👩‍🚀 🖖🏿 📔 Sur les ordinateurs de bord spécialisés, mettons un mot 📐 🤓 👩🏾‍🎤

Dans cet article, je voudrais compléter légèrement l'article précédent sur les ordinateurs militaires spécialisés . À partir des années 40, le développement des équipements de défense s'est orienté vers une précision et une portée de destruction accrues, une puissance d'armes de destruction et une vitesse de déplacement accrues. Cap sur l'automatisation des opérations de maîtrise des armements.

Revenant un peu. Jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, les données de tir étaient obtenues à l'aide de constructeurs mécaniques, de différentiels, de systèmes de suivi et de conoïdes. Des dispositifs de contrôle d'artillerie antiaérienne (PUASO) ont été inventés, utilisés dans la défense antiaérienne, des dispositifs de contrôle de tir (PUS) - en artillerie navale, des dispositifs de tir de torpille (TAS) - pour le bombardement. En l'an 50, des transformateurs rotatifs et des selsynes, amplificateurs DC décisifs à rétroaction négative, ont été créés. Cela a aidé à résoudre le problème de la détermination des données de cuisson et a conduit à une réduction des dimensions des appareils et a considérablement réduit les coûts de main-d'œuvre de leur fabrication.Une telle transition vers des appareils électromécaniques et électroniques a permis de réduire considérablement le coût de fabrication des appareils de calcul mécanique (après tout, la précision des données de sortie dans ces appareils de calcul était directement liée à la précision de leur fabrication).

Sans aucun doute, un seul appareil (ordinateur) était nécessaire, ce qui permettrait de résoudre des problèmes logiques et informatiques de toute complexité, il fallait créer les conditions de la transition vers l'informatique numérique.

Pour les affaires militaires, les besoins en ordinateurs créés ont été augmentés. Nous avions besoin d'éléments électroniques suffisamment fiables, rapides et tout cela lorsque nous travaillions dans une large plage de températures, avec une humidité élevée, des vibrations, des chocs. Cela a nécessité le développement d'une méthodologie pour la construction et la conception d'ordinateurs et de leurs principales parties, telles que les dispositifs arithmétiques, la mémoire, les dispositifs de contrôle, les systèmes d'alimentation et les dispositifs d'échange. Nous avions également besoin d'une solution de conception qui nous permettrait de concevoir un ordinateur et d'assurer son fonctionnement fiable dans diverses conditions mécaniques et climatiques.

Une autre des exigences était l’utilisation de mathématiques de calcul, qui nous permettraient de formuler numériquement, avec la précision requise, des problèmes d’utilisation des armes. Des moyens étaient nécessaires pour convertir les paramètres mesurés en nombres et inverser la conversion des solutions obtenues sous forme de nombres en valeurs de déplacements physiques ou d'angles de rotation.

Le problème le plus important dans la création d'ordinateurs militaires fonctionnant dans des systèmes était celui de la formation du personnel. Ils ont dû concevoir et produire des ordinateurs. Ils devaient être «universels», car un tel spécialiste devait comprendre non seulement les problèmes mathématiques liés aux algorithmes, aux méthodes numériques de résolution et de programmation, mais aussi les problèmes techniques et de production.

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Le développement des ordinateurs militaires a montré que les concepteurs en chef ayant une formation en ingénierie se sont avérés plus adaptés.

Il y avait trois domaines d'application des ordinateurs dans le domaine militaire; ils différaient dans les conditions de fonctionnement climatiques et mécaniques. Les premiers ont été utilisés dans des conditions stationnaires (sur place), les seconds dans des remorques, des conteneurs, qui ont été transportés par air, eau, rail, route et inclus dans les travaux après avoir été installés dans des positions, les troisièmes ont été utilisés sur des objets en mouvement, ces machines étaient appelées ordinateurs de bord (BEWM : transportable, aérospatiale, fusée, mer). Les chariots comprennent des machines virtuelles; ils ont été installés sur des réservoirs, des voitures et d'autres véhicules mobiles.

Ordinateurs de contrôle embarqués. Poivre

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Ordinateur M-40

En mars 1961, le complexe avec le SCVM M-40 a été le premier au monde à détruire l'ogive d'un missile balistique avec une charge de fragmentation d'un anti-missile.

En 1956, sous la direction de Lebedev et Burtsev, un ordinateur numérique M-40 a été développé pour contrôler les stations radar à longue portée et pour cibler avec précision, pour effectuer un guidage anti-missile sur un missile balistique ennemi. Ce fut le premier grand ordinateur spécialisé à lampe numérique. La vitesse d'une telle machine s'élevait à 40 000 opérations par seconde. OP était sur des noyaux de ferrite avec une capacité de 4096 mots et un cycle de 6 µs. Un tel ordinateur numérique fonctionnait avec des nombres binaires à virgule fixe de 36 bits.

Dans le M-40, un cycle de contrôle des opérations flottant et un système d'interruption ont été mis en œuvre, la combinaison des opérations avec le commutateur et le canal d'échange multiplex a été utilisée. La machine fonctionnait en boucle fermée comme liaison de contrôle avec des objets distants via des lignes de communication duplex radio-relais.

Au printemps 1956, le SKB-30 a lancé une conception préliminaire du système de défense antimissile A, dont le système comprenait les éléments suivants: des radars Danube-2 avec une portée de détection de 1200 kilomètres, trois missiles anti-missiles pour un guidage précis de la cible et une position de lancement avec des lanceurs installations de systèmes anti-missiles à deux étages "V-1000", la principale station de commande et de calcul du système avec un ordinateur de lampe M-40 et des lignes de communication par relais radio entre toutes les installations du système.

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Ordinateur numérique spécialisé M-50

En 1959, sous la direction de Lebedev et Burtsev, un ordinateur numérique spécialisé M-50 a été créé. C'était une modification du M-40 fonctionnant avec des nombres à virgule flottante.

Un complexe de deux machines a été créé sur la base de ces deux machines M-40 et M-50. L'ordinateur numérique spécial 5E92 était une modification du M-50 et était utilisé pour le contrôle et l'équipement d'enregistrement avec la possibilité d'enregistrer à distance des données provenant de canaux de communication à haute fréquence.

Machine de calcul électronique spécialisée 5E26

Sous la direction de Lebedev et Burtsev en 1978, l'Institut de mécanique de précision et d'ingénierie informatique (ITMiVT) de l'Académie des sciences de l'URSS a développé un calcul électronique spécialisé 5E26. Il s'agissait du premier système informatique hautes performances multiprocesseur à commande mobile. Il est basé sur le principe de construction modulaire avec un système de sauvegarde automatique très efficace. Elle a travaillé dans un large éventail d'influences climatiques et mécaniques. Le système de sauvegarde automatique était basé sur le contrôle matériel. Un logiciel d'automatisation de la programmation a été développé. La machine mobile fonctionnait avec des langages de haut niveau, une mémoire non volatile des commandes était utilisée sur les microbix, il y avait la possibilité de réécriture électrique des informations avec un équipement d'enregistrement externe.

La productivité d'un tel ordinateur était de 1,5 million d'opérations par seconde, la longueur des mots était de 32 bits, les informations étaient présentées sous forme de mot entier, demi-mot, octet et bit. La RAM était de 32–34 Kb, et la mémoire de commande était de 64–256 Kb, et la consommation d'énergie était de 5–9 kW. Un processeur d'entrée / sortie indépendant pour l'information sur 12 canaux de communication avec un taux de change maximum de plus de 1 Mbit par seconde.

La voiture avait une mémoire double face sur les ferrites. Les dimensions totales d'une plaque sont de 65 * 45 cm, l'épaisseur était de 1,2 cm et le poids est d'environ 6 kg. La mémoire de ferrite était constituée de parallélépipèdes, deux fils perpendiculaires les traversaient, formant une matrice bidimensionnelle. Le bloc mémoire était composé de 16 plaques double face.

photo prise d'ici

5E26 a été produit en deux versions. La conception de l'ordinateur était de gros blocs, des cellules étaient installées dans les blocs. Un total de 1 500 ordinateurs de ce type ont été produits de 1978 à 1994. Il était destiné à être utilisé dans les systèmes de contrôle des armes du Ministère de la défense.

SARPO «Yauza» a été réglé sur 5E26 pour développer un ensemble de programmes «Basis» RLU, puis le système Baïkal.

Machine

informatique spécialisée 5E92b Machine informatique spécialisée 40U6

La machine 40U6 a été développée en 1988, son concepteur en chef était Krivosheev. C'était un ordinateur multiprocesseur de contrôle mobile, il était également basé sur le principe modulaire. Étant donné que certains modules étaient dupliqués et réservés, il était très fiable, un système de contrôle matériel étendu permettait de restaurer le processus de contrôle en cas de dysfonctionnement ou de panne du matériel.

Le SEVM 40U6 fonctionnait en temps réel et a été conçu pour fonctionner dans une large gamme d'influences climatiques et mécaniques. Comme dans le 5E26 précédent, il prévoyait un support mathématique avancé pour l'automatisation de la programmation. La voiture a consommé 5,5 kW.

La conception de la machine était en blocs, des mots en virgule flottante 32 bits ont été utilisés. La RAM était de 256 ko et avait un contrôle interne par codes Hamming, un contrôle de transmission d'octets, un entrelacement, une mémoire de commande était de 512 ko et un contrôle interne par des codes Hamming était également fourni, un contrôle octet des transferts, un processeur d'entrée-sortie d'informations à 15 canaux a été utilisé. Le passage à l'alimentation par batterie lorsque l'alimentation est coupée a contribué au fait que les informations n'ont pas disparu.

Pour construire le 40U6, une série de microcircuits TTL et de microcircuits de mémoire CMOS de faible puissance a été utilisée. Le logiciel d'une telle machine est des traducteurs d'Autocode, Fortran, SI, Pascal.

En 1990, plus de 200 voitures ont été produites.

Espace Gorynych BCVM "Argon-11C"

Le premier ordinateur domestique qui a volé dans l'espace était l'ordinateur Argon-11S.

Elle a été créée en 1968, 21 échantillons de cette machine ont été réalisés. La machine a été utilisée dans le système de contrôle du vaisseau spatial Zond (volant autour et photographiant la surface de la Lune avec le retour du vaisseau spatial sur Terre). Le travail s'est fait en temps réel. La structure et l'architecture de la machine avaient un ensemble minimal d'instructions; un tel ordinateur se composait de trois dispositifs informatiques fonctionnellement autonomes avec des entrées et sorties indépendantes, des canaux interconnectés pour l'échange d'informations et la synchronisation. L'entrée et la sortie des informations sont effectuées par un logiciel. La "triphonie" des ordinateurs de bord Argon-11C est l'une des principales caractéristiques de conception des équipements informatiques spatiaux. La capacité RAM est de 128 mots 14 bits, la capacité ROM est de 4096 mots 17 bits. Des circuits hybrides intégrés Tropa-1 ont été utilisés.Le principal avantage de la série Trail était la simplicité de la technologie.

Avec l'avènement de la première série nationale de circuits intégrés monolithiques, la série 110 (circuits intégrés à logique transistor avec couplages résistifs-capacitifs), l'ordinateur numérique Argon-11 pour la fusée a été développé.

La machine a été créée sous la forme de deux blocs qui ont été combinés en une seule conception - un bloc d'un dispositif à trois canaux pour l'échange et le calcul avec trois RAM et un bloc d'une mémoire à long terme à trois canaux. À l'aide des ventilateurs intégrés, la chaleur a été évacuée vers le boîtier. Taille de la machine - 305x305x550 mm, poids - 34 kg, la consommation d'énergie était de 75 watts et le temps de fonctionnement continu était de -180 minutes. Une telle machine fonctionnait dans la plage de température de 0 à 40 degrés.

À Argon-11C, pour la première fois dans la pratique de la création d'ordinateurs de bord, un schéma de réservation de nœuds a été appliqué, appelé structure troirovanny avec majorisation.

La fiabilité de cette machine était assez élevée. La probabilité de défaillance de deux de ses trois modules était de 0,999 pendant huit jours du vol de l'engin spatial vers la lune et vice versa.

station spatiale "Probe-4"

La mission spatiale était très responsable. Les appareils de la série Zond ont été conçus sur la base du vaisseau spatial habité Soyouz 7K-L1, dont la tâche était d'étudier la possibilité d'atterrir des cosmonautes soviétiques sur la lune. L'ordinateur numérique Argon-11S a été conçu pour contrôler le mouvement du vaisseau spatial L1 de la série Zond pendant son vol autour de la Lune et sa descente aérodynamique vers la Terre lorsqu'il est entré dans l'atmosphère à la deuxième vitesse cosmique.

Cette tâche était politiquement importante. Le programme Apollo, géré par la NASA depuis le début des années 60, est entré dans la phase de vol habité en 1968, et la direction soviétique voulait s'essuyer le nez à un adversaire potentiel.

La conception du programme de troopirovanny "Argon-11C" a été un succès. Plus tard, le même schéma a été utilisé pour créer l'ordinateur numérique Argon-16, qui s'appelle le centenaire spatial (utilisé dans les vaisseaux spatiaux les plus divers depuis plus de 25 ans). Environ trois cents exemplaires d'Argon-16 ont fonctionné à Soyouz, aux transporteurs de Progress, aux stations orbitales de Salyut et de Mir.

Bien que le programme lunaire de l'URSS ait «échoué», il a contribué au développement de la technologie informatique embarquée pour la base spatiale.

Les BCM de la série C qui sont venus remplacer l'Argon, en particulier le S-530, ont été utilisés avec succès dans les systèmes de contrôle des stations interplanétaires de Mars et de Vénus. Avec leur aide, pour la première fois dans l'histoire de l'humanité, un vaisseau spatial a été planté à la surface de Mars, des études de la comète Vega et du radar de Vénus ont été réalisées.

À propos du logiciel de ces ordinateurs spéciaux, cliquez ici.

Sur les ordinateurs de bord spécialisés, mettons un mot

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