Système de commande sous-marin - Submarine Command System
SMCS, le système sous - marin de commandement , a été créé pour la Royal Navy du Royaume-Uni de Vanguard des sous - marins en tant que système d'information tactique et une torpille système de contrôle des armes. Des versions ont maintenant également été installées sur toutes les classes de sous-marins actifs de la Royal Navy.
Phase initiale: SMCS pour la classe Vanguard
Avec la décision en 1983 de construire une nouvelle classe de sous - marins pour transporter le système de missiles Trident , le ministère britannique de la Défense (MoD) a lancé un concours ouvert pour le système de commande. Jusque-là, tous les navires et sous-marins de la Royal Navy (RN) avaient des systèmes de commande construits par Ferranti à l' aide d'électronique sur mesure et de processeurs propriétaires spécialisés. Contrairement à la pratique antérieure, qui avait favorisé les politiques d'`` entrepreneur privilégié '', le concours a été remporté par une nouvelle société appelée Gresham-CAP, à la tête d'un consortium composé de Gresham-Lion (qui fait désormais partie d'Ultra Electronics plc) et de CAP Scientific .
Le consortium a proposé un nouveau système de traitement distribué basé sur des processeurs commerciaux standard (COTS), avec une architecture logicielle modulaire largement écrite dans le langage de programmation Ada . Chaque ensemble d'équipement SMCS de phase initiale comporte plusieurs nœuds informatiques. Au centre du système, il y a un nœud d'entrée / sortie (qui fournit des interfaces aux armes et aux capteurs) et un nœud de services centraux (qui contient des processeurs numériques rapides). Chaque nœud central est dupliqué pour créer un système tolérant aux pannes qui est double redondant modulaire . L' interface homme-ordinateur est fournie par des consoles multifonctions et certains terminaux supplémentaires. Les deux nœuds centraux redondants sont reliés les uns aux autres et aux consoles via un double LAN à fibre optique redondant.
Dans les équipements de phase initiale installés sur les sous-marins de la classe Vanguard, la plupart des traitements sont effectués par des ordinateurs Intel 80386 à carte unique, chacun avec son propre environnement d'exécution Ada. CAP Scientific a créé une couche complexe de middleware pour relier les nombreux processeurs entre eux. À l'époque, SMCS était le plus grand projet Ada jamais vu. En tant qu'utilisateur pionnier d'Ada, le projet SMCS a rencontré de nombreux problèmes de démarrage avec l'utilisation à grande échelle des compilateurs Ada, des outils de développement Ada et des caractéristiques particulières du premier dialecte du langage de programmation Ada , plus tard connu sous le nom d'Ada 83.
Deuxième phase: SMCS pour Swiftsure et Trafalgar classe
En 1991, CAP Scientific faisait partie du groupe Sema et le projet SMCS appartenait à BAeSEMA , une joint-venture entre le groupe Sema et British Aerospace . Une fois que SMCS s'est avéré efficace sur les bateaux Vanguard , il a été proposé au début des années 1990 d'étendre son utilisation aux sous - marins de la classe Swiftsure et aux sous - marins de la classe Trafalgar , dans le cadre d'un programme d'amélioration de ces navires. Il y avait un désir commercial pour une adoption encore plus poussée de la technologie COTS. Le consensus était de porter SMCS à une certaine forme d' UNIX . Sema Group, avec une expérience considérable à la fois des systèmes temps réel et des UNIX commerciaux, s'inquiétait de la faisabilité technologique de ce port. L'essence du problème était la nécessité de mapper l'environnement de tâches Ada au modèle d'exécution des processus UNIX d'une manière qui préservait suffisamment les caractéristiques temps réel de SMCS pour maintenir la fiabilité . Une équipe de BAeSEMA, dirigée par Ray Foulkes, a mené des recherches approfondies sur les alternatives possibles à l'architecture Ada distribuée utilisée dans la phase initiale. Après une étude approfondie du comportement à l'exécution de différentes variantes UNIX et du code généré par différents compilateurs Ada, le projet a sélectionné le système d' exploitation Solaris fonctionnant sur des ordinateurs SPARC , qui pouvait désormais être acheté en tant qu'ordinateurs monocarte COTS .
Pour limiter les risques, seules les consoles ont été converties en Solaris sur SPARC dans cette phase. Les nœuds centraux ont été conservés sous la même forme que l'équipement de la phase initiale. L'avantage était qu'il n'était pas nécessaire à ce stade de mettre en œuvre le schéma de redondance modulaire double sur Solaris. Cependant, le projet a dû gérer certains problèmes supplémentaires découlant du fonctionnement mixte d'Intel / SPARC, tels que l' endianisme (puisque l'architecture d'Intel est little-endian et SPARC est big-endian ).
Une analyse indépendante détaillée et généralement précise de ces étapes du développement du SMCS a été réalisée en 1998.
Troisième phase: ACMS pour la classe Astute
Après avoir été déployé avec succès sur les sous-marins Swiftsure et Trafalgar dans la configuration mixte Intel / SPARC, l'architecture a encore été revue pour les nouveaux bateaux d'attaque du Royaume-Uni, les sous- marins de classe Astute .
Le système de gestion du combat astucieux (ACMS) combine SMCS avec plusieurs autres sous-systèmes. Pour ACMS, les nœuds centraux ont également été convertis en ordinateurs SPARC. La double architecture redondante, à la fois des nœuds centraux et des connexions LAN, reste une caractéristique clé. Il existe environ deux fois plus de consoles que celles fournies dans les versions antérieures de SMCS. Cette phase de SMCS est une solution entièrement UNIX exécutant Solaris sur plusieurs nœuds SPARC, avec une double redondance intégrée.
Système de commande sous-marin de nouvelle génération
Polémique sur l'architecture du système
En 2000, Sema Group avait vendu sa participation dans BAeSEMA, et le projet SMCS était désormais entièrement détenu par BAE Systems . Dans son dernier examen majeur de la défense, tel que rapporté en 2003, le Parlement britannique a approuvé de nombreuses améliorations pour les sous-marins RN, mais aucun changement aux bateaux Vanguard ou au système de missiles Trident. Il était prévu que l'équipement SMCS, fourni et entretenu dans le cadre d'un contrat de support avec Ultra Electronics , durerait toute la durée de vie de la flotte Vanguard. Les programmes en place pour d'autres améliorations sous-marines concernaient principalement de nouveaux équipements de sonar et avaient été revus et approuvés par le parlement britannique.
Pendant une brève période, le projet SMCS est devenu la propriété d' Alenia Marconi Systems , une joint-venture de BAE Systems. En 2002, il a été proposé de convertir SMCS pour qu'il fonctionne sur du matériel PC x86 standard , bien que sous une forme industrialisée robuste, pour les systèmes de commande navale. Le projet SMCS a commencé à développer SMCS-NG ("Next Generation") en tant que SMCS fonctionnant sur du matériel PC. Le plan était de convertir l'infrastructure et les applications SMCS pour qu'elles s'exécutent sur le système d'exploitation Microsoft Windows .
Cependant, certains ingénieurs en logiciel avaient des doutes. En avril 2002, Bill Gates , apparaissant en sa qualité d'architecte logiciel en chef de Microsoft, avait témoigné sous serment devant les tribunaux américains. Le témoignage de Gates comprenait des déclarations selon lesquelles Microsoft Windows était indissoluble et ne pouvait pas être créé sous une forme réduite. Les paragraphes 207 à 223 du témoignage de Gates indiquaient que Windows avait une structure monolithique enchevêtrée, plutôt qu'une structure organisée de façon modulaire. En supposant que le témoignage de Gates soit vrai, ces ingénieurs «pro-UNIX» ont estimé que UNIX open source, plutôt que Microsoft Windows, devrait être utilisé comme base des futurs systèmes de commandement naval et ont fait connaître leurs préoccupations au sein de l'entreprise.
SMCS-NG comme premier déploiement de "Windows for Warships"
Malgré les inquiétudes de certains ingénieurs, SMCS-NG a été créé comme un portage vers Microsoft Windows de l'infrastructure et des applications SMCS, un mouvement que certains commentateurs ont appelé «Windows for Warships». Le ministère britannique de la Défense a par la suite assuré, par le biais de questions au parlement britannique, qu'il s'agissait d'une utilisation à faible risque de Microsoft Windows. Cependant, certains autres fournisseurs ont emprunté une voie différente. Les consoles du nouveau Sonar 2076 fournies par Thales Underwater Systems pour les sous-marins de la classe Astute, et qui peuvent être rétro-adaptées à d'autres classes, sont construites comme des PC sous Linux plutôt que Windows.
Ayant développé SMCS-NG en tant que projet interne, BAE Systems a proposé de façon indépendante au ministère de la Défense que l'équipement SMCS d'origine soit remplacé par sa propre version plus récente. Après des essais en mer dans le HMS Torbay , le ministère de la Défense a attribué des contrats à BAE Systems pour le radoub du SMCS-NG dans la plupart des sous-marins RN, y compris la flotte Vanguard. Bien que le ministre de la Défense Adam Ingram ait déclaré au Parlement britannique en octobre 2004 qu'aucune décision n'avait été prise concernant la conversion de la flotte de Vanguard pour faire fonctionner SMCS-NG, le ministère de la Défense a passé les contrats le mois suivant. En décembre 2008, tous les sous-marins actifs de la Royal Navy avaient été modernisés avec SMCS-NG.
Contrairement aux versions précédentes de SMCS, le logiciel est fourni sous la forme d'une version à ajustement unique qui est destinée à être configurée pour l'ajustement du capteur et de l'arme de chaque sous-marin.