Em computadores de bordo especializados, vamos colocar uma palavra

Neste artigo, gostaria de complementar um pouco o artigo anterior sobre computadores militares especializados . A partir dos anos 40, o desenvolvimento de equipamentos de defesa passou a aumentar a precisão e o alcance da destruição, aumentando o poder das armas de destruição e a velocidade do movimento. Rumo à automação das operações de controle de armas.



Voltando um pouco. Até a Segunda Guerra Mundial, os dados de tiro eram obtidos usando construtores mecânicos, diferenciais, sistemas de rastreamento e conóides. Dispositivos de controle de artilharia antiaérea (PUASO) foram inventados, usados ​​em defesa antiaérea, dispositivos de controle de tiro (PUS) - em artilharia naval, dispositivos de tiro com torpedo (TAS) - para bombardeio. No ano 50, transformadores e selsinos rotativos, amplificadores CC decisivos com feedback negativo, foram criados. Isso ajudou a resolver o problema de determinação de dados para queima e levou a uma redução nas dimensões dos dispositivos e reduziu significativamente os custos de mão-de-obra de sua fabricação.Essa transição para dispositivos eletromecânicos e eletrônicos ajudou a reduzir significativamente o custo de fabricação de dispositivos de computação mecânica (afinal, a precisão dos dados de saída nesses dispositivos de computação estava diretamente relacionada à precisão de sua fabricação).

Sem dúvida, era necessário um dispositivo (computador), que possibilitasse resolver problemas lógicos e computacionais de qualquer complexidade, era necessário criar as condições para a transição para a computação digital.

Para assuntos militares, os requisitos para computadores criados foram aumentados. Precisávamos de elementos eletrônicos que fossem confiáveis ​​o suficiente, tivessem velocidade e tudo isso ao trabalhar em uma ampla faixa de temperatura, com alta umidade, vibração, choque. Foi necessário o desenvolvimento de uma metodologia para a construção e o design de computadores e suas principais partes, como dispositivos aritméticos, memória, dispositivos de controle, sistemas de energia e dispositivos de troca. Também precisávamos de uma solução de design que nos permitisse projetar um computador e garantir sua operação confiável sob várias condições mecânicas e climáticas.

Outro requisito era o uso da matemática computacional, o que permitiria formular numericamente, com a precisão necessária, a solução de problemas no uso de armas. Foram necessários meios para converter os parâmetros medidos em números e para reverter as soluções obtidas na forma de números em valores de deslocamentos físicos ou ângulos de rotação.

A questão mais importante na criação de computadores militares trabalhando em sistemas foi a questão do treinamento de pessoal. Eles tiveram que projetar e produzir computadores. Eles precisavam ser “universais”, pois esse especialista precisava entender não apenas os problemas matemáticos associados a algoritmos, métodos numéricos de solução e programação, mas também problemas técnicos e industriais.
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O desenvolvimento de computadores militares mostrou que os principais projetistas com experiência em engenharia se mostraram mais adaptados.

Havia três áreas de aplicação de computadores no campo militar: diferiam nas condições climáticas e mecânicas de operação. Os primeiros foram utilizados em condições estacionárias (nas dependências), o segundo em reboques, contêineres, transportados por via aérea, marítima, ferroviária, rodoviária e incluídos no trabalho após serem instalados em posições, o terceiro em objetos em movimento, máquinas denominadas computadores de bordo (BEWM : transportável, aeroespacial, foguete, mar). Os carros incluem VMs; eles foram instalados em tanques, carros e outros veículos móveis.

Computadores de controle a bordo. Pimenta
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Computador M-40

Em março de 1961, o complexo com o M-40 SCVM foi o primeiro do mundo a destruir a ogiva de um míssil balístico com uma carga de fragmentação de um anti-míssil.

Em 1956, sob a liderança de Lebedev e Burtsev, um computador digital M-40 foi desenvolvido para controlar estações de radar de longo alcance e direcionar com precisão, para implementar orientação antimísseis em um míssil balístico inimigo. Este foi o primeiro computador grande especializado em lâmpadas digitais. A velocidade dessa máquina era de 40 mil operações por segundo. OP estava em núcleos de ferrita com capacidade para 4096 palavras e ciclo de 6 µs. Esse computador digital trabalhava com números binários de ponto fixo de 36 bits.

No M-40, foram implementados um ciclo de controle de operação flutuante e um sistema de interrupção, a combinação de operações com o canal de troca e o canal de troca multiplex. A máquina trabalhava em um circuito fechado de controle como um link de controle com objetos remotos via linhas de comunicação duplex de rádio-relé.

Na primavera de 1956, o SKB-30 lançou um projeto preliminar do sistema de defesa antimísseis A, cujo sistema incluía os seguintes elementos: radares Danube-2 com alcance de detecção de 1200 km, três mísseis antimísseis para orientação precisa dos alvos e uma posição de lançamento com lançadores instalações de sistemas anti-mísseis de dois estágios "V-1000", a principal estação de comando e computação do sistema com um computador com lâmpadas M-40 e linhas de comunicação por rádio-relé entre todas as instalações do sistema.


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Computador digital especializado M-50



Em 1959, sob a liderança de Lebedev e Burtsev, foi criado um computador digital especializado M-50. Ela foi uma modificação do M-40 trabalhado com números de ponto flutuante.

Um complexo de duas máquinas foi criado com base nessas duas máquinas M-40 e M-50. O computador digital especial 5E92 foi uma modificação do M-50 e foi usado para equipamentos de controle e gravação com a capacidade de gravar remotamente dados provenientes de canais de comunicação de alta frequência.

Máquina de computação eletrônica especializada 5E26

Sob a liderança de Lebedev e Burtsev em 1978, o Instituto de Mecânica de Precisão e Engenharia de Computação (ITMiVT) da Academia de Ciências da URSS desenvolveu um 5E26 de computação eletrônica especializado. Foi o primeiro sistema de computação de alto desempenho com multiprocessador de controle móvel. É baseado no princípio de construção modular com um sistema de backup automático altamente eficiente. Ela trabalhou em uma ampla gama de influências climáticas e mecânicas. O sistema de backup automático foi baseado no controle de hardware. O software de automação de programação foi desenvolvido. A máquina móvel trabalhava com linguagens de alto nível, a memória não volátil de comandos era usada em microbixes, havia a possibilidade de reescrever as informações com equipamento de gravação externo.



A produtividade desse computador era de 1,5 milhão de operações por segundo, o comprimento da palavra era de 32 bits, a informação era apresentada como uma palavra inteira, meia palavra, byte e bit. A RAM era de 32 a 34 Kb, a memória de comando era de 64 a 255 Kb e o consumo de energia era de 5 a 9 kW. Um processador de entrada / saída independente para informações sobre 12 canais de comunicação com uma taxa de câmbio máxima de mais de 1 Mbit por segundo.

O carro tinha memória dupla face em ferrites. As dimensões totais de uma placa são 65 * 45 cm, a espessura era de 1,2 cm e o peso é de cerca de 6 kg. A memória de ferrita consistia em paralelepípedos, dois fios perpendiculares passavam através deles, formando uma matriz bidimensional. O bloco de memória consistia em 16 placas de dupla face.


foto tirada daqui

5E26 foi produzido em duas versões. O design do computador era de bloco grande, as células foram instaladas nos blocos. Um total de 1.500 desses computadores foi produzido, de 1978 a 1994. Ele foi projetado para uso em sistemas de controle de armas do Ministério da Defesa.

O SARPO "Yauza" foi definido como 5E26 para desenvolver um conjunto de programas de "Base" da RLU e, em seguida, o sistema Baikal.


Máquina de

computação especializada 5E92b Máquina de computação especializada 40U6

A máquina 40U6 foi desenvolvida em 1988, seu designer-chefe foi Krivosheev. Era um computador multiprocessador de controle móvel, também baseado no princípio modular. Devido ao fato de alguns módulos terem sido duplicados e reservados, era altamente confiável, um extenso sistema de controle de hardware fornecia a capacidade de restaurar o processo de controle em caso de mau funcionamento ou falha do equipamento.



O SEVM 40U6 trabalhou em tempo real e foi projetado para operar em uma ampla gama de influências climáticas e mecânicas. Como no 5E26 anterior, forneceu suporte matemático avançado para automação de programação. O carro consumiu 5,5 kW.

O design da máquina era bloco, foram usadas palavras de ponto flutuante de 32 bits. A RAM era de 256 kB e possuía controle interno por códigos de Hamming, controle de byte das transmissões, intercalação, memória de comando de 512 kB e também controle interno por códigos de Hamming, controle de byte das transmissões, um processador de entrada e saída de informações de 15 canais. Mudar para a energia da bateria quando a energia é desligada contribuiu para o fato de as informações não desaparecerem.

Para construir 40U6, uma série de baixa potência de microcircuitos TTL e microcircuitos de memória CMOS foram usados. O software dessa máquina é tradutor de autocode, Fortran, SI, Pascal.

Em 1990, mais de 200 carros foram produzidos.

Espaço Gorynych BCVM "Argônio-11C"



O primeiro computador doméstico que voou para o espaço foi o computador Argon-11S.



Foi criada em 1968, foram feitas 21 amostras desta máquina. A máquina foi usada no sistema de controle da sonda Zond (voando e fotografando a superfície da Lua com o retorno da sonda à Terra). O trabalho foi realizado em tempo real. A estrutura e a arquitetura da máquina tinham um conjunto mínimo de instruções; esse computador consistia em três dispositivos de computação funcionalmente autônomos com entradas e saídas independentes, canais interconectados para troca e sincronização de informações. A entrada e a saída de informações são realizadas por software. A “cabeça tripla” dos computadores de bordo Argon-11C é uma das principais características de design dos equipamentos de computação espacial. A capacidade da RAM é de 128 palavras de 14 bits, a capacidade da ROM é de 4096 palavras de 17 bits. Foram utilizados circuitos híbridos integrados com Tropa-1.A principal vantagem da série Trail foi a simplicidade da tecnologia.

Com o advento da primeira série doméstica de circuitos integrados monolíticos, a série 110 (circuitos integrados de lógica transistorizada com acoplamentos resistivos-capacitivos), o computador digital Argon-11 para foguetes foi desenvolvido.

A máquina foi criada na forma de dois blocos que foram combinados em um único design - um bloco de um dispositivo de três canais para troca e computação com três RAM e um bloco de uma memória de longo prazo de três canais. Usando os ventiladores embutidos, o calor foi removido para o gabinete. Tamanho da máquina - 305x305x550 mm, peso - 34 kg, o consumo de energia foi de 75 watts e o tempo de operação contínua foi de -180 minutos. Essa máquina trabalhava na faixa de temperatura de 0 a 40 graus.

No Argon-11C, pela primeira vez na prática de criação de computadores de bordo, foi aplicado um esquema de reserva de nós, denominado estrutura troirovanny com majorização.

A confiabilidade desta máquina era bastante alta. A probabilidade de falha em dois de seus três módulos foi de 0,999 por oito dias do voo da espaçonave para a Lua e vice-versa.


estação espacial "Probe-4"

A missão espacial foi muito responsável. Os dispositivos da série Zond foram projetados com base na espaçonave tripulada Soyuz 7K-L1, cuja tarefa era investigar a possibilidade de pousar cosmonautas soviéticos na lua. O computador digital Argon-11S foi projetado para controlar o movimento da sonda L1 da série Zond durante seu vôo ao redor da Lua e descida aerodinâmica para a Terra quando entrou na atmosfera na segunda velocidade cósmica.
A tarefa disso era politicamente importante. O programa Apollo, dirigido pela NASA desde o início dos anos sessenta, entrou no estágio de vôo tripulado em 1968, e a liderança soviética queria limpar o nariz de um potencial adversário.

O desenho do esquema troopirovanny "Argon-11C" foi um sucesso. Mais tarde, o mesmo esquema foi usado para criar o computador digital Argon-16, chamado centenário do espaço (usado na espaçonave mais diversificada por mais de 25 anos). Cerca de trezentas cópias do argônio-16 trabalharam na Soyuz, nas transportadoras Progress, nas estações orbitais Salyut e Mir.

Embora o programa lunar da URSS tenha falhado, ele contribuiu para o desenvolvimento da tecnologia de computadores de bordo para a base espacial.
Os BCMs da série C que substituíram o argônio, em particular o S-530, foram utilizados com sucesso nos sistemas de controle das estações interplanetárias de Marte e Vênus. Com a ajuda deles, pela primeira vez na história da humanidade, uma espaçonave estava pousando na superfície de Marte, estudos do cometa Vega e radar de Vênus foram realizados.



Sobre o software desses computadores especiais pode ser encontrado aqui.

Source: https://habr.com/ru/post/pt390035/


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