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Le Mark 1, et plus tard le Mark 1A, était un composant du système de contrôle de tir des canons Mark 37 déployé par la marine américaine pendant la Seconde Guerre mondiale et jusqu'en 1991 et peut-être plus tard. Il a été développé à l'origine par Hannibal C. Ford de la Ford Instrument Company et William Newell. Il a été utilisé sur une variété de navires, allant des destroyers (un par navire) aux cuirassés (quatre par navire). Le système Mark 37 utilisait la prédiction tachymétrique du mouvement de la cible pour calculer une solution de contrôle de tir. Il contenait un simulateur de cible qui était mis à jour par un suivi supplémentaire de la cible jusqu'à ce qu'il corresponde.
Pesant plus de 3 000 livres (1 400 kg), le Mark 1 lui-même était installé dans la salle de traçage, un compartiment étanche situé au plus profond de la coque du navire pour offrir autant de protection que possible contre les dommages de combat.
Essentiellement un ordinateur analogique électromécanique , le Mark 1 était relié électriquement aux supports de canons et au directeur de canon Mark 37 , ce dernier étant monté aussi haut que possible sur la superstructure pour offrir une portée visuelle et radar maximale. Le directeur de canon était équipé d'un télémètre optique et radar, et pouvait tourner sur une petite structure en forme de barbette . En utilisant les télémètres et les télescopes pour le relèvement et l'élévation, le directeur était capable de produire un ensemble de sorties à variation continue, appelées données de ligne de visée (LOS), qui étaient relayées électriquement au Mark 1 via des moteurs synchro . Les données LOS fournissaient la portée actuelle de la cible, son relèvement et, dans le cas de cibles aériennes, son altitude. Des entrées supplémentaires au Mark 1A étaient générées en continu à partir de l' élément stable , un dispositif gyroscopique qui réagissait au roulis et au tangage du navire, du loch pitomètre , qui mesurait la vitesse du navire dans l'eau, et d'un anémomètre , qui fournissait la vitesse et la direction du vent. L'élément stable s'appellerait désormais un gyroscope vertical.
Dans la salle de calcul, une équipe de marins se tenait autour du Mark 1, haut de 1,20 m, et surveillait en permanence son fonctionnement. Ils étaient également chargés de calculer et d'enregistrer la vitesse initiale moyenne des projectiles à tirer avant le début de l'action. Ce calcul était basé sur le type de propulseur à utiliser et sa température, le type et le poids du projectile, ainsi que le nombre de coups tirés par les canons jusqu'à présent.
À partir de ces données, le Mark 1 calculait automatiquement les angles d'avance par rapport à la position future de la cible à la fin du temps de vol du projectile, en y ajoutant des corrections pour la gravité, le vent relatif, l' effet magnus du projectile en rotation et la parallaxe , cette dernière compensation étant nécessaire parce que les canons eux-mêmes étaient largement déplacés sur la longueur du navire. Les angles d'avance et les corrections étaient ajoutés aux données LOS pour générer les données de ligne de tir (LOF). Les données LOF, le relèvement et l'élévation, ainsi que le temps de mise à feu du projectile, étaient envoyés aux supports par des moteurs synchro, dont le mouvement actionnait des servos hydrauliques avec une excellente précision dynamique pour viser les canons.
Une fois le système « verrouillé » sur la cible, il permettait de contrôler le tir en continu. Si ces systèmes de contrôle de tir amélioraient grandement la précision à longue portée des tirs navire-navire et navire-côte, en particulier sur les croiseurs lourds et les cuirassés, c'est dans le mode de guerre antiaérienne que le Mark 1 apportait la plus grande contribution. Cependant, la valeur antiaérienne des ordinateurs analogiques tels que le Mark 1 fut considérablement réduite avec l'introduction des avions à réaction , où le mouvement relatif de la cible devint tel que le mécanisme de l'ordinateur ne pouvait pas réagir assez rapidement pour produire des résultats précis. De plus, la vitesse de la cible, initialement limitée à 300 nœuds par une butée mécanique, fut doublée deux fois à 600, puis à 1 200 nœuds par des changements de rapport de démultiplication.
La conception du Mark 1A d'après-guerre a peut-être été influencée par le Mark 8 de Bell Labs , qui a été développé comme un ordinateur entièrement électrique, intégrant la technologie de l' ordinateur de données du canon M9 comme mesure de protection pour assurer un approvisionnement adéquat en ordinateurs de contrôle de tir pour l'USN pendant la Seconde Guerre mondiale. Les ordinateurs Mark 1 survivants ont été mis à niveau vers la norme Mark 1A après la fin de la Seconde Guerre mondiale.
Parmi les améliorations apportées, citons la suppression du solveur vectoriel du Mark 1 et la refonte du schéma de conversion des coordonnées inverses qui met à jour les paramètres cibles.
Le schéma conservait les quatre intégrateurs, des dispositifs obscurs non inclus dans les explications des mécanismes de base de contrôle de tir. Ils fonctionnaient comme une souris d'ordinateur de type boule, mais disposaient d'entrées d'arbre pour faire tourner la boule et déterminer l'angle de son axe de rotation.
L'indicateur de trajectoire de la cible ronde sur le côté droit de l'ordinateur de bord avec les deux boutons de panique est un vestige de l'époque de la Seconde Guerre mondiale, lorsque les premières données de suivi et la position initiale de l'angle de sortie du solveur vectoriel entraînaient une diminution de la vitesse de la cible. Des boutons-poussoirs permettaient de faire pivoter rapidement le solveur vectoriel.