Onboard digital computer (forkortet onboard computer ) - en indbygget computer designet til installation på luftfartøjer , løftefartøjer, øvre etaper, rumfartøjer, rumstationer osv. Luftfarts onboard computere er blevet udbredt ikke kun på fly, men også på andre mobile og stationære faciliteter.
Forskellen mellem indbyggede computere og forskellige specialiserede computere og databehandlingsenheder (som der er masser af i et moderne fly ) er, at indbyggede computere har en struktur, der er almindeligt accepteret for computere : tilstedeværelsen af operationel og langtidshukommelse , input-output-enheder , etc.
I USSR blev udviklingen af indbyggede computere hovedsageligt udført af tre virksomheder: LNPOEA ( OKB Elektroavtomatika ), NITsEVT ( NII Argon ) og HC Leninets (moderne navne). Senere blev udviklingen af den indbyggede computer også udført af andre virksomheder, såsom MIEA (Moskva), MNII "Agat" (Zhukovsky), OKB "Aviaavtomatika" (Kursk), 3. MPZ MNPK "Avionics" (Moskva) osv. I begyndelsen af 1990-1990'erne var Ramenskoye instrument-making designbureau (RPKB), NIISI RAS , JSC Russian Avionics (Zhukovsky) blandt udviklerne af den indbyggede computer. Hovedudvikleren af indbyggede computere til missiler brugt som flyvåben var Research Institute of Instrument Engineering (Moskva), som i denne periode udviklede en række indbyggede computerenheder (BTsVU-201, BTsVU-301, BTsVU-305) -10, BTsVU-305-12, BTsVU -350, BTsVU-400) og en række indbyggede indbyggede computere (Zarya-30, Zarya-32, Zarya-32M, Zarya-35, Zarya-37M, Zarya-38 og Zarya -32MK"), samt den autonome indbyggede computer "Zarya-40" og "Zarya-41".
I begyndelsen af 1970'erne blev indbyggede computere brugt i næsten alle flyundersystemer. For eksempel blev radio-elektroniske komplekser udviklet af Ministeriet for Radioindustri og udstyret med indbyggede computere oprettet på Argon Research Institute, navigations- og flyvesystemer og indikationssystemer blev udviklet af Minaviaprom og udstyret med indbyggede computere oprettet hos LNPOEA . Om bord på fly blev der ofte brugt on-board computere med forskellig arkitektur og blot på forskellige elementbaser, hvis parring var vanskelig eller umulig. Baseret på en analyse udført i slutningen af 1970'erne og begyndelsen af 1980'erne, blev et program udviklet til at skabe familier af forenede computere til brug på mobile objekter af alle klasser. Dette program blev godkendt i 1984 ved beslutning fra statskommissionen. I overensstemmelse hermed begyndte arbejdet hos LNPOEA på oprettelsen af forenede SBEC'er - SB3541 og SB3542 med Elektronika-32-typearkitekturen og på Argon Research Institute - SB5140 med POISK-arkitekturen. Dette program er ikke afsluttet. Kun separate maskiner blev udviklet (og selv da med en betydelig forsinkelse i forhold) - SB3541 baseret på MPK1839, SB5140 og SB5580 baseret på BMK 1537XM2. Erfaringen med at skabe en SBEVM blev taget i betragtning, og ideen om interspecifik forening blev logisk fuldført i udviklingen af Baget-familien af computere (hovedudvikleren af NIISI RAS), som også inkluderer Baget-53 , Baget-52 flyapplikationer , Baguette-63 og Baguette-62.
Indbyggede computere bruges i øjeblikket som en del af navigations- og navigations- og flyvesystemer, sigte- og ,osv.systemet-AWACSnavigationssystemer, kommunikationssystemer om bord, i MiG-29 og Su-27 fly , herunder realtidsstyring af våbensystemet og radaren. Designet af disse indbyggede computere er designet til drift under barske forhold - temperaturområde fra -55 til +60 grader, lineære accelerationer op til 13,5 g, relativ luftfugtighed - 100%, atmosfærisk tryk - op til 15 mm Hg. Kunst.
Den 16. oktober 1963 blev "Beslutning nr. 214 fra Kommissionen for USSR's Øverste Økonomiske Råd om militær-industrielle spørgsmål om koordinering af arbejdet med at skabe elektroniske computere om bord til missiler, satellitter, fly og skibe" udstedt. . Det videnskabelige institut for elektroniske maskiner i SCRE er bestemt som hovedinstituttet. Arbejdet med digitale computere til luftfarts- og rumformål begyndte meget tidligere, og der er allerede opnået en vis succes.
Sandsynligvis den første indenlandske luftfartscomputer , der modtog praktisk anvendelse, var Flame-263 (1964), designet til at behandle information som en del af Berkut-38 søge- og observationskomplekset (PPK) af Il-38 anti-ubådsfly ( første flyvning i 1961 år ). Onboard computeren modtager information fra installerede radioakustiske bøjer , radar , flysystemer og bestemmer den sandsynlige placering af målet, beregner angrebsmuligheder og sandsynligheden for nederlag, udsender styresignaler til autopiloten og kontrollerer frigivelsen af radioakustisk bøjer, anti-ubådsbomber eller torpedoer , og løser også en række tekniske opgaver til styring af udstyr og systemer i eftersøgnings- og observationskomplekset.
Onboard computer "Flame" var fuldstændig samlet på en diskret halvlederbase - højfrekvente dioder og transistorer. Denne computer har en hastighed på 62 tusinde operationer / s (til register-register-operationer) og 31 tusinde operationer / s (for register-hukommelse-operationer), RAM med en kapacitet på 256 16-bit ord og ROM med en kapacitet på 8Kx16 bit . MTBF - 200 timer, udstyrsvægt - 330 kg, strømforbrug - 2000 W. På basis af Flame-263-bordcomputeren blev Flame-264 udviklet og masseproduceret til Berkut-95 anti-ubådskomplekset af Tu-142-flyet .
Den første flyvecomputer i USSR, lavet på hybridmikrokredsløb (mere præcist, moduler i 116 Kvant-serien), var Gnom-1-66- computeren , specielt designet til Dome -flyvnings- og navigationssynssystemet i An- 22 fly . Under udviklingen af denne indbyggede computer blev der for første gang i USSR skabt unikke digitale germanium pakkeløse integrerede kredsløb i 102-serien, på grundlag af hvilke 9 typer standard digitale elementer (mikrosamlinger) i 116-serien blev samlet og produceret . A " , som var udstyret med PNPC fra Il-76 flyet . Computere baseret på disse elementer blev brugt ikke kun i luftfarten, men også på marine og stationære faciliteter. Serieproduktion af Kvant-mikrosamlinger fortsatte i USSR og derefter i Den Russiske Føderation fra midten af 60'erne til midten af 90'erne, det vil sige i mere end 30 år.
Den første serielle indbyggede computer til USSR Navy var UM-1NH som en del af kampinformationskontrolsystemet (CICS) "Uzel" udviklet af KB-2, som er blevet installeret på Project 641B ubåde siden 1973. UM-1NH (kontrolmaskine) er resultatet af langsigtet arbejde med rum-emner, der ikke har fundet praktisk anvendelse på rumfartøjer. Den indbyggede computer er bygget på diskrete elementer.
Argon -11 indbygget computer var oprindeligt beregnet til installation på militære ballistiske missiler, og dens mere avancerede modifikation Argon-11S blev udviklet under implementeringen af det sovjetiske måneprogram til det automatiske kontrolsystem af L1 rumfartøjet. Maskinen blev samlet på tykfilms IC'er fra Tropa-serien. Det var den første indenlandske digitale computer, der gik ud i rummet den 10. november 1968.
I 1969 blev den indbyggede computer "Orbita-1" skabt - en indbygget computer baseret på dynamiske mikromoduler PI-64 og PI-65. Dog 16-bit indbyggede computere af anden generation af Orbita-10-serien (1971), som er bygget på hybride IC'er med lav integrationsgrad "Trope" og "Trapecia" (hovedsageligt serie 201, 204, 221) ), og er allerede blevet brugt i vid udstrækning på forskellige typer indenlandske fly (til hvilke der er udviklet flere versioner af den indbyggede computer). Strukturelt består maskinen af en monteringsramme og to rækker kassette elektroniske enheder samt konsoller i cockpittet. Langtidshukommelsen på denne indbyggede computer blev samlet på ferritkerner , strukturelt lavet i form af en let aftagelig kassette (to - hoved og backup), installeret før flyvningen i lagerenheden - flyveprogrammet blev "flashet" ” på særligt jordudstyr i programmeringsgruppen (afdelingen ) (til indbygget computer som en del af navigationskomplekset).
Argon-15- maskinen (også af anden generation, udviklet i 1972) er lavet på solid-state IC'er i 133-serien i form af en monteringsramme og to rækker af let aftagelige elektroniske blokke - en computerblok, to RAM blokke, fire ROM-blokke, en ROM-blok med informationsændring og strømforsyningsenhed. Oprindeligt udviklet som en ren luftfartscomputer, fandt maskinen også den bredeste anvendelse i mobile jordmilitære faciliteter, for eksempel i operationelle-taktiske komplekser : Tochka , Oka , Buk luftforsvarssystemer , Kub . Fire modifikationer er blevet udviklet - Argon-15, Argon-15A, Argon-15K og Argon-15-M.
En lidt senere indbygget computer "Argon-16" (1973) blev installeret på rumfartøjer : "Soyuz", "Progress" og orbitalstationer "Salyut" , "Mir" , produkt 11F71 "Almaz" . Den har også et blokdesign, og elementbasen er IC-serien 106, 115, 134 og integrerede blokke af modstande og kondensatorer.
16-bit indbygget computer "Orbita-20" i serien siden 1974. Det er blevet brugt og bruges stadig på fly- og landmobile objekter. Der er udviklet omkring tres modifikationer. Dette er den mest massive specialiserede computer produceret i USSR: Der blev produceret omkring 15 tusinde maskinsæt. Alle maskiner i familien har samme hastighed svarende til 200 tusinde operationer/s (additionsoperationer) og 100 tusinde operationer/s (multiplikationsoperationer). Basismodellen inkluderer 512 ord RAM og 16K ord ROM.
Den tredje generation af indbyggede computere kan betinget omfatte maskiner fra familierne TsVM 80-30ХХХ (LNPOEA), TsVM 80-40ХХХ (LNPOEA), Zarya-30 (NIIP), Zarya-40 (NIIP), BTsVM Ts100 , Ts Ts102 og Ts104 (NII Argon), BTsVM A-30 , A-40 og A-50 (NII Argon) og SBMV-1 , SBMV-2 (MNPK Avionika).
Onboard-computere baseret på POISK-arkitekturen (problemorienteret med et variabelt kommandosystem) blev udviklet på Argon Research Institute. Den første indbyggede computer i Ts100-serien blev sat i masseproduktion i 1983. I begyndelsen af 1980'erne blev Ts101- og Ts102-maskinerne skabt, og i 1986 stod Ts104-maskinen færdig. Ts100-seriens digitale computere har et monoblok-design.
Hastigheden på den indbyggede computer af typen Ts100 er 180 tusinde operationer i sekundet, Ts101, Ts102 og Ts104 - omkring 400 tusinde operationer i sekundet. Kapaciteten af RAM i Ts101 og Ts102 er 16Kx18 bit, ROM - 64Kx16 bit (128Kx16 bit), EZU 256x16 bit. Onboard computer Ts104 har 8Kx18 bit RAM, 64Kx16 bit ROM og 256x16 bit EZU. Massen af maskiner Ts101 og Ts102 er 23 kg, strømforbrug er 300 W, og Ts104 er henholdsvis 21 kg og 200 W. Sammen med maskinen tilbydes brugeren et system til automatisering af programmering, debugging og dokumentation (SAPOD), som indeholder: en konfigurator til at indstille oversætteren til sammensætningen af produktoperatører, en oversætter fra sproget for symbolsk kodning af operatører og en læsser. Debugging-automatiseringsundersystemet giver mulighed for offline og statisk kompleks debugging i EC OS-miljøet i en interaktiv tilstand og inkluderer en debug-manager, en debug-sprogoversætter og en tolk til maskinkommandoer af produktet.
Onboard computer "Argon-30" (1977) - den første indbyggede computer i USSR, programmatisk kompatibel med ES computeren , bygget på specialdesignet multi-chip LSI serie 216. Vægten af onboard computeren A-30 er 230 kg.
BTsVM "Argon-50" (1986) er en 32-bit computer fra en række forenede højtydende on-board computere i ES computerarkitekturen. Designet på basis af kredsløb og design og teknologiske løsninger implementeret i A-40 modellen. Det bruges i automatiserede kontrolsystemer - automatiserede kontrolsystemer til tropperne fra Maneuver fronthæren, Zveno luftkommandoposter, Proryv rekognoscering og strejkesystemer, Pyramida luftforsvar automatiserede kontrolsystemer. Fremstillet på mikrokredsløb i serien 134, 136, 130, 133. Strukturelt er den lavet i form af et to-niveaus kabinet med elektroniske enheder og et fjernbetjeningspanel. Massen af indbygget computer A-50 er 140 kg, strømforbruget er 1000 watt.
Onboard computer " BISER-4 " (1987) - indbygget 32-bit computer med firedobbelt hardwareredundans, udviklet af NPTsAP opkaldt efter akademiker N.A. Pilyugin. Det blev brugt i Buran-rumfartøjets automatiske kontrolsystem, der var fire sæt udstyr om bord.
Senere, med udviklingen af elektronik, begyndte store ( LSI ) og superstore ( VLSI ) integrerede kredsløb i vid udstrækning at blive brugt i indbyggede computere , hvilket betydeligt øgede deres muligheder og reducerede deres vægt og størrelsesparametre.
For eksempel er det moderne EA-102 indbyggede computersystem designet til drift på terrængående hjul og bælte-chassis, luftfartsfaciliteter og søfartøjer. Designet af elektroniske moduler er lavet i overensstemmelse med Euromechanics standarden (IEEE Std 1101.2-1992), som sikrer kompatibilitet med internationale og indenlandske markeder for elektronisk udstyr. Den består af en strømforsyningsenhed, et processormodul (2 stk.), et servicemodul og en interfacecontroller (3 stk.).
specifikationer
Mikroprocessor - K6-II, 400 MHz (LV Pentium M)
Mængden af RAM - 32÷128 MB
Diskcontroller - EIDE, SCSI-2
Parallelle/serielle porte - 4/2
Videoadaptere - SVGA, LCD
Netværksadapter - Ethernet 100/10 BASE T4
Mezzanin - PCI bus
Systembus - VME-32
Operativsystemer - INTROS-V, WSVS 3.0 , QNX 4.2.5
Systemenhedens dimensioner - 249x194x256 mm
Systemenhedens masse - 10÷13 kg (afhængig af konfiguration)
På nuværende tidspunkt er Argon-15AR onboard computeren udviklet baseret på den mest moderne elementbase, som er designet til fysisk at erstatte den udbredte forældede A-15 onboard computer på mobile og stationære objekter, uden ændringer, da den har fuld hardware- og softwarekompatibilitet (emuleringstilstand A-15). Maskinen er lavet i form af én monoblok på 1890VM2T- mikroprocessoren , flere gange mindre end basiscomputeren med hensyn til vægt og størrelsesparametre og halvt så meget med hensyn til energiforbrug, og giver også mulighed for yderligere forbedring af udstyret installeret kl. anlægget på grund af den store margin i form af computerkraft.