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特种军事计算机的历史

二十世纪中叶，苏联。主要注意力集中在创建用于解决复杂数学计算问题的通用计算机上；这些计算机是固定的机器，面向问题的顺序或批处理解决方案，而不考虑环境对象的实时规模和参数的动态变化。但是到了50年代末，该国国防部对使用这种计算机来解决军事系统中信息处理和控制问题产生了兴趣。但是，当这种通用机器在军事系统中用于解决实时控制任务时，其缺点立即引起了困难。因此，军事计算的方向开始加速发展。



显然开始区分两类计算机：固定计算机和移动计算机。由于计划在国防，工业界和企业的陆地，航空，海上，导弹和其他系统中使用移动计算机，因此客户的不同要求促进了移动计算机的开发，并且数字计算机技术开始用于防空系统以及导弹防御，用于航空和太空中的空间控制和飞行控制。固定式的在室内工作，因此移动式的必须是可移动的。

由于遵守保密的“瓶颈”，苏联各行各业的专家之间就开发专用计算机的信息交换受到了极大的限制，在警戒线后面几乎没有关于这种专用计算机的技术特征和基本特征的信息。因此，计算机开发非常昂贵，因为创建了许多此类原始计算机的体系结构。也不存在用于计算机的电子部件的集中工业。

特种军事计算机



该项目是移动计算中心（PVP）或“平台”对象，

早在1960年，就为陆军和前线部队开发并制造了一系列移动计算机，代号为“贝塔”，但工作从未开始。


移动计算群Beta-3M

1962年，军队所需的移动计算机既不在国防部也不在苏联。总参谋部尽快（一年内）发布了该指令“ ...，以设计，订购生产，调试并在机动军事中心投入战斗，其基础应该是采用苏联生产的其中一台计算机，并使其简单地适应特定的运行条件。这也是必要的。 “ ...开发，编程和调试一组任务，用于在部队和军事装备的参与下在前（区）级进行指挥和控制演习（指挥所演习），用于参谋，军事学院和其他教育示范活动。”

开发人员专注于American Mobidic项目（尽管即使在苏联，也开发了移动的高度专业化的计算机“ Kurs-1”来处理来自雷达节点的信息，但这全是秘密的）。



以下是对此类“平台”的一些要求：确保必要的性能，在泥泞道路上行驶后的工作可靠性，在不间断条件下运行100小时，气候条件设置为-30至+ 40°C。

在第一阶段，选择了合适的基于半导体元件的第二代通用家用计算机，由于该计算机的尺寸和功耗减小了，而速度和RAM等指标却增加了。

选择了“ Hrazdan-2”计算机（在YernIIIMM的埃里温工厂生产）。我们开始对机器进行现代化改造。为了确保其在“野外”条件下的操作，在部队中的操作并使其可移动，有必要提高其可靠性，建设性地建造一台用于将设备放置在有限空间内的计算机，同时确保其在移动过程中的安全性和可操作性，免受气候影响曝光。为此，必须选择移动CC的整个基础结构。


“派发”

其中包括用于设备的828型隔热全金属厢式半挂车，ZIL-157型卡车牵引车，强大的空调，移动式柴油发电站（移动版本容量为30 kW），油耗为8 l / h和油箱容量为100升，连接的无线电和电报设备。

创建了一个移动数据中心，将两个Hrazdan-2计算机安装在一个主体中，所有数据准备，通信，控制和测试设备，各种架子，扩展的备件，电缆和其他设备都位于安装在底盘上的KUNG军队的后面ZIL-157。

通过以下主要措施确保了气候保护，以维持人体所需的温度和湿度：人体配备了具有高冷热输出的空调器，卸下了二次电源的计算机机架，另外的风扇安装在具有独立通风和冷却系统的单独机架中。计算机在+ 20至+ 30°C的温度下的最佳操作模式。



1964年，模块化展览中心“ Platform”被用作“供应”。之后，该项目仍进行了现代化改造，由于备份了铁氧体立方体，每台计算机的OD翻了一番，铁氧体磁芯上安装了一个额外的ROM，可以实现两台计算机的联合工作。


铁氧体磁芯上的存储立方体

苏联首次在硬件，软件和信息方面对“平台”中的两台计算机进行了集成。 1963年至1968年的移动展览中心“平台”是此类展览中心的第一个，也是唯一的展览中心。

Granit

计算机这是一台专用计算机，用于对大量观察结果进行统计处理，并且是由苏联国防部总炮兵局下令创建的，目的是提高炮弹射击的效率。 1957年，她被送往国防部的一支炮兵营。它用于射击大炮。



该计算机由累积配对作业总和的计算设备，一组准备打孔带（35毫米宽的胶片）的设备，一个输出打孔器和一个打印设备组成，功耗为4.5 kVA。这样的计算机占地30平方米。

Klen计算机以及Klen-1和Klen-2计算机系统

从1962年到1968年，在电子工程科学研究所（NIEM）创建了Klen计算机以及Klen-1和KVM计算机Maple-2”，一个用于处理卫星信息的分布式系统。该开发的目的是使来自人造地球卫星的遥测信息自动化处理

单地址并行操作计算机“ Maple”以数字形式操作，数字以最高位前面的逗号固定。数字数据显示在一个27位的网格中，其中23位占据了数字部分，一位是数字的符号，三位分配给了控制模2。该团队占用了33位二进制数字，其中7位用于提供操作代码，16位用于地址，4位用于数字配置代码，3位用于地址修改代码，3位用于两个和三个模数控制。计算机RAM 8192（8K）容量为27位字。短操作（例如加法，转换操作）的执行时间为4.5μs，乘法执行25.5μs。 “枫树”计算机的指挥系统包括83个团队，哪个功能可以处理各种数字配置。

Klen计算机具有传统的打孔卡数据输入设备，用于与外部用户通信的27位通道以及用于数据输出的打印设备。

+5到+40摄氏度-用于机器最佳运行的温度范围。

特别是对于Klen机器，开发了具有二极管电阻逻辑和最大工作频率为660 kHz的元件的脉冲电势系统。系统逻辑元件的延迟时间为50 ns，串行电路中使用的系统元件的延迟时间为20-30 ns。在加法器和控制电路中，使用了特殊的逻辑元件。

VT-7型铁氧体磁芯上使用了计算机RAM，其循环时间为6.0μs，读取时间为2.25μs。作为长期存储设备，使用了具有恒定固件的血氧仪核心上的存储器，ROM的循环时间为4.5μs，读取时间为2.25μs。



程序ROM单元的容量可以为8192到65536码，程序的磁性随机存取存储器（RAM）的容量为4096码，在将程序刷新到ROM之前用于调试程序。

在计算机“枫树”中，数字RAM可能有四个块，每个块中有8192个数字。这样的块的工作可以合并。



Klen-1和Klen-2电子计算机是对Klen计算机的改进，具有扩展的RAM和ROM，只需最少的添加即可与外部设备交换命令。作为这两种复合体的一部分，出现了磁带存储器和发达的外部设备系统。



计算机仅在内部存储器，磁带驱动器和输入输出设备的各种配置方面有所不同。外部设备“ Maple-1”-用于输入打孔卡VU-700-2和2个字母数字打印设备-128-2的设备。 Klen-2外部设备包括4个ATsPU-128-2打印设备，PR结果打孔器，打孔器PL-20-2。

Klen-1 EVK从外部高速公路上的远程源接收数据，对它们进行分类，压缩和排除冗余数据。之后，将预处理后的数据传输到Klen-2电子计算机大楼，在此根据用户的要求对它们进行最终处理，分类，存储和发布。

专用计算机“ Diana-1”，“ Diana-2”。

S.A.列别捷夫（Lebedev）和ITM团队特别关注与该国国防相关的工作，研究和开发了从雷达（雷达站）自动获取数据和自动跟踪飞行目标的技术。进行了一项实验，以同时跟踪几架真实飞机，同时提前计算它们的轨迹。为了以数字形式输入数据，使用了计算机“ Diana-1”，并附带了目标“ Diana-2”。这样的实验为在新的信息和计算基础上发展雷达和导弹系统奠定了基础。

“ Diana-1”-具有切换软件处理的顺序动作机器，旨在作为目标战斗机的制导系统的一部分。该机器从雷达中自动采集数据，并从噪声中选择目标，然后将其转换为数字形式，并在屏幕上发出多个目标的轨迹。

“ Diana-2”-具有固定点，10位的计算机，具有命令数量的单播命令系统-14，命令存储器256，存储器常数，磁致伸缩延迟线上的随机存取存储器。

«-1» «-2» , , , 40 -50. . . ( , 100 200 .). -40 -50 .


Karat专用计算机家族

1976年，统一的Karat计算机被接受提供给苏联海军。这些是具有高功能参数的小型，可靠的计算机。他们的创造从根本上改变了海洋仪器仪表的状况。



统一计算机“ Karat”的创建历史可以追溯到1963年，在Plotnikov（专用计算机“ Karat”家族的首席设计师）的领导下，在基辅无线电电子研究所成立。 1963年，Plotnikov的实验室提出了扁平微模块（PMM）作为新开发的基本要素。这是苏联创建的第一个串行适配通用元件，为在更高的新水平上创建计算机和其他数字设备提供了机会。

扁平微型模块的薄壁铝制外壳为17.5x9.5x6.3 mm（重2克），并使用PMM由安装在印刷电路板两侧的微型元件（9x17 mm）组装而成，引脚引线垂直于板安装，间距为4 mm。

但是对于机队来说，需要的单元要小于PMM，因此，不完善的国产集成电路被用于制造计算机。在Plotnikov的实验室中，开始着手创建多芯片集成电路。这是计算机技术元素基础发展的全新方向。



Varduva混合大型集成电路（GBIS）-这些是新的多芯片微电路的名称。 “ Karat”的第一个模型是GBIS“ Varduva”的小型24位计算机。微型电路功能单元的电路是由苏联科学家根据计算机的逻辑电路开发的（在一种情况下，寄存器有8位，ALU有2位，依此类推）。这一发展比国外创建多芯片电路（“多芯片”）要早很多年。



该机器被用于四个部委的企业开发的60多种系统中。在简单的系统中，可以使用经过最少修改的计算机，而在装有多个系统的最大型现代船舶上，可以找到最大版本的15台或更多“克拉”计算机。 1981年，对Karat家族机器进行了15次修改，并准备了500万支软件团队。为了处理来自具有相控天线阵列的雷达系统的信息，Karat改型产品的开发速度为每秒250万次操作。后来，Karat-KM-E修改版是在分段微处理器大型集成电路上开发的。苏联工厂生产了约2000辆汽车。

电脑“ Ra”

1964年，电子数学机器研究所完成了用于苏联防空系统的计算机的开发。它是具有基于晶体管P16和P601的第二代计算机的电流和变压器连接的脉冲电位。


电子数学机器研究所计算机

的设计是16个机架，每个机架都有自己的电源和控制单元，一个互连面板包括320个“片状”插座（每个20个触点），这些插座通过位于末尾的插头进行铰接。包含4到8个元素的单元格。



“ Radon”计算机的框图

开发了Radon计算机的几种修改形式，其区别在于RAM和ROM的容量。这是一台由两台机器组成的综合体，具有连接的总线组织。该计算机为单地址，命令的容量为24（2个控制），操作数的容量为20（2个控制），操作使用固定点，命令代码的数量为64。每个计算机处理器都可以访问其内存以及配对计算机的内存，这不仅使它可以在双机模式下工作，而且还可以在双处理器模式下工作。两台计算机连接到一条公用交换线上，用于与系统控制设备进行通信。在初始加载，测试和打印信息以进行分析时，使用了机器本身的外围设备。

电脑“ Ra”占地150平方米。她很可靠，而且速度很快。

在苏联，汽车首次实现了：
  1. 使用晶体管的RAM和ROM；
  2. 处理器包含两个索引寄存器；
  3. 一个有效的内置硬件控制系统，结合有软件，可以在计算机和系统出现错误后自动恢复系统；
  4. 操作时间的组合（传送带）；
  5. 中断系统和优先级切换程序；
  6. 双处理器和双机操作模式。

相思系统

1982年，相思数字火控系统得到了发展。创建该系统是为了从潜艇和潜艇生成用于发射战略巡航导弹“格拉纳特”的数据，该系统包括2个SCVM“ Arka”，2个存储设备，2个长期存储设备，2个数据交换设备，2个后备控制设备。为了提高Acacia系统的可靠性，所有设备都有备用，冗余自动发生。

SC“ Arka”（专用计算机）旨在与“ Attack” SC一起使用，并用于提高“ Attack” SC的计算系统的吞吐量。



这种数字计算机的运行速度如下：具有每秒50万次短操作的寄存器，具有寄存器存储器操作的每秒16.7万次短操作。功耗1200瓦。 Arka机器有两个交换设备。每个设备包含8个串行通道。一个具有并行多路复用通道的交换设备。平均无故障时间-2000小时。

STsVM“攻击”


专用数字计算机“攻击”（MVM-012）

专用计算机Ataka（MVM-012）于1974年在NPO Agat上创建。此类机器的尺寸为1800x1076x166毫米，占地面积为0.65平方米。 SCM“攻击”由两个机柜组成，这两个机柜通过机械方式和电气方式相互连接。该机器包括命令设备，命令中断设备，交换设备，算术设备，微程序控制单元，16个通用缓冲寄存器，16K字铁氧体随机存取存储器，硬件控制设备，控制和控制面板以及电源设备。



该机器使用二进制系统来表示具有固定点的数字，位数为32。可以使用双倍长度（64位数字），半字（16位数字）和八位字母信息的字符。该命令系统是双核的，操作数为56，其中算术运算为16，逻辑运算为7，转发运算为19，移位运算为6，控制运算为8。

应当注意，在SCVM中，通过连接外部存储设备182-3-RAM 64K，183-128K DZU（2X64K），184-32K RAM和64K DZU或任何其他具有电气和信息兼容性的设备，可以将存储器最多增加256K字与MVM-012。

提供了2个并行，2个连续的交换通道。串行通道上的交换率为每秒2万个字，并行通道上的交换率为每秒94000个字。

该网络的功耗为1.5 kW，该电源由三相船用交流网络提供，电压为220 V，频率为400 Hz。允许网络波动：长期偏差为±5％，短期电压偏差为+ 13％至-25％，频率的偏差为+ 4％至-6％。

工作条件：
  1. 在5–120 Hz频率范围内的振动阻力，加速度为2g；
  2. 单次冲击，加速度为1000克；
  3. 在20–120 Hz频率范围内的抗振性，加速度为2g；
  4. 循环温度从+65到-50°;
  5. + 40°C时相对湿度95–98％；
  6. 在-10°C的工作温度和-50°C的极端温度下的耐寒性;
  7. 在-20±5°C的温度下暴露于霜和露中；
  8. 在+ 50°C的工作温度和+ 65°C的极端温度下的耐热性；
  9. 暴露于+ 27±2°C的海雾中。

该车一直生产到1990年；制造了255台ATAC计算机。

电脑“竖琴”

该机器的开发始于1979年，旨在作为实时控制链接在各种船舶控制系统中工作。该机器由220V，400 Hz的三相船​​舶网络供电，功耗为1.7 kW。为了进行冷却，使用了进气温度为18°C的强制通风和排气通风。这是一台具有二进制系统的计算机，该二进制系统代表具有固定和浮点数的数字，访问RAM中的操作数时的速度为每秒55万次短操作，访问寄存器缓冲区时的速度为每秒110万次短操作。位数为32，可以使用双倍长度的单词（64位），半个单词（16位）和八进制字母信息。

该机器与计算机“ Arka”和“ Attack”一起，与第三代TsMNII“ Agat”的许多软件兼容机器。 Agat是开发用于水面舰艇（海，根）和潜艇（云系统，钻石级，综合型等）的战斗信息和控制系统以及舰艇发射控制系统的先驱导弹系统，控制系统和核电厂的保护。带遥控器的

计算机“云”


计算机

“云”计算机-具有二进制系统的计算机，用于用固定的逗号和数字表示数字-25。数字由修改后的附加代码表示。它使用的是单地址命令系统，命令的容量为20。云计算机的速度为每秒6.25万次短操作。该计算机由4个机柜组成，这些机柜通过机械方式和电气方式连接。为了冷却，使用了进气温度为18°C的强制通风和排气通风系统。


将模拟数据转换为数字以及将数字转换为模拟的设备

机器设计的基础是原始设计的电子设备柜，可通过直径598毫米的标准舱口将其装载到潜水艇上。 SC“云”的可靠性估计为两次故障之间可以运行650小时。云计算系统消耗了约17 kW的电力。

大量的Lada 2计算机

1986年，为水面舰艇和潜艇开发了Lada-2计算机，该计算机由三台机载通用电子计算机组成，并以模块化方式构建，这种开放式系统可以连接其他功能设备。

许多计算机用于在各种系统中构建计算机系统，实时收集和处理信息，自动控制各种对象，设计自动化，复杂科学研究的自动化，信息以及参考和培训系统。

该系列的汽车有2到4项修改。 Lada 2计算机-2项修改，Lada 2YU-3计算机，Lada 2M计算机-4项修改。它们在设备组成，冷却方法和设计上有所不同。

Lada 2计算机的主要参数：定点数字的容量为-1、8、16，带浮点数-32（4个硬件命令），速度-每秒1200次操作。内存：地址空间256 KB，RAM-256，ROM-32，系列的第一个修改尺寸-703 * 450 * 276 mm，第二个480 * 350 * 212 mm，功耗-330瓦。

与苏联广泛使用的SM系列计算机（SM4，SM1420，电子100，电子79，电子60，DVK，SM1600）的商用计算机具有体系结构和软件兼容性的Lada 2计算机，为用户提供了使用的机会用于许多SM计算机的功能丰富的应用程序软件的工作。

Lada 2计算机的主要设备（NPO Agat。Lada 2计算机。KA3.031110。技术说明。1986）：

  • (), (1, 2), (1, 02), ;
  • , - (-64) ;
  • - , - (-16) ;
  • - : - , 15-00-013 , « 7012», - ;
  • , ;
  • , ;
  • 与外围设备“ Unity” KE（KE1和KE2）通信的控制器；
  • 与计算机输出匹配到外部MPI中继的块；
  • 用于PU机器的控制面板，由电子PU模块和PU面板组成；
  • UEP电源设备，由VBU的控制单元，VFP的电源滤波器，电源稳定器VPN 5/24组成。



案例版本的计算机“ Lada 2”

1988年，创建了“ Lada 2U”，1990年创建了“ Lada 2M”。

建立了批量生产，总共生产了65种各种修改的副本。

在我们这个时代，几乎没有任何官方资料，因为一段时间后，由于苏联的秘密保密，特别是与军事事务及其发展有关的事情，这些资料被销毁了。

(1985-1989 )

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN389967/

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