Lassen Sie uns auf spezialisierten Bordcomputern ein Wort sagen

In diesem Artikel möchte ich den vorherigen Artikel über spezialisierte Militärcomputer leicht ergänzen . Ab den 40er Jahren ging die Entwicklung von Verteidigungsgütern in Richtung zunehmender Genauigkeit und Reichweite der Zerstörung, Erhöhung der Macht der Zerstörungswaffen und der Bewegungsgeschwindigkeit. Auf dem Weg zur Automatisierung von Rüstungskontrolloperationen.



Komme ein wenig zurück. Bis zum Zweiten Weltkrieg wurden Schießdaten mit mechanischen Bauherren, Differentialen, Verfolgungssystemen und Konoiden erhalten. Flugabwehr-Artillerie-Steuergeräte (PUASO) wurden erfunden, die in der Flugabwehr eingesetzt werden, Feuerabwehrgeräte (PUS) - in der Marineartillerie, Torpedo-Schießgeräte (TAS) - zum Bombardieren. Bis zum Jahr 50 wurden Rotationstransformatoren und Selsine, entscheidende Gleichstromverstärker mit negativer Rückkopplung, geschaffen. Dies trug zur Lösung des Problems der Ermittlung von Daten für das Brennen bei und führte zu einer Verringerung der Abmessungen der Geräte und zu einer erheblichen Reduzierung der Arbeitskosten ihrer Herstellung.Ein solcher Übergang zu elektromechanischen und elektronischen Geräten trug dazu bei, die Kosten für die Herstellung mechanischer Zählgeräte erheblich zu senken (schließlich stand die Genauigkeit der Ausgabedaten in diesen Computergeräten in direktem Zusammenhang mit der Genauigkeit ihrer Herstellung).

Zweifellos war ein Gerät (Computer) erforderlich, das es ermöglichen würde, logische und rechnerische Probleme jeglicher Komplexität zu lösen. Es war notwendig, die Bedingungen für den Übergang zum digitalen Rechnen zu schaffen.

Für militärische Angelegenheiten wurden die Anforderungen an erstellte Computer erhöht. Wir brauchten elektronische Elemente, die zuverlässig genug waren, Geschwindigkeit hatten und all dies, wenn wir in einem weiten Temperaturbereich mit hoher Luftfeuchtigkeit, Vibration und Schock arbeiteten. Es erforderte die Entwicklung einer Methodik für den Bau und das Design von Computern und deren Hauptteilen wie Rechengeräten, Speicher, Steuergeräten, Stromversorgungssystemen und Austauschgeräten. Wir brauchten auch eine Konstruktionslösung, mit der wir einen Computer entwerfen und seinen zuverlässigen Betrieb unter verschiedenen mechanischen und klimatischen Bedingungen sicherstellen können.

Eine weitere Anforderung war die Verwendung von Computermathematik, die es uns ermöglichen würde, Probleme beim Einsatz von Waffen numerisch mit der erforderlichen Genauigkeit zu formulieren. Es waren Mittel erforderlich, um die gemessenen Parameter in Zahlen umzuwandeln und die in Form von Zahlen erhaltenen Lösungen in Werte physikalischer Verschiebungen oder Drehwinkel umzuwandeln.

Das wichtigste Problem bei der Erstellung von Militärcomputern, die in Systemen arbeiten, war die Personalschulung. Sie mussten Computer entwerfen und produzieren. Sie mussten „universell“ sein, da ein solcher Spezialist nicht nur mathematische Probleme im Zusammenhang mit Algorithmen, numerischen Lösungs- und Programmiermethoden, sondern auch technische und Produktionsprobleme verstehen musste.
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Die Entwicklung von Militärcomputern hat gezeigt, dass sich Chefdesigner mit technischem Hintergrund als besser geeignet erwiesen haben.

Es gab drei Anwendungsbereiche von Computern im militärischen Bereich: Sie unterschieden sich in den klimatischen und mechanischen Betriebsbedingungen. Die ersten wurden unter stationären Bedingungen (auf dem Gelände) eingesetzt, die zweiten in Anhängern, Containern, die auf dem Luft-, Wasser-, Schienen- und Straßenweg transportiert und nach der Installation in Positionen in die Arbeit einbezogen wurden. Die dritten wurden für sich bewegende Objekte verwendet. Solche Maschinen wurden als Bordcomputer (BEWM) bezeichnet : transportabel, Luft- und Raumfahrt, Rakete, Meer). Zu den Wagen gehören VMs, die auf Panzern, Autos und anderen mobilen Fahrzeugen installiert wurden.

Bordsteuerungscomputer. Pfeffer
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M-40-Computer

Im März 1961 war der Komplex mit dem M-40 SCVM der erste auf der Welt, der den Sprengkopf einer ballistischen Rakete mit einer Splitterladung einer Raketenabwehr zerstörte.

1956 wurde unter der Führung von Lebedev und Burtsev ein digitaler Computer M-40 entwickelt, um Fernradarstationen zu steuern und eine feindliche ballistische Rakete genau zu zielen und eine Raketenabwehrführung durchzuführen. Dies war der erste große spezialisierte digitale Lampencomputer. Die Geschwindigkeit einer solchen Maschine betrug 40.000 Operationen pro Sekunde. OP befand sich auf Ferritkernen mit einer Kapazität von 4096 Wörtern und einem Zyklus von 6 us. Ein solcher digitaler Computer arbeitete mit 36-Bit-Festkomma-Binärzahlen.

In der M-40 wurden ein schwebender Betriebssteuerzyklus und ein Interrupt-System implementiert, wobei die Kombination von Operationen mit dem Austausch- und dem Multiplex-Austauschkanal verwendet wurde. Die Maschine arbeitete in einem geschlossenen Regelkreis als Steuerverbindung mit entfernten Objekten über Funk-Relais-Duplex-Kommunikationsleitungen.

Im Frühjahr 1956 startete SKB-30 einen vorläufigen Entwurf des A-Raketenabwehrsystems, dessen System die folgenden Elemente enthielt: Donau-2-Radargeräte mit einer Zielerfassungsreichweite von 1200 Kilometern, drei Raketenabwehrraketen für eine präzise Zielführung und eine Startposition mit Abschussgeräten Installation von zweistufigen Raketenabwehrsystemen "V-1000", der Hauptbefehls- und Rechenstation des Systems mit einem Lampencomputer M-40 und Funkleitungskommunikationsleitungen zwischen allen Einrichtungen des Systems.


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Spezialisierter Digitalcomputer M-50



1959 wurde unter der Leitung von Lebedev und Burtsev ein spezialisierter Digitalcomputer M-50 entwickelt. Sie war eine Modifikation der M-40, die mit Gleitkommazahlen arbeitete.

Auf Basis dieser beiden M-40- und M-50-Maschinen wurde ein Zwei-Maschinen-Komplex geschaffen. Der spezielle digitale Computer 5E92 war eine Modifikation des M-50 und wurde für Steuerungs- und Aufzeichnungsgeräte mit der Fähigkeit verwendet, Daten von Hochfrequenz-Kommunikationskanälen aus der Ferne aufzuzeichnen.

Spezialisierte elektronische Rechenmaschine 5E26

Unter der Leitung von Lebedev und Burtsev entwickelte das Institut für Präzisionsmechanik und Computertechnik (ITMiVT) der Akademie der Wissenschaften der UdSSR 1978 ein spezialisiertes elektronisches Computing 5E26. Es war das erste Multiprozessor-Hochleistungsrechnersystem mit mobiler Steuerung. Es basiert auf dem modularen Aufbauprinzip mit einem hocheffizienten automatischen Backup-System. Sie arbeitete in einer Vielzahl von klimatischen und mechanischen Einflüssen. Das automatische Backup-System basierte auf der Hardwaresteuerung. Programmierautomatisierungssoftware wurde entwickelt. Die mobile Maschine arbeitete mit Hochsprachen, nichtflüchtiger Befehlsspeicher wurde auf Mikrobixen verwendet, es bestand die Möglichkeit des elektrischen Umschreibens von Informationen mit externen Aufzeichnungsgeräten.



Die Produktivität eines solchen Computers betrug 1,5 Millionen Operationen pro Sekunde, die Wortlänge betrug 32 Bit, die Informationen wurden als ganzes Wort, Halbwort, Byte und Bit dargestellt. Der Arbeitsspeicher betrug 32 bis 34 KB, der Befehlsspeicher 64 bis 256 KB und der Stromverbrauch 5 bis 9 kW. Ein unabhängiger Ein- / Ausgabeprozessor für Informationen über 12 Kommunikationskanäle mit einer maximalen Wechselrate von über 1 Mbit pro Sekunde.

Das Auto hatte ein doppelseitiges Gedächtnis auf Ferriten. Die Gesamtabmessungen einer Platte betragen 65 × 45 cm, die Dicke betrug 1,2 cm und das Gewicht beträgt etwa 6 kg. Das Ferritgedächtnis bestand aus Parallelepipeds, durch die zwei senkrechte Drähte geführt wurden, die eine zweidimensionale Matrix bildeten. Der Speicherblock bestand aus 16 doppelseitigen Platten.


Foto von hier gemacht

5E26 wurde in zwei Versionen hergestellt. Das Design des Computers war großblockig, Zellen wurden in den Blöcken installiert. Von 1978 bis 1994 wurden insgesamt 1.500 solcher Computer hergestellt. Sie waren für den Einsatz in Waffenkontrollsystemen des Verteidigungsministeriums vorgesehen.

SARPO "Yauza" wurde auf 5E26 gesetzt, um eine Reihe von RLU "Basis" -Programmen und dann das Baikal-System zu entwickeln.


Spezialcomputer 5E92b Spezialcomputer

40U6

Die 40U6-Maschine wurde 1988 entwickelt, ihr Hauptdesigner war Krivosheev. Es war ein Multiprozessor-Computer mit mobiler Steuerung, der ebenfalls auf dem modularen Prinzip basierte. Aufgrund der Tatsache, dass einige Module dupliziert und reserviert wurden, war es äußerst zuverlässig. Ein umfangreiches Hardwaresteuerungssystem bot die Möglichkeit, den Steuerungsprozess im Falle einer Fehlfunktion oder eines Ausfalls der Hardware wiederherzustellen.



Der SEVM 40U6 arbeitete in Echtzeit und wurde für eine Vielzahl von klimatischen und mechanischen Einflüssen entwickelt. Wie im vorherigen 5E26 bot es erweiterte mathematische Unterstützung für die Programmierautomatisierung. Das Auto verbrauchte 5,5 kW.

Das Design der Maschine war blockartig, es wurden 32-Bit-Gleitkommawörter verwendet. Der RAM war 256 kB groß und hatte eine interne Steuerung durch Hamming-Codes, eine Byte-Übertragungssteuerung, eine Verschachtelung, einen Befehlsspeicher von 512 kB und eine interne Steuerung durch Hamming-Codes wurde ebenfalls bereitgestellt, eine Byte-Steuerung für Übertragungen, ein 15-Kanal-Informations-Eingabe-Ausgabe-Prozessor wurde verwendet. Das Umschalten auf Batteriestrom beim Ausschalten trug dazu bei, dass die Informationen nicht verschwanden.

Um 40U6 zu bauen, wurde eine Reihe von TTL-Mikroschaltungen und CMOS-Speichermikroschaltungen mit geringem Stromverbrauch verwendet. Die Software einer solchen Maschine sind Übersetzer von Autocode, Fortran, SI, Pascal.

Bis 1990 wurden mehr als 200 Autos produziert.

Weltraum Gorynych BCVM "Argon-11C"



Der erste Haushaltscomputer, der in den Weltraum flog, war der Argon-11S-Computer.



Es wurde 1968 erstellt, 21 Muster dieser Maschine wurden hergestellt. Die Maschine wurde im Zond-Raumfahrzeug-Steuerungssystem verwendet (herumfliegen und die Mondoberfläche mit der Rückkehr des Raumfahrzeugs zur Erde fotografieren). Die Arbeit wurde in Echtzeit erledigt. Die Struktur und Architektur der Maschine hatte einen minimalen Satz von Anweisungen, ein solcher Computer bestand aus drei funktional autonomen Rechengeräten mit unabhängigen Ein- und Ausgängen, miteinander verbundenen Kanälen für den Informationsaustausch und die Synchronisation. Die Eingabe und Ausgabe von Informationen erfolgt per Software. Die „Dreiköpfigkeit“ der Bordcomputer Argon-11C ist eines der wichtigsten Konstruktionsmerkmale von Weltraumcomputern. Die RAM-Kapazität beträgt 128 14-Bit-Wörter, die ROM-Kapazität beträgt 4096 17-Bit-Wörter. Es wurden integrierte Tropa-1-Hybridschaltungen verwendet.Der Hauptvorteil der Trail-Serie war die Einfachheit der Technologie.

Mit dem Aufkommen der ersten inländischen Serie monolithischer integrierter Schaltkreise, der 110er-Serie (Transistorlogik-integrierte Schaltkreise mit resistiv-kapazitiven Kopplungen), wurde der Argon-11-Digitalcomputer für die Raketentechnik entwickelt.

Die Maschine wurde in Form von zwei Blöcken erstellt, die zu einem einzigen Entwurf zusammengefasst wurden - einem Block eines Dreikanalgeräts für den Austausch und die Berechnung mit drei RAM und einem Block eines Dreikanal-Langzeitspeichers. Mit den eingebauten Lüftern wurde dem Gehäuse Wärme entzogen. Maschinengröße - 305 x 305 x 550 mm, Gewicht - 34 kg, Stromverbrauch 75 Watt und Dauerbetriebszeit -180 Minuten. Eine solche Maschine arbeitete im Temperaturbereich von 0 bis 40 Grad.

Bei Argon-11C wurde zum ersten Mal in der Praxis der Erstellung von Bordcomputern ein Knotenreservierungsschema angewendet, das als Troirovanny-Struktur mit Majorisierung bezeichnet wurde.

Die Zuverlässigkeit dieser Maschine war ziemlich hoch. Die Ausfallwahrscheinlichkeit in zwei seiner drei Module betrug 0,999 für acht Tage des Fluges des Raumfahrzeugs zum Mond und umgekehrt.


Raumstation "Probe-4"

Die Weltraummission war sehr verantwortlich. Die Geräte der Zond-Serie wurden auf der Grundlage des bemannten Raumfahrzeugs Sojus 7K-L1 entwickelt. Ihre Aufgabe bestand darin, die Möglichkeit der Landung sowjetischer Kosmonauten auf dem Mond zu untersuchen. Der digitale Computer Argon-11S wurde entwickelt, um die Bewegung des Raumfahrzeugs L1 aus der Zond-Serie während seines Fluges um den Mond und den aerodynamischen Abstieg zur Erde zu steuern, wenn es mit der zweiten kosmischen Geschwindigkeit in die Atmosphäre eintritt.
Die Aufgabe war politisch wichtig. Das Apollo-Programm, das seit Anfang der sechziger Jahre von der NASA durchgeführt wird, trat 1968 in die bemannte Flugphase ein, und die sowjetische Führung wollte einem potenziellen Gegner die Nase abwischen.

Das Design des Troopirovanny-Schemas "Argon-11C" war ein Hit. Später wurde das gleiche Schema verwendet, um den Argon-16-Digitalcomputer zu erstellen, der als Space Centenar bezeichnet wird (seit mehr als 25 Jahren in den verschiedensten Raumfahrzeugen verwendet). Ungefähr dreihundert Exemplare von Argon-16 arbeiteten in Sojus, Progress Transport Carriern, Salyut und Mir Orbitalstationen.

Obwohl das Mondprogramm der UdSSR „gescheitert“ ist, hat es zur Entwicklung der Bordcomputertechnologie für die Weltraumbasis beigetragen.
Die BCMs der C-Serie, die das Argon ersetzten, insbesondere das S-530, wurden erfolgreich in den Steuerungssystemen für die interplanetaren Stationen Mars und Venus eingesetzt. Mit ihrer Hilfe landete zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit ein Raumschiff auf der Marsoberfläche, und es wurden Untersuchungen des Kometen Vega und des Radars der Venus durchgeführt.



Informationen zur Software solcher Spezialcomputer finden Sie hier.

Source: https://habr.com/ru/post/de390035/


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