Geekly articles weekly

Pada komputer on-board khusus, mari kita katakan sesuatu

Pada artikel ini, saya ingin sedikit menambah artikel sebelumnya tentang komputer militer khusus . Mulai dari tahun 40-an, pengembangan peralatan pertahanan bergerak menuju peningkatan akurasi dan jangkauan kehancuran, meningkatkan kekuatan senjata pemusnah, dan kecepatan pergerakan. Menuju otomatisasi operasi kontrol senjata.



Kembali sedikit. Hingga Perang Dunia II, data pemotretan diperoleh menggunakan pembangun mekanis, diferensial, sistem pelacakan, dan konoid. Perangkat kontrol artileri anti-pesawat terbang (PUASO) diciptakan, digunakan dalam pertahanan anti-pesawat udara, perangkat kendali tembak (PUS) - di artileri angkatan laut, perangkat penembakan torpedo (TAS) - untuk pengeboman. Pada tahun 50, transformator putar dan selsynes, amplifier DC yang menentukan dengan umpan balik negatif, telah dibuat. Ini membantu memecahkan masalah dalam menentukan data untuk pembakaran dan menyebabkan pengurangan dimensi perangkat dan secara signifikan mengurangi biaya tenaga kerja pembuatannya.Transisi ke perangkat elektromekanis dan elektronik seperti itu membantu mengurangi biaya pembuatan perangkat penghitungan mekanis secara signifikan (setelah semua, keakuratan data output dalam perangkat komputasi ini secara langsung berkaitan dengan keakuratan pabrikan mereka).

Tidak diragukan lagi, satu perangkat (komputer) diperlukan, yang akan memungkinkannya untuk menyelesaikan masalah logis dan komputasi dari kompleksitas apa pun, perlu untuk menciptakan kondisi untuk transisi ke komputasi digital.

Untuk urusan militer, persyaratan untuk komputer yang dibuat telah meningkat. Kami membutuhkan elemen elektronik yang cukup andal, memiliki kecepatan, dan semua ini ketika bekerja dalam kisaran suhu yang luas, dengan kelembaban tinggi, getaran, guncangan. Untuk itu diperlukan pengembangan metodologi untuk konstruksi dan desain komputer dan bagian-bagian utamanya, seperti perangkat aritmatika, memori, perangkat kontrol, sistem daya, dan perangkat pertukaran. Kami juga membutuhkan solusi desain yang memungkinkan kami mendesain komputer dan memastikan pengoperasian yang andal dalam berbagai kondisi mekanis dan iklim.

Persyaratan lain adalah penggunaan matematika komputasi, yang memungkinkan kita untuk merumuskan secara numerik, dengan akurasi yang diperlukan, memecahkan masalah dalam penggunaan senjata. Diperlukan alat untuk mengubah parameter yang diukur menjadi angka dan untuk membalikkan solusi yang diperoleh dalam bentuk angka menjadi nilai perpindahan fisik atau sudut rotasi.

Masalah paling penting dalam menciptakan komputer militer yang bekerja dalam sistem adalah masalah pelatihan personil. Mereka harus mendesain dan memproduksi komputer. Mereka dituntut untuk menjadi "universal", karena spesialis seperti itu harus memahami tidak hanya masalah matematika yang terkait dengan algoritma, metode numerik solusi dan pemrograman, tetapi juga masalah teknis dan produksi.
50 : — — ? : ?


Perkembangan komputer militer telah menunjukkan bahwa kepala perancang dengan latar belakang teknik ternyata lebih beradaptasi.

Ada tiga area penerapan komputer di bidang militer, mereka berbeda dalam kondisi operasi iklim dan mekanik. Yang pertama digunakan dalam kondisi stasioner (di tempat), yang kedua di trailer, kontainer, yang diangkut melalui udara, air, kereta api, jalan dan termasuk dalam pekerjaan setelah dipasang di posisi, yang ketiga digunakan pada benda bergerak, mesin seperti itu disebut komputer onboard (BEWM : dapat diangkut, dirgantara, roket, laut). Gerbong termasuk VM, mereka dipasang di tank, mobil dan kendaraan seluler lainnya.

Komputer kontrol terpasang. Merica
:

  • « 11» (, )
  • « 12»
  • « 10»
  • -263
  • -264
  • 15579
  • 475 ( )
  • 867 ( )


- :

  • «»
  • «»
  • «»
  • «»
  • «»

:

  • 592
  • 551
  • 5765
  • «»
  • 589
  • -3 (-3)
  • -1
  • 10
  • 10
  • « 20»
  • « 2»
  • 3
  • 1
  • 2
  • 4-2
  • 4-3
  • -10,
  • -13
  • 340
  • 340
  • «»,
  • 553


( , , ):

  • «-15»
  • «-16»
  • «-17»
  • 100
  • 30
  • -50
  • « 20»
  • 80-30
  • 80-40
  • « 30»
  • « 40»
  • -1
  • -2
  • «» -175
  • -176
  • -7


- :
  • «» ( )
  • «-1
  • »-3"
  • «»
  • « 3»
  • «»
  • « » «»
  • «» ( )
  • «»
  • «»
  • «»
  • «»
  • «»
  • «»
  • «»
  • «»
  • « 0»
  • «»
  • «-»

:

  • « 1»
  • 406
  • « 2»
  • «-30» ,«-40», «-3», «-50»
  • «-7»
  • «-9»
  • «-13»
  • «-2»
  • «-3»




Komputer M-40

Pada bulan Maret 1961, kompleks dengan M-40 SCVM adalah yang pertama di dunia yang menghancurkan hulu ledak rudal balistik dengan muatan fragmentasi anti-rudal.

Pada tahun 1956, di bawah kepemimpinan Lebedev dan Burtsev, sebuah komputer digital M-40 dikembangkan untuk mengendalikan stasiun-stasiun radar jarak jauh dan secara akurat menargetkan, untuk melaksanakan panduan anti-rudal pada rudal balistik musuh. Ini adalah komputer lampu digital khusus besar pertama. Kecepatan mesin seperti itu mencapai 40 ribu operasi per detik. OP menggunakan core ferit dengan kapasitas 4.096 kata dan siklus 6 μs. Komputer digital semacam itu bekerja dengan angka biner fixed-point 36-bit.

Dalam M-40, siklus kontrol operasi mengambang dan sistem interupsi diterapkan, kombinasi operasi dengan pertukaran dan saluran pertukaran multipleks digunakan. Mesin bekerja dalam loop kontrol tertutup sebagai tautan kontrol dengan objek jarak jauh melalui jalur komunikasi duplex radio-relay.

Pada musim semi 1956, SKB-30 meluncurkan desain pendahuluan sistem pertahanan rudal A, yang sistemnya mencakup unsur-unsur berikut: Radar Danube-2 dengan jangkauan deteksi target 1.200 kilometer, tiga rudal anti-rudal untuk panduan target yang tepat, dan posisi peluncuran dengan peluncur instalasi sistem anti-rudal dua-tahap "V-1000", perintah utama dan stasiun komputasi sistem dengan komputer lampu M-40 dan jalur komunikasi relai radio antara semua fasilitas sistem.


38 -

4 1961 «» -1000 - 25 -12, () 500 . «-2» «» 1500 , -40 -12, (), . 16 - , . , . , . .. . -40 .. .


Komputer digital khusus M-50



Pada tahun 1959, di bawah kepemimpinan Lebedev dan Burtsev, sebuah komputer digital khusus M-50 dibuat. Dia adalah modifikasi dari M-40 yang bekerja dengan angka floating point.

Kompleks dua mesin dibuat berdasarkan dua mesin M-40 dan M-50 ini. Komputer digital khusus 5E92 merupakan modifikasi dari M-50 dan digunakan untuk peralatan kontrol dan perekaman dengan kemampuan untuk merekam data dari jarak jauh yang berasal dari saluran komunikasi frekuensi tinggi.

Mesin komputasi elektronik khusus 5E26

Di bawah kepemimpinan Lebedev dan Burtsev pada tahun 1978, Institute of Precision Mechanics dan Computing Engineering (ITMiVT) dari USSR Academy of Sciences mengembangkan komputasi elektronik khusus 5E26. Ini adalah sistem komputasi kinerja tinggi multiprosesor kontrol pertama. Ini didasarkan pada prinsip konstruksi modular dengan sistem cadangan otomatis yang sangat efisien. Dia bekerja di berbagai pengaruh iklim dan mekanis. Sistem cadangan otomatis didasarkan pada kontrol perangkat keras. Perangkat lunak otomasi pemrograman telah dikembangkan. Mesin seluler bekerja dengan bahasa tingkat tinggi, memori perintah yang tidak mudah menguap digunakan pada mikrobix, ada kemungkinan penulisan ulang informasi dengan peralatan rekaman eksternal.



Produktivitas komputer seperti itu adalah 1,5 juta operasi per detik, panjang kata 32 bit, informasi disajikan sebagai keseluruhan kata, setengah kata, byte dan bit. RAM 32-34 Kb, dan memori perintah 64–256 Kb, dan konsumsi daya 5-9 kW. Prosesor input / output independen untuk informasi lebih dari 12 saluran komunikasi dengan nilai tukar maksimum lebih dari 1 Mbit per detik.

Mobil itu memiliki memori dua sisi pada ferrites. Dimensi total satu piring adalah 65 * 45 cm, ketebalan 1,2 cm, dan berat sekitar 6 kg. Memori ferit terdiri dari paralelepiped, dua kabel tegak lurus melewati mereka, yang membentuk matriks dua dimensi. Blok memori terdiri dari 16 pelat dua sisi.


foto diambil dari sini

5E26 diproduksi dalam dua versi. Desain komputer adalah blok besar, sel dipasang di blok. Sebanyak 1.500 komputer seperti itu diproduksi, dari 1978 hingga 1994. Komputer ini dimaksudkan untuk digunakan dalam sistem kontrol senjata Kementerian Pertahanan.

SARPO "Yauza" diatur ke 5E26 untuk mengembangkan satu set program "Dasar" RLU, dan kemudian sistem Baikal.


Mesin

komputasi khusus 5E92b Mesin komputasi khusus 40U6

Mesin 40U6 dikembangkan pada tahun 1988, desainer utamanya adalah Krivosheev. Itu adalah komputer multiprosesor kontrol seluler, itu juga didasarkan pada prinsip modular. Karena kenyataan bahwa beberapa modul digandakan dan dicadangkan, itu sangat andal, sistem kontrol perangkat keras yang luas memberikan kemampuan untuk memulihkan proses kontrol jika terjadi kegagalan fungsi atau kegagalan peralatan.



SEVM 40U6 bekerja secara real time dan dirancang untuk beroperasi dalam berbagai pengaruh iklim dan mekanis. Seperti pada 5E26 sebelumnya, itu disediakan untuk dukungan matematika canggih untuk otomatisasi pemrograman. Mobil itu mengkonsumsi 5,5 kW.

Desain mesin itu kuning, kata-kata floating-point 32-bit digunakan. RAM 256 kB dan memiliki kontrol internal dengan kode Hamming, kontrol transmisi byte, interleaving, memori perintah adalah 512 kB dan kontrol internal dengan kode Hamming juga disediakan, kontrol byte transfer, 15-channel informasi input-output prosesor digunakan. Beralih ke daya baterai ketika daya dimatikan berkontribusi pada fakta bahwa informasi tidak hilang.

Untuk membangun 40U6, serangkaian mikrosirkulasi TTL berdaya rendah dan mikrosirkuit memori CMOS digunakan. Perangkat lunak dari mesin tersebut adalah penerjemah dari autocode, Fortran, SI, Pascal.

Pada 1990, lebih dari 200 mobil diproduksi.

Space Gorynych BCVM "Argon-11C"



Komputer domestik pertama yang terbang ke luar angkasa adalah komputer Argon-11S.



Itu dibuat pada tahun 1968, 21 sampel mesin ini dibuat. Mesin itu digunakan dalam sistem kontrol pesawat ruang angkasa Zond (terbang di sekitar dan memotret permukaan Bulan dengan kembalinya pesawat ruang angkasa ke Bumi). Pekerjaan itu dilakukan secara real time. Struktur dan arsitektur mesin memiliki set instruksi minimal, seperti komputer yang terdiri dari tiga perangkat komputasi yang berfungsi secara otonom dengan input dan output independen, saluran yang saling berhubungan untuk pertukaran informasi dan sinkronisasi. Input dan output informasi dilakukan oleh perangkat lunak. "Tiga-berkepala" dari komputer on-board Argon-11C adalah salah satu fitur desain utama peralatan komputasi ruang. Kapasitas RAM 128 kata 14-bit, kapasitas ROM 4096 kata 17-bit. Tropa-1 sirkuit hybrid terintegrasi digunakan.Keuntungan utama dari seri Trail adalah kesederhanaan teknologi.

Dengan munculnya seri domestik pertama dari rangkaian terpadu monolitik, seri 110 (sirkuit terpadu transistor logika dengan kopling kapasitif resistif), komputer digital Argon-11 untuk peroketan dikembangkan.

Mesin itu dibuat dalam bentuk dua blok yang digabungkan menjadi satu desain - satu blok perangkat tiga saluran untuk pertukaran dan perhitungan dengan tiga RAM dan satu blok memori jangka panjang tiga saluran. Menggunakan kipas internal, panas dilepas ke kasing. Ukuran mesin - 305x305x550 mm, berat - 34 kg, konsumsi daya 75 watt, dan waktu pengoperasian kontinu -180 menit. Mesin seperti itu bekerja pada kisaran suhu dari 0 hingga 40 derajat.

Di Argon-11C, untuk pertama kalinya dalam praktik membuat on-board komputer, skema reservasi simpul diterapkan, yang disebut struktur troirovanny dengan majorisasi.

Keandalan mesin ini cukup tinggi. Probabilitas kegagalan dalam dua dari tiga modulnya adalah 0,999 selama delapan hari penerbangan pesawat ruang angkasa ke bulan dan sebaliknya.


stasiun luar angkasa "Probe-4"

Misi luar angkasa itu sangat bertanggung jawab. Perangkat dari seri Zond dirancang berdasarkan pesawat ruang angkasa berawak Soyuz 7K-L1.Tugas mereka adalah untuk menyelidiki kemungkinan pendaratan kosmonot Soviet di bulan. Komputer digital Argon-11S dirancang untuk mengontrol gerakan pesawat ruang angkasa L1 dari seri Zond selama penerbangannya di sekitar Bulan dan keturunan aerodinamis ke Bumi ketika memasuki atmosfer pada kecepatan kosmik kedua.
Tugas ini penting secara politis. Program Apollo, yang dijalankan oleh NASA sejak awal tahun enam puluhan, memasuki tahap penerbangan berawak pada tahun 1968, dan kepemimpinan Soviet ingin menyeka hidungnya ke musuh potensial.

Desain skema troopirovanny "Argon-11C" sangat sukses. Kemudian, skema yang sama digunakan untuk membuat komputer digital Argon-16, yang disebut space centenar (digunakan dalam pesawat ruang angkasa paling beragam selama lebih dari 25 tahun). Sekitar tiga ratus salinan Argon-16 bekerja di Soyuz, pembawa transportasi Progress, stasiun orbital Salyut dan Mir.

Meskipun program Lunar dari USSR "gagal", itu berkontribusi pada pengembangan teknologi komputer on-board untuk pangkalan ruang angkasa.
BCM seri-C yang menggantikan Argon, khususnya S-530, berhasil digunakan dalam sistem kontrol untuk stasiun antarplanet Mars dan Venus. Dengan bantuan mereka, untuk pertama kalinya dalam sejarah umat manusia, sebuah pesawat ruang angkasa ditanam di permukaan Mars, studi tentang komet Vega dan radar Venus dilakukan.


Tentang perangkat lunak komputer khusus tersebut dapat ditemukan di sini.

Source: https://habr.com/ru/post/id390035/

More articles:


All Articles