из 4 «Монументальных проектов», [95] а лекция SAGE представила винтажный фильм In Your Defense, за которым последовала анекдотическая информация от Леса Эрнеста , Джима Вонга и Пола Эдвардса. [32] В 2013 году копия изображения девушки с обложки 1950-х годов, запрограммированная для показа SAGE, была определена как «самое раннее известное образное компьютерное искусство ». [3] Истории компаний, определяющие роли сотрудников в SAGE, включают в себя « System Builders: The Story of SDC» 1981 года [96] и «Architects of Information Advantage: The MITRE Corporation Since 1958» 1998 года . [97]
Компонент SAGE, память на магнитных сердечниках 64 x 64 [4 K ] … Центр управления SAGE. Эта установка расположена на авиабазе Стюарт в штате Нью-Йорк. … [Hancock Field] объединенный центр управления и боя находился в Сиракузах, штат Нью-Йорк.[подписи к фотографиям на стр. 198, 208 и 265] ПРИМЕЧАНИЕ : в истории Шаффеля используется то же название, что и в статье «Развивающийся щит: наземная среда ПВО», Air University Quarterly Review 8, № 2 (весна 1956 г.).
Корпорация
по разработке систем
… в разработке крупных компьютерных программ … Burroughs… электронное оборудование … Western Electric… помощь ВВС в координации и управлении всеми усилиями… и проектировании зданий. … офис проекта SAGE… командование по снабжению ВВС
[ когда? ]
Функция Центра управления в решении проблемы противовоздушной обороны заключается в объединении, обобщении и отображении картины воздушного боя для контроля за несколькими секторами в пределах дивизии. … Типичное здание Центра управления (ЦУ), в котором размещается Центральный пункт боевого управления AN/FSQ-8, представляет собой 3-этажное сооружение того же типа конструкции, что и здание ЦУ.(стр. 7)
"Радарные станции BUIC II смогут включать потоки данных из других секторов радаров непосредственно на свои экраны радаров.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ) (цитируется Schaffel pdf стр. 311){{cite report}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )"Красная книга SAGE" — План операции, полуавтоматическая наземная система для противовоздушной обороны (ранее называлась «система перехода»)(В ссылке на план операции Redmond & Smith указана дата)
стр. 268 Основные элементы, которые должны были быть доведены до состояния высокой готовности к началу 1957 года, включали линию дальнего раннего оповещения (DEW) и систему управления противовоздушной обороной, использующую полуавтоматические центры управления.1 … В начале 1955 года системы радиолокационного оповещения состояли из 83 постоянных радаров в Соединенных Штатах, 33 постоянных радаров системы Pine Tree в Канаде, 12 постоянных радаров на Аляске и шести корабельных радаров, размещенных у восточного побережья Соединенных Штатов. … Чтобы облегчить работу CONAD по сбору данных с радаров оповещения и выдаче соответствующих инструкций силам перехвата и противовоздушной обороны, ВВС спонсировали разработку системы полуавтоматической наземной среды (SAGE) в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института. Система SAGE была принята, но не должна была быть введена в эксплуатацию до января 1959 года. … линия DEW… начала работать вскоре после этого, 13 августа 57 года. … Глава 15. Континентальная оборона 1. NSC 5408, 24 февраля 54 года, CCS 381 US (5-23-46) sec 37.(Кондит включает подробные номера радиолокационных станций 1954, 1956 и 1957 годов на стр. 269, таблица 13.)
Для обеспечения непрерывной работы каждый компьютер был дуплексным; фактически он состоял из двух машин.
компьютер Whirlwind, который был цифровой версией ASCA, стоил около пяти миллионов долларов в долларах 1950-х годов … На 1949 финансовый год MIT запросил 1,5 миллиона долларов на проект Whirlwind. … один [компьютер SAGE] находился в лаборатории Линкольна, … XD-1, а другой был в Кингстоне, XD-2. Таким образом, мы использовали оба этих места для разработки. … XD-1 был симплексной системой… не дуплексной … оригинальные компьютеры на электронных лампах — последний был окончательно демонтирован в 1983 году, все еще работая. … IBM получила… около 500 миллионов долларов… на создание 56 компьютеров.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )AN/FSQ-7… был разработан, построен и обслуживался IBM. … В июне 1956 года IBM поставила прототип компьютера для использования в SAGE.
BOMARC… Обучение экипажа было активировано 1 января 1958 года. … Оператор запрашивает «точку прогнозирования поражения» у компьютера IBM. … информация о наведении ракеты передается по выделенным линиям на мыс Канаверал и по радио на ракету BOMARC.Alt URL (цитируется по Тому I, стр. 257)
{{cite journal}}: Cite journal required |journal=( помощь ) ; Отсутствует или пусто |title=( помощь ) (определено NORAD Hist. Summary Jan–Jun '58 p. 7) [ недостаточно конкретно для проверки ]Данные из фазы II и фазы III
NORAD
SAGE/
Missile Master
… для проверки математической модели
[с]
крупномасштабными системными испытаниями с использованием
самолетов
SAC
и
ADC
[в рамках]
Объединенной испытательной группы NORAD, размещенной на
авиабазе Стюарт
.
(цитирует Миллера 1961)
Полуавтоматическая система управления центром, позже известная как… Полуавтоматическая система наземной среды, по сути, система перехода Линкольна.
Центр SAGE в Норт-Бэй — единственный на континенте, который полностью «укреплён» или построен под землёй.
Блок-хаус SAGE был снесен бульдозером в 1985 году.(изображение входного знака со стрелкой: «Бангорский североамериканский сектор противовоздушной обороны»)
Центр Luke был уникален тем, что он был центром программирования для всех других сайтов Sage. Это означало только то, что наши компьютеры… имели больше оперативной памяти, всего 32 КБ
Система SAGE была завершена в декабре 1961 г., когда начал работу Центр управления Су-Сити.
AN/FSG-1
… f. Использует данные опорного трека с местных радаров и голосовую связь с центром направления сектора NORAD (NSDC) или станцией GC 1, когда данные SAGE недоступны. … 22. Обычное отслеживание Офицеры S & E и трекеры отслеживают данные опорного трека SAGE … в центрах направления SAGE NORAD… персонал управляет пультами управления артиллерией противовоздушной обороны (ADAD) … Армейский полевой офицер служит офицером боевого штаба ADA в оперативном штабе командующего сектором NORAD. … Двухпозиционный переключатель SAGE SELECTOR: выбирает SAGE 1 или SAGE 2 (первичный или вторичный SAGE DC) в качестве источника данных SAGE. … 45. Подсистема дальности-высоты a. Оборудование. Оборудование дальности-высоты состоит из двух пультов RHI
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )архивист Эд Шарп около некоторых артефактов SAGE в SMECC.
Ключевая консоль старшего директора…кнопка огня
BUIC … Burroughs…D825 … McChord AFB…август 1983 г.
Luke AFB… Февраль 1984
Если говорить точнее, я имею в виду что-то вроде
системы BADGE
; в опыте США примерами могут служить SAGE,
412L
,
[
указать
]
или NORAD COC… Ранняя разработка SAGE была затруднена тем фактом, что радары не рассматривались как часть системы.
Следующая статья представляет собой описание организации и методов, которые мы использовали в Линкольновской лаборатории Массачусетского технологического института в середине 1950-х годов для создания программ для системы противовоздушной обороны SAGE. Статья появилась за год до объявления о SAGE; не было сделано никаких упоминаний о конкретном приложении, кроме указания на то, что программа использовалась в большой системе управления. Усилия по программированию были очень большими — в конечном итоге, около полумиллиона компьютерных инструкций. Около четверти этих инструкций поддерживали фактические оперативные миссии противовоздушной обороны. … В письме ко мне от 23 апреля 1981 г. … Была подготовлена система служебных программ Линкольна, содержащая 40 000 инструкций … опыт лаборатории Линкольна показал, что для поддержки подготовки, тестирования и обслуживания последней необходимо поддерживать систему служебных программ, равную по размеру основной системной программе.
Центр Luke был уникальным [как] центр программирования для всех других сайтов Sage [и] имел больше оперативной памяти, всего 32К
SAGE — проект ВВС 416L — стал образцом по крайней мере для двадцати пяти других крупных военных систем командования и управления… Это были так называемые системы «Big L» [и] включали 425L, систему NORAD; 438L, систему обработки разведывательных данных ВВС; и 474L, систему раннего предупреждения о баллистических ракетах (BMEWS). … Проект 465L, система управления SAC (SACCS) [с] более чем миллионом строк, в четыре раза превысил размер кода SAGE и потребовал 1400 человеко-лет программирования; SDC изобрел основной язык программирования, JOVIAL , специально для этого проекта.
SAGE – проект ВВС 416L – стал образцом по крайней мере для двадцати пяти других крупных военных систем командования и управления…
исследовательский центр ВВС Кембриджа
(AFCRC) [недавно] разработал методы цифровой передачи данных по телефонным линиям [с] цифровым радиорелейным ретранслятором (DRR). …была ключевой проблемой.
55
Исследования DRR, начатые сразу после Второй мировой войны, заняли четыре года. Его доступность решила одну из многих проблем аналого-цифрового преобразования, с которыми столкнулся в конечном итоге SAGE.
(Сноска 55 Эдвардса цитирует Харрингтона, стр. 370)
упомянутое учебное пособие AT&T по телефонным системам SAGE/BUIC/AUTOVON содержит список всех коммутационных центров AUTOVON/SAGE и включает их NNX общего назначения (AUTOVON), их SAGE NNX и … Например,
в Дельте, штат Юта,
было 890 для AUTOVON, 764 для SAGE
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )CO Cheyenne Mountain 1 июля 1966 г.… под землей (внутри горы) … CO Lamar 1 января 1967 г.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )Служба идентификации воздушных перевозок (AMIS) AMIS отвечает за отправку данных [Центра управления воздушным движением] о планах полетов, состоянии вооружения, погоде и траекториях самолетов в Центры управления и боевых действий по телетайпу и голосовым телефонным линиям.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )Система наблюдения и оповещения о ракетах и космосе в настоящее время
[
указать
]
состоит из пяти систем и космического вычислительного центра, расположенного в комплексе NORAD Cheyenne Mountain. Пять систем: Система раннего предупреждения о баллистических ракетах;
Программа поддержки обороны
(DSP), ранее называвшаяся Проектом 647;
Радар передового рассеяния над горизонтом
(система 440L);
Система предупреждения о баллистических ракетах морского базирования
; и Система обнаружения и оповещения о космосе. … 20 апреля Часть системы 425L комплекса NORAD
Cheyenne Mountain
(NCMC) стала полностью работоспособной.
{{cite book}}: Внешняя ссылка в |format=установка
ВВС в Тонопе, штат Невада,
передается ВВС Федеральному авиационному агентству. … У ADC есть радарная установка BUIC III, установленная и действующая в
Фэллоне
. Эта полуавтоматическая система наземной среды позволяет подключать к ней несколько других радаров.
AN/FPS-24
…Радиолокатор с частотным разнесением, разработанный для SAGE [также:]
AN/FPS-26
…
AN/FPS-27
… AN/FPS-28…Прошел полевые испытания на базе
Houma AFS
, штат Луизиана
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ). Статьи включают:{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )