Ubåtskommandosystem
SMCS, Submarine Command System , skapades först för Royal Navy i Storbritanniens Vanguard -klassubåtar som ett taktiskt informationssystem och ett torpedvapenkontrollsystem . Versioner har nu även installerats på alla aktiva Royal Navy-ubåtsklasser.
Inledande fas: SMCS för Vanguard -klassen
Med beslutet 1983 att bygga en ny ubåtsklass för att bära Trident-missilsystemet körde det brittiska försvarsministeriet (MoD) en öppen tävling om kommandosystemet. Fram till den punkten hade alla Royal Navy (RN) fartyg och ubåtar kommandosystem byggda av Ferranti med specialbyggd elektronik och specialiserade egenutvecklade processorer. I en avvikelse från tidigare praxis, som hade gynnat policyer för "föredragna entreprenörer", vanns tävlingen av ett nytt företag som heter Gresham-CAP, som ledde ett konsortium av Gresham-Lion (nu en del av Ultra Electronics plc) och CAP Scientific .
Konsortiet föreslog ett nytt distribuerat bearbetningssystem baserat på kommersiella off-the-shelf (COTS) processorer, med en modulär mjukvaruarkitektur till stor del skriven i programmeringsspråket Ada . Varje uppsättning av Initial Phase SMCS-utrustning har flera datornoder. I mitten av systemet finns en Input/Output Node (som ger gränssnitt till vapen och sensorer) och en Central Services Node (som rymmer snabba numeriska processorer). Varje central nod dupliceras för att skapa ett feltolerant system som är dubbelt modulärt redundant . Människa -datorgränssnittet tillhandahålls av multifunktionskonsoler och några ytterligare terminaler. De dubbla redundanta centralnoderna är länkade till varandra och till konsolerna via ett dubbelt redundant fiberoptiskt LAN.
I Initial Phase-utrustningen som är monterad på Vanguard -klassens ubåtar görs den mesta bearbetningen av Intel 80386 enkelkortsdatorer, var och en med sin egen Ada-runtime-miljö. CAP Scientific skapade ett komplext lager av mellanprogram för att länka samman de många processorerna. Vid sin tid var SMCS det största Ada-projektet hittills. Som en banbrytande användare av Ada stötte SMCS-projektet på många barnsjukdomar med den storskaliga användningen av Ada-kompilatorer, Ada-utvecklingsverktyg och de speciella egenskaperna hos den tidiga dialekten av programmeringsspråket Ada, senare känt som Ada 83 .
Andra fasen: SMCS för Swiftsure- och Trafalgar -klassen
År 1991 var CAP Scientific en del av Sema Group och SMCS-projektet ägdes av BAeSEMA , ett joint venture mellan Sema Group och British Aerospace . När SMCS väl visade sig fungera på Vanguard- båtar, föreslogs det i början av 1990-talet att utvidga dess användning till Swiftsure -klassens ubåtar och Trafalgar -klassens ubåtar , som en del av ett förbättringsprogram för dessa fartyg. Det fanns en kommersiell önskan om ytterligare adoption av COTS-teknik. Konsensus var att porta SMCS till någon form av UNIX . Sema Group, med stor erfarenhet av både realtidssystem och kommersiell UNIX, hade oro över den tekniska genomförbarheten av denna hamn. Kärnan i problemet var behovet av att mappa Ada-uppdragsmiljön till runtime-modellen av UNIX-processer på ett sätt som bevarade SMCS realtidsegenskaper tillräckligt för att bibehålla tillförlitligheten . Ett team från BAeSEMA, ledd av Ray Foulkes, genomförde grundlig forskning om möjliga alternativ till den distribuerade Ada-arkitekturen som användes i den inledande fasen. Efter omfattande undersökningar av körtidsbeteendet för olika UNIX-varianter, och av koden som genererats av olika Ada-kompilatorer, valde projektet Solaris-operativsystemet som körs på SPARC -datorer, som nu kunde anskaffas som COTS -enkortsdatorer .
För att begränsa risken konverterades endast konsolerna till Solaris på SPARC i denna fas. De centrala noderna hölls i samma form som Initial Phase-utrustningen. Fördelen var att det inte fanns något behov av att implementera det dubbla modulära redundansschemat på Solaris i detta skede. Emellertid var projektet tvunget att hantera några ytterligare problem som härrörde från blandat intel/SPARC-arbete, såsom endianism (eftersom intel-arkitekturen är lite-endian och SPARC är big-endian ).
En detaljerad och allmänt korrekt oberoende analys av dessa stadier i utvecklingen av SMCS gjordes 1998.
Tredje fasen: ACMS för smart klass
Efter att ha framgångsrikt utplacerats på Swiftsure- och Trafalgar -ubåtarna i den blandade Intel/SPARC-konfigurationen, reviderades arkitekturen ytterligare för Storbritanniens nya attackbåtar, ubåtarna av Astute -klassen .
Astute Combat Management System (ACMS) kombinerar SMCS med flera andra delsystem. För ACMS har de centrala noderna även konverterats till SPARC-datorer. Den dubbla redundanta arkitekturen, både för centrala noder och LAN-anslutningar, är fortfarande en nyckelfunktion. Det finns ungefär dubbelt så många konsoler som i tidigare versioner av SMCS. Den här fasen av SMCS är en helt UNIX-lösning som kör Solaris på flera SPARC-noder, med inbyggd dubbel redundans.
Ubåtskommandosystem nästa generation
Kontrovers om systemarkitektur
År 2000 hade Sema Group sålt sin andel i BAeSEMA, och SMCS-projektet ägdes nu helt av BAE Systems . I sin senaste stora försvarsöversyn, som rapporterades 2003, godkände det brittiska parlamentet många förbättringar för RN-ubåtar, men inga ändringar av Vanguard-båtarna eller Trident-missilsystemet. Det förväntades att SMCS-utrustningen, levererad och underhållen under ett supportavtal med Ultra Electronics , skulle hålla ut under hela livslängden för Vanguard-flottan. De program som fanns på plats för andra ubåtsförbättringar gällde främst ny ekolodsutrustning och hade granskats och godkänts av Storbritanniens parlament.
Under en kort period kom SMCS-projektet under ägandet av Alenia Marconi Systems , ett joint venture av BAE Systems. 2002 föreslogs det att konvertera SMCS för att köras på standard PC x86 -hårdvara, om än i robust industrialiserad form, för sjöledningssystem. SMCS-projektet började utveckla SMCS-NG ("Nästa generation") som SMCS som körs på PC-hårdvara. Planen var att konvertera SMCS-infrastrukturen och applikationerna för att köras på Microsoft Windows- operativsystemet.
Vissa mjukvaruingenjörer hade dock betänkligheter. I april 2002 hade Bill Gates , som framträdde i sin egenskap av Microsofts chefsmjukvaruarkitekt, avlagt edsvurit vittnesmål till de amerikanska domstolarna. Gates vittnesmål inkluderade uttalanden om att Microsoft Windows var oupplösligt och inte kunde skapas i nedskuren form. Punkterna 207 till 223 i Gates vittnesmål indikerade att Windows hade en intrasslad monolitisk struktur, snarare än en struktur organiserad på modulärt sätt. Förutsatt att Gates vittnesbörd var sann, ansåg dessa "pro-UNIX"-ingenjörer att UNIX med öppen källkod, snarare än Microsoft Windows, borde användas som grunden för framtida sjöledningssystem och cirkulerade sina bekymmer inom företaget.
SMCS-NG som första distribution av "Windows för krigsskepp"
Trots bekymmer från vissa ingenjörer skapades SMCS-NG som en port till Microsoft Windows för SMCS-infrastrukturen och applikationerna, ett drag som vissa kommentatorer har kallat "Windows för krigsskepp". Det brittiska försvarsdepartementet försäkrade senare, genom frågor i det brittiska parlamentet, att detta är en lågrisk användning av Microsoft Windows. Vissa andra leverantörer har dock tagit en annan väg. Konsolerna för den nya Sonar 2076 som tillhandahålls av Thales Underwater Systems för Ubåtar av Astute-klassen, och som kan eftermonteras till andra klasser, är byggda som datorer som kör Linux snarare än Windows. [ citat behövs ]
Efter att ha utvecklat SMCS-NG som ett internt projekt, föreslog BAE Systems självständigt till MoD att den ursprungliga SMCS-utrustningen skulle ersättas med en egen, nyare version. Efter sjöförsök i HMS Torbay tilldelade MoD kontrakt till BAE Systems för ombyggnad av SMCS-NG i de flesta RN-ubåtar, inklusive Vanguard-flottan. Även om försvarsminister Adam Ingram berättade för det brittiska parlamentet i oktober 2004 att inget beslut hade fattats om omställning av Vanguard -flottan för att köra SMCS-NG, lade MoD kontrakten följande månad. I december 2008 hade alla aktiva Royal Navy-ubåtar försetts med SMCS-NG.
Till skillnad från tidigare versioner av SMCS, levereras mjukvaran som en single-fit release som är avsedd att konfigureras för sensorn och vapenpassningen för varje ubåt.