EL PROBLEMA DEL PATRIOT SOFTWARE

INTRODUCCIÓN

Durante la Guerra del Golfo a principios de 1990, la Operación Tormenta del Desierto utiliza tecnología sofisticada para poner fin a la guerra de una manera rápida y oportuna. Parte de esta tecnología fue la del sistema de defensa aérea de misiles Patriot.

En la noche del 25 de febrero de 1991, un sistema de misiles Patriot que opera en Dhahran, Arabia Saudita, no logró rastrear e interceptar un Scud entrante. El misil iraquí impactó en un cuartel del ejército, matando a 28 soldados estadounidenses e hiriendo a otro 98.

La causa del sistema de misiles de no defender contra el Scud entrante se remonta a un error en Patriots radar y software de seguimiento.

ANTECEDENTES

El Patriot es un sistema de misiles de defensa tierra-aire fabricado por Raytheon y utilizado por el Ejército de los Estados Unidos, originalmente diseñadas para proteger contra misiles de crucero soviéticos y medio a las aeronaves de gran altitud. Con el fin de evitar la detección era móvil y sólo funcionará durante un par de horas a la vez.

Durante la Operación Escudo del Desierto (la operación de mover fuerzas a la región del Golfo), los batallones patriotas fueron desplegados en lugares estratégicos de Arabia Saudita e Israel para defender los activos clave, personal militar y ciudadanos contra los misiles Scud lanzados por las fuerzas iraquíes.

Cada batallón generalmente compuesto por seis baterías, con cada batería que contiene una serie de componentes que incluye una unidad de radar con base en tierra solo se utiliza para la detección y seguimiento de objetivos de vigilancia, una estación de control de compromiso para el control de interceptores de misiles, ocho lanzadores de misiles, así como diversas comunicaciones y retransmitir componentes.

El equipo Patriots de control de armas realiza las funciones del sistema cruciales para el seguimiento e interceptar objetivos, así como otras tareas de control. El sistema de seguimiento y misiles cortado en una serie de etapas:

1. El sistema se encargó de buscar objetos en el aire con características Scud misiles (basadas en la información, tales como la velocidad, latitud, longitud, acimut y altitud) en su radar.

2. Una puerta de alcance, un dispositivo electrónico en el radar, calcula un área en el espacio de aire para los que el sistema debe mirar al lado para el misil entrante. El misil se realiza un seguimiento por el sistema de medida que se acerca.

3. El Patriota sería lanzar uno de sus propios misiles una vez que el misil estaba en el rango.

ESCARABAJO DE SOFTWARE

El error se produce en el cálculo de la siguiente ubicación del objetivo entrante por la puerta de alcance. La predicción se calcula basándose en la velocidad de objetivos y el tiempo de la última detección de radar.

La velocidad se almacena como un número entero y un decimal, y el tiempo es un entero continua o número entero (es decir, cuanto más tiempo el sistema ha estado funcionando, cuanto mayor sea el valor) se mide en décimas de segundo.

El algoritmo utilizado para predecir el siguiente espacio de aire para escanear por el radar requiere que tanto la velocidad y el tiempo pueden expresar como números reales. Sin embargo, el equipo Patriots sólo se tiene registros de coma fija de 24 bits. Porque el tiempo se midió como el número de décimo-segundo, el valor 1/10, que tiene una expansión no binario de terminación, fue picado en 24 bits después del punto radix. El error en la precisión crece a medida que aumenta el valor de tiempo, y la inexactitud resultante de esto es directamente proporcional a la velocidad objetivos.

Cuando el sistema Patriot fue diseñado en primer lugar, los objetivos principales eran misiles de aviones y cruceros soviéticos viajando a velocidades alrededor de MACH 2, y sólo funciona a un par de horas a la vez. Sin embargo, en la Operación Tormenta del Desierto, fueron desplegadas defensas estáticas (funcionamiento continuo), el seguimiento y la interceptación de misiles Scud que viajan a velocidades de aproximadamente MACH 5. En consecuencia, el ejército de Estados Unidos tuvieron que aprender cómo adaptar el Patriot para los objetivos de mucho mayor velocidad.

DESCUBRIMIENTO DEL BUG

Irónicamente, las fuerzas israelíes habían dado cuenta de la anomalía en los Patriots van puertas predicciones a principios de febrero de 1991, e informó al ejército de Estados Unidos del problema. Le dijeron al Ejército que los Patriots sufrieron una inexactitud focalización 20% después de la operación continua durante 8 horas.

Oficiales del Ejército presume que los usuarios Patriot no estaban funcionando los sistemas durante más de 8 horas a la vez. Sugirieron si iban a estar en ejecución durante periodos continuos, se reinicia de forma regular (que tuvo alrededor de 1 minuto y se restablezca el reloj del sistema a cero).

Sin embargo, el ejército no se puso a trabajar para producir una solución que se distribuye a todos los sistemas Patriot que arreglar el problema.

CONSECUENCIAS DEL BUG

El 25 de febrero de 1991, las fuerzas iraquíes dirigidas a un campo de aviación en Dhahran, Arabia Saudí lanzaron un misil Scud. Seis baterías Patriot fueron asignados para proteger los aeródromos y puertos marítimos de Dhahran; en particular, la batería Alfa era el asignado al aeródromo de destino.

Batería Alfa había estado en operación continua durante más de 100 horas consecutivas, y la inexactitud resultante resultante del error de software fue aproximadamente 0,34 segundos. Sin embargo, esto significaba que la puerta de alcance no podía rastrear con éxito el Scud entrante (viajando en aproximadamente 1,7 kilometros / s, por lo que la diferencia de tiempo resultó en la puerta de alcance escanear un área de espacio aéreo de más de medio kilómetro de distancia del misil). Véase el Apéndice A y para más detalles.Se lanzaron No hay misiles Patriot para interceptar el Scud entrante, que golpeó con éxito un almacén utilizado por el Ejército de Estados Unidos como un cuartel, matando a 28 soldados y otros 98 personas resultaron heridas.

LA CORRECCIÓN DE ERRORES Y AFTERMATH

Cuando los sistemas Patriot fueron traídos en el conflicto del Golfo, el software se modificó (varias veces) para hacer frente a la alta velocidad de los misiles balísticos, para los cuales el sistema no fue diseñado originalmente.La modificación de solucionar este error fue introducir subrutina llamada que haría un entero más precisa a la conversión real del valor de tiempo. Esta subrutina se insertó más o menos media docena de veces en varios lugares en el software Patriota.

El software modificado fue puesto en libertad el 16 de febrero de 1991, sin embargo, no llegó a Dhahran hasta el 26 de febrero 1991, el día después de que el incidente ocurrió. De acuerdo con funcionarios del Ejército, la demora fue causada por el tiempo que se tardó en organizar el transporte del software a los lugares en tiempos de guerra.Diversas opiniones e informes sobre el rendimiento de misiles Patriot se llevaron a cabo a lo largo del 1990, y el incidente Dhahran muestra la necesidad de requisitos bien documentados, de pruebas de software y corrección.Apéndice A - Efecto de Larga Duración en Patriot Operación.

HorasSegundo

sTiempo Calculado

(seg)La inexactitud

(seg)

Aprox. cambiar en Puerta

Rango (metros)

0 0 0 0 01 3600 3599.9996 0.00034 78 28800 28799.9973 0.0027 55

20 (a) 72000 71999.9313 0.0687 13748 172800 172799.8352 0.1648 33072 259200 259199.7528 0.2472 494

100 (b) 360000 359999.6667 0.3433 687 un . La operación continua superior a 20 horas - destino fuera puerta de alcance

b . Alfa batería corrió continuamente durante unas 100 horasApéndice B Diagramas de Sistema de Seguimiento PatriotLas siguientes figuras muestran la variación en los cálculos de rango puerta después de varias horas de funcionamiento.

Correctamente Calculado Range puerta para el sistema Patriot.

20% de cambio en el cálculo puerta de alcance después de 8 horas consecutivas de operación.

Después de 20 horas consecutivas de operación, el objetivo ya no en el área de la puerta rango es.