アーサー・アンドリュース・コリンズ（Arthur Andrews Collins、1909年9月9日-1987年2月25日）は、アメリカの無線技士、起業家。彼は10代の頃、無線通信技術分野において重要な進歩をもたらしたことで全国的な知名度を得た。その後、1933年に自身の無線エンジニアリング・製造会社コリンズ・ラジオ社を設立。第二次世界大戦中に軍用通信機メーカーとして急拡大したコリンズ社は、やがて航空電子工学、電気通信、軍事・宇宙・商業無線通信の分野でフォーチュン500に名を連ねるリーダー企業に成長した。コリンズと彼の会社は、最終的にコンピュータと通信技術の融合のパイオニアとなった。エレクトロニクス技術革新の天才と広く見なされていたにもかかわらず、個人的な宣伝活動を避けたため、今日、エレクトロニクス業界内でも比較的知られていない。
生い立ち
アーサー・アンドリュース・コリンズは、オクラホマ州キングフィッシャーで、抵当銀行家であるマール・H・コリンズとイリノイ州のロックフォード・カレッジを卒業したフェイス・アンドリュース・コリンズの間に生まれた。アーサーが7歳のとき、一家はアイオワ州シーダーラピッズに引っ越した。父のマールは1925年にコリンズ農業会社を設立しCollins Farms Company. 1930. A Bulletin of the Collins Farms Company. 24pp.、生産性の大幅な向上を達成するために、利用可能な最良の設備と最新の農業技術（等高線に沿った耕作と侵食制御、輪作、新たに利用可能なハイブリッド種子トウモロコシ）を使用して、非効率な小規模農場をひとつの集団企業に統合した。この斬新なアプローチは、当初は成功していたが、大恐慌の影響で衰退した。息子のアーサーはラジオに強い関心を持ち、14歳でアマチュア無線技師の免許を取得し、父親の助けを借りて高価な真空管を購入し、独自の機器を設計および製作した。アーサー・コリンズは回路設計と電波伝播の専門家となり、専門誌にいくつかの記事を掲載した。
コリンズは、電波伝播に特別な関心を持っていたジョン・レイナルツを含む、アマチュア無線（ハム）仲間と友達になった。無線周波数帯域内では、長波のみが大気によって屈折（スキップ）され、夜間の長距離通信が可能になると考えられていて、短波長はそうではないということで、趣味のアマチュア無線通信には短波帯域が割り当てられていた。レイナルツとコリンズは、そのような「スキップ」が電波の波長20メートル帯域で日中に発生し、この波長帯を送受信できる通信機器間で長距離通信が可能になることを発見した。1925年に、ナショナルジオグラフィックが後援するマクミラン北極探検隊で、レイナルツが船の無線通信士になったとき、より長い波長を使用する米海軍とは異なり、レイナルツとコリンズだけが信頼できる通信を維持できた。コリンズはこの成果をあげたことで全国的な認知を得たA Culture of Innovation: the Arthur A. Collins Legacy. 2015. Antique Wireless Association & Arthur A. Collins Legacy Association. Documentary DVD, 24 min.Goodyear, Arlo C. 1954. The Collins Story. Privately published, Cedar Rapids, IA. 12pp.Heinemann, F.P. 1996. The Collins Radio Company ingredients of success. AWA Review 10:222-244.Stearns, Ben W. 2002. Arthur Collins Radio Wizard. Privately publ. 394pp.。
正式な教育 コリンズはシーダーラピッズの高校を卒業し、マサチューセッツ州アマーストの大学に通ったが、1年生の終わりに戻ってきた。彼は学位を取得することはなかったが、アイオワ大学とシーダーラピッズのでコースを受講した。彼自身の研究と、彼自身の会社の初期に行われた研究は、通常、アカデミック界における電子工学の大学院履修課程の程度を上回った。それでも彼は高等教育を重視し、従業員の教育を促進するためのプログラムを推進し、コリンズ・ラジオ社の社内インストラクターと一緒にコースを開設することさえした。
家族 1930年、アーサー・コリンズはシーダーラピッズでマーガレット（ペグ）・ヴァン・ダイクと結婚した。マーガレット（ペグ）・ヴァン・ダイクは、彼女のコミュニティ内で著名な芸術家であり、グラント・ウッドの元学生であった。彼らには、1939年生まれのスーザンと1943年生まれのマイケルの2人の子供がいた。マーガレットは1955年に脳出血で急死。アーサーは1957年に、マーシー病院の栄養学のアシスタントディレクターであるメアリー・マーガレット・メイスと再婚し、1963年生まれのアランと1966年生まれのデビッドの2人の息子ができた。
コリンズは、アイオワ州シーダーラピッズとテキサス州ダラスにそれぞれ住居を構えていて、コリンズ・ラジオ社がロックウェル・インターナショナルに売却された後もそこに住んだ。また、カリフォルニア州ニューポートビーチにペレグリンと名付けた70フィートの特注グラスファイバーヨットを保有した。これは、ニューポートビーチの施設を訪れたときの彼のオフィス兼自宅であり、中央に大きな「会議室」があった。
コリンズ・ラジオ社の創設 コリンズは1933年にコリンズ・ラジオ社を設立し、高品質のアマチュア用および商用送受信機を製造した。マクミラン北極探検隊の成功が評価され、コリンズ社の製品は南極へのバード遠征隊（1933–1934年）の通信装備に選ばれたCollins Radio Company. 1934. The Byrd Antarctic Expedition II sails with a complete Collins short wave broadcasting station aboard. Collins Signal, January: 1-12。アーサー・コリンズは地下室で製造を開始し、すぐに工場拡張用の土地を借り、1940年にシーダーラピッズに最初のコリンズ社工場を建設した。この時点で、同社の売上高は約50万ドルで、従業員数は150人であった。コリンズ社は、アマチュアおよび商用の送信機と受信機の設計と製造における卓越性が認められ、1935年に航空機用無線機の製造を開始したBraband, K.C. 1983. The First 50 Years. A History of Collins Radio Company and the Collins Divisions of Rockwell International. Rockwell International. 218 pp.。
ゴダード、RCA、コリンズの発振回路特許訴訟 当時の無線送信機の心臓部である発振器は、真空管を使用して無線周波数を生成していた。RCAは、ド・フォレストの真空管発振回路の特許に対する独占的権利を有していると主張し、コリンズ・ラジオ社およびその他の特許侵害者とする者に対して訴訟を起こした。
発振回路の特許に関しては、ロバート・ゴダードの1915年の特許があり、コリンズはゴダードのこの特許が、ド・フォレストの特許よりも前のものであることを発見し、ゴダードに会ってRCAの真空管の独占が電子工学分野での技術革新に対する重大な障害であることを説明し訴訟への助力を要請した。ゴダードはロケット工学のみならず電子工学の革新者でもあったが、ゴダードの設計の実用性が法廷で実証されてRCAは1938年に訴えを取り下げた。こうしてコリンズらが新しい技術を開発のために自由に利用できるようになった。ゴダードとコリンズの間には、1945年にゴダードが亡くなるまで変わりない交友関係が続いたMcElroy, G. 1997. The Collins 45A-How Arthur Collins met Robert Goddard. QST Feb. 44-46.Anderson, A.E. The Robert Goddard High Frequency Vacuum Tube Oscillator. 1976. Privately publ. Reprinted as c06on273.pub.collins/0-1, A.A.C.Inc. Feb. 15, 1978.。
第二次世界大戦 第二次世界大戦中、コリンズ・ラジオ社は、地上、船舶、航空機用通信機器の重要な供給会社となり、従業員数は約350人から最大で約3,700人にまで拡大した。
コリンズは周波数自動同調機構の共同設計者であったがCollins, A.A. 1944. History of the Autotune. Address to Collins Radio Technical Association, May 2, 1944.、これは戦前に商用航空機用として発明され、パイロットがあらかじめ設定している複数の周波数にリモートで切り替えることができた。自動同調機構は、通信機の周波数の調整・設定を約40秒で正確に行うことができ、専任の無線通信士が手動でおこなう長時間の周波数選択・調整・設定を必要としなかった。ART-13型100ワット軍用中波通信機は、この機能と頑丈で信頼性の高い構造が高く評価された。B-24、B-25、B-29、TBF、その他の軍用航空機用に90,000台以上が製造された。コリンズ社の通信機は、陸軍や海軍でも広く使用された。真珠湾攻撃の後、フィリピンのコレヒドール基地は、東京湾での降伏式典中に戦艦ミズーリが行ったように、コリンズの機器を使用して通信を行ったGoodyear, Arlo C. 1954. The Collins Story. Privately published, Cedar Rapids, IA. 12pp.。
戦後の航空機用電子機器 第二次世界大戦中の航空技術の進歩は、戦後の商業航空と民間航空の急速な拡大につながった。コリンズ社は、戦争中のプロジェクトから航空会社や企業向けの通信機器の製造へと急速にシフトしていった。20代でパイロットの免許を取得したアーサー・コリンズは、航空機のピッチ、ロール、ヨーの各姿勢とコンパス方位磁針の方位を1つのディスプレイに統合して表示する飛行計器の先駆的な開発を主導した。コリンズ社は、1950年代から1960年代にかけて航空機用電子機器の世界的リーダーとなった。618T型中波（HF）トランシーバーは航空会社の主力通信機であり、自動チューニングと1750チャネルを備えたARC-27型通信機は最初の実用的な極超短波（UHF）軍用トランシーバーで、20年以上にわたって使用されたHaerle, J.M. 1961. Collins Firsts. Internal memo, Oct. 20, 1961. Collins Radio Co.Lamb, T.R. 1974. History of flight control systems at Collins Radio Company. TR 74-26A Rockwell International.。
電気通信 アーサー・コリンズは1950年代にカリフォルニア州ダラスとバーバンクに事業を拡大した。カリフォルニアでは、メル・ドールズ（MelDoelz）の指導の下、研究グループを結成し、バイナリコードを形成する精密な形状のパルスで音声信号やデータ信号を符号化または変調する新しい方法を開発した。このような技術は、帯域幅を非常に効率的に使用し、従来の通信機をしばしば悩ませるノイズや信号の歪みを実質的に排除した。この研究に基づき、コリンズ社の長距離通信システム「キネプレックス」（KINEPLEX）Collins Data Transmission System Kineplex scanned Collins Radio product literature at Archive.orgは1955年、従来の電話サービスでは同じ帯域幅で音声またはデータのチャンネルが1つだったのに対し、最大40チャンネルを提供した。KINEPLEXの重要なコンポーネントは、世界初の実用的な量産型MODEM（変調・復調器）であり、要するに2進信号とアナログ信号間の変換器であった。機密扱いのコリンズ海軍戦術データシステム（NTDS）は、この研究から派生したものであるBoslaugh, David L., Ch. 4: Story of the NTDS - Engineering and Technology History Wiki。
アーサー・コリンズは、コンピュータと電気通信革命の到来をいち早く予測し、エンジニアを率いてKINEPLEXの教訓と通信の専門知識を融合させ、1960年代初頭にシーダーラピッズにデータとメッセージの交換施設を設立し、コリンズC8400コンピュータを使用して航空会社の予約やその他のデータトラフィックを処理した。コリンズ社はまた、マイクロ波通信システムの設計と構築も行い、基本的な機器だけでなく、長距離の見通し内通信を伝送するための中継塔（多くの場合、人里離れた山頂に設置）も供給したCollins, A.A. 1952. Keynote Address. IRE Conference: Communications. Cedar Rapids, Iowa.Collins, A. A. 1969. Telecommunications; The view ahead. pp. 9–13 in Report to Shareholders, Collins 1969 Annual Report.Collins, A.A. 1970. The changing nature of communication systems; Telephone networks; Data networks; New capabilities. pp. 13–17 in Report to Shareholders, Collins Radio Annual Report/July 31. 1970.Collins Radio Company. 1957. Kineplex. Collins Signal. VI (2):16-23.Collins Radio Company. 1957. Kineplex: Collins High Speed Data Transmission System. 25pp.。
SSBとアマチュア無線 アマチュア無線機器部門は、コリンズ社の製品ラインの中で重要な部門ではなかったが、コリンズは子供の頃からずっと特別な関心を持ち続けていたので、他の機器の設計に重要なきっかけを提供した。コリンズのアマチュア無線用機器は常に最高水準で製造され、プレミアム価格がつけられた。
メカニカルフィルターの開発 KINEPLEXCollinsの部品として、メカニカルフィルターを開発した。これは、機械的・電気的にリンクされた、精密に研磨された一連の金属ディスクを使用した小型デバイス（約3/4インチ×4インチ）である。これらのディスクの正確な寸法を決定することは非常に重要であり、経験的な実験では容易に発見できなかった。ロシャン・シャルマ（RoshanSharma）という聡明で若いインド人数学者が、共振ディスクの製造に必要な基礎数学を最近習得したこともあり、偶然採用された。
入力信号により、最初のディスクが非常に正確で安定した周波数で機械的に共振し、この機械的振動に誘導された電気振動が次のディスクに伝わり、順次装置を通っていく。無線信号の不要な部分を除去することで、メカニカルフィルター（一種の「バンドパス・フィルタ」）は、非常に安定した正確な単側波帯（SingleSideBand、SSB）周波数の使用を可能にした。以前は、単側波帯の操作には、大規模で複雑な機器が必要であった。メカニカルフィルターは、コリンズの単側波帯技術の心臓部であり、SSB技術を初めて実用化した。SSBは、従来の無線信号では混信したり歪んだりする状況下でも、クリアで効率的な無線通信を提供した。
1956年、SACC-97輸送機にコリンズ 75A-4 / KWM-1 SSBアマチュア無線用送受信機を装着し、SSBの優位性を実証し、B-52戦略爆撃機やその他の航空機へのコリンズSSB軍用機器の契約につながり、地上局設備やアマチュアセットの売上を大きく上回ったCollins Radio Company. 1960. Fundamentals of Single Side Band. 3rd ed. esp. Ch. 1, 12.Johnson, Fred. 1993. The Elements of Collins Quality. Electric Radio. December 56:4-7,35.。
アンテナ設計 コリンズアンテナの設計と開発は、1951年にワシントンD.C.のアメリカ海軍調査研究所向け、直径50フィートの皿形パラボラの挑戦的な設計と建設から始まった。コリンズのアンテナの専門知識は、衛星、深宇宙探査地上局、HF地上通信、航空機通信とナビゲーション、宇宙船、商用放送、マイクロ波、およびその他の特別なアプリケーションの先駆的な設計を含むように、その後数年間で拡大したShanklin, J.R. 2010. Leading Antenna Engineer. Privately publ. 87pp.。
宇宙通信 コリンズ・ラジオ社は、1951年に418 MHzの超高周波20 kW送信機を設計・製造し、シーダーラピッズ空港の施設に設置し非常に早い時期から、宇宙通信の分野に参入した。この送信機は、珍しいテーパー状のホーンアンテナと結合されていた。1951年11月8日、月面でUHF信号を反射させることで、バージニア州にある同様の局との双方向通信が初めて確立された。「神は何を成し遂げたのか？」というメッセージが、50万マイルの距離を越えてモールス信号で数回やり取りされた。
コリンズ・ラジオ社は、1960年にアイオワ州シーダーラピッズとテキサス州リチャードソンの施設に2つの大型地上局を建設し、衛星通信の先駆者となった。NASA（アメリカ航空宇宙局）は1960年8月12日に、気球のような受動型衛星ECHO Iを打ち上げた。アメリカ中西部上空を3周目に通過した際、コリンズは810MHzで10kW出力の信号を衛星で反射させることで、双方向衛星音声通信を初めて確立した。6日後、コリンズは2つのステーション間で、アイゼンハワー大統領の画像を衛星経由で初めて送信した。
コリンズ・ラジオ社は、X-15 実験用ロケット機から始まり、マーキュリー、ジェミニ、アポロ宇宙船用、ならびに地上局、ミッションコントロールへの短波リンク向けに、NASA に無線通信機器を供給した。宇宙からのアメリカ人の声、テレビ、データはすべて、コリンズ社の機器によって送信された。宇宙通信システムの売上高は、1966 年に 6,900 万ドルでピークに達した。
コンピュータシステムの開発 コリンズのコンピュータへの関心は、彼の会社がこの分野に参入する前からあった。彼は1930年代後半にアイオワ州立大学を訪れ、最初のデジタルコンピュータの発明者として知られるジョンV.アタナソフを訪ねたことが知られているが、残念ながら、彼らの議論の記録は残っていない。コリンズは1957年に、KINEPLEXおよび関連事業の一部として開発された技術の一部を使用して、コンピュータと通信を組み合わせる必要性を予測していた。会社の売上高は1960年代を通じて増加し、1968年までに4億4000万ドル（今日の価値に換算するとドル）、24,000人を雇用している。この利用可能な資本により、コリンズ社は1960年代にコンピュータ市場に参入した。
コリンズの監督の下、コリンズ社はC8400型コンピュータシステムを発表した。このシステムは、当時のコンピュータとしては珍しい機能である、ラックマウント型平面回路基板を使用して構築された。1960年代にシーダーラピッズに大規模なコンピュータ通信センターが設立され、航空会社の予約データと社内データが交換され、テキサス州ダラスとカリフォルニア州ニューポートビーチにリンクされた。
モジュラー設計思想
次世代のC8500型コンピュータは、モジュラー設計の一部として航空機用電子機器のひとつである「ブラックボックス」に似たユニットを使用していた。平面回路基板の設計と製造を1つの組織に統合するプロセス部門が設立された。コリンズ社製の回路基板には、コリンズが設計した集積回路やその他のマイクロエレクトロニクスコンポーネントが実装されていた。モジュラー構造により、需要に応じてコンピュータの機能を簡単に拡張でき、製造と保守の面でメリットがあり、故障時にはボックスを交換することで対応できた。プロセス部門とモジュラー構造の発想は革命的であり、時代を変革しようとするコリンズ社の文化の例であり、コリンズのビジョンがもたらしたものであった。
C-システム コリンズはこれらに熱心に取り組み、外部の電気通信の専門家を招いて、コンピュータ・アーキテクチャとソフトウェア設計の研究のためのクラスを設立した。その結果、製造装置、在庫管理、購買、およびその他の管理業務を含む、プロセッサと周辺機器および機能をリンクする分散型リングネットワークである「C-システム」が誕生した。当時の他のシステムは、高度に集中化されたセンターでIBM360または類似のコンピュータを使用し、いくつかの機能のみを提供し、他の同様のセンターにはリンクされていなかったが、C-システムは、柔軟性があり、さまざまなニーズに合わせて拡張でき、コンピュータの専門家だけでなく、さまざまなユーザーが利用できるように設計された。
C-システムは非常に革新的であったが、その範囲とコストは予測不可能であった。最終的に、それは他のプログラムに支障をきたし、予算額を超えて深刻なコスト超過につながった。主な問題の一つは、Cシステムに要求されるコンピュータメモリの規模が大きく、比較的低い密度で、非常に高価だったことであった。コリンズがCシステムの可能性について抱いていたビジョンは、彼のスタッフのほとんど、そしてもちろん銀行家や他の資金提供者の想像をはるかに超えていた。会社の財務に悪影響を与えるにもかかわらず、彼はCシステムの開発を継続することを主張し、最終的には成功すると確信していた。
深刻な不況、ロックウェル社と提携 しかし残念なことに、1960年代後半には経済全体が不況に陥り、特に高度に専門化された商用および防衛電子機器産業は不況に陥っていた。例えば、ボーイング社の雇用は1968年の10万人から1971年には3万2500人に減少した。（灯が消えたようなシアトル/シアトルタイムズ、1996年11月3日付け）。
こうした状況のために、北米のロックウェル社と提携するという難しい決断が下された。短期的な財務目標を達成できず、コリンズは1971年に会社を辞めざるを得なくなった。
皮肉なことに、比較的小さなプロセッサとコンピュータワークステーションの分散ネットワークという彼のビジョンは、まさに先見の明があるものであった。パソコンがインターネットにつながるという発想の起源はC-システムにあった。コンピュータのメモリは急速に高速化、大容量化、安価化されたが、C-システムを救うには間に合わなかったCollins Radio Company. 1969. Collins C-System. Sept. 22pp.Johnson, Fred. 1995. Project "COMO". CQWA Journal, Fall: 42-49.。
AAC株式会社 コリンズ・ラジオ社を辞めた後、1972年にアーサー・コリンズはテキサス州ダラスに個人で研究開発会社「アーサー・A・コリンズ社（AACI）」を設立した。彼は、昔のコリンズ・ラジオ社のC-システム・グループからも何人かの重要な人材を雇った。彼の興味は電気通信とコンピュータネットワーク、特に電話ネットワーク用のデジタルスイッチの設計と、後にコンピュータネットワークを構成することになるシステム設計であり、それを「統合サービスネットワーク（ISN）」と名付けた。AACI社は、1981年に「CommandI」と呼ばれる独自の内部電子メールシステムを開発した（「I」は「interconnect/相互接続」を表す）。コリンズは、ロバート・ペダーセンと共著で「革新の時」と題する電気通信に関する本を出版し、彼の会社は最終的にいくつかの特許を取得した。
コリンズは、脳卒中で亡くなるまで働き、パソコンの出現、光ファイバーケーブル、インターネットの始まりを目にするまで長生きしたCollins, A.A. 1985. AACI High Speed Digital Switched Network. A.A.C.Inc. 16pp.Collins, A.A. & R.D. Pedersen. 1973. A Time for Innovation. Merle Collins Foundation.184pp.。
パーソナリティ：仕事の習慣とデザイン哲学 アーサー・コリンズといっしょに仕事をした者は皆、彼の並外れた労働倫理、長時間労働へのこだわり、そして明確な目標への徹底的な集中力、そしてチームの他のメンバーにも同様に長時間労働を期待する姿勢について口を揃える。彼はクリスマスを除いて、休暇という概念に懐疑的だった。コリンズは図書館アシスタントに書籍、雑誌記事、その他の厳選された読み物を集めるよう頼んだ。それらはわずか数日で返却される。その頃には、彼はプロジェクトの次の段階に備えて内容を完全に理解しており、新たな資料を依頼していたのだ。
彼は、事実と論理的な議論が伴わない限り、異論を歓迎しなかったが、自身の専門分野以外の専門知識も積極的に探し求めた。数学者であり個人的な友人のひとりは、コリンズがかつて、新しく革新的な概念を視覚化する方法について説明したことがあると述べている。彼は自身のアイデアを非常に詳細かつ正確に説明したため、その根底にある数学は他の人によっても生成され、後から見れば自明の理にかなうものであった。
同社の成功の一因は、才能あるエンジニアや管理スタッフを発掘し、評価するアーサー・コリンズの能力にあったことは間違いない。コリンズ・ラジオ社は要求の厳しい職場として知られていたが、その見返りとして、まさに最先端の仕事が行われていた。おそらく彼の最も重要な人格的特性は、社会の将来の技術的ニーズを予測し、目標を定め、その目標を達成するために必要なシステムやデバイスの開発を開始する能力であった。このようにして彼は顧客の将来のニーズを先取りし、競合他社よりはるかに早く実用的なモデルを提供することがよくあった。たとえば、第二次世界大戦後にコリンズ・ラジオ社が構築した航法援助装置や統合飛行制御機器、KINEPLEX や類似システムのバイナリ変調方式、SSB HF 通信、初期の電気通信技術に基づいて構築されたコンピューターと通信の融合などが挙げられる。
アーサー・コリンズのリーダーシップの下、コリンズ・ラジオ社は研究開発に多大な資源を投入し、製品寿命が長く収益性の高い消費者向け電子機器の製造ではなく、最先端のコンセプトと技術の進歩に絶えず努めた。民間航空および防衛電子機器市場は本質的に不安定で不確実性が高く、利益率も比較的低いことが多かったにもかかわらず、コリンズ・ラジオ社はアーサー・コリンズの在任中、40年間にわたり一流企業としての地位を維持した。この長寿の秘訣は、彼の想像力、先見性、そして革新への才能にあるというのが、彼の同僚たちの共通認識であった。