Бортовий керуючий комп'ютер Аполлона (Apollo Guidance Computer, AGC) виконував обчислювальні операції та контролював рух, навігацію, також керував (командним) й місячним модулями під час польотів за програмою Аполлон.
Астронавти взаємодіяли з AGS за допомогою цифрового дисплею та [en], які скорочено називалися DSKY (англ. DiSplay&KeYboard).
AGC був розроблений для програми «Аполлон» на початку 1960-х років в лабораторії пристроїв Массачусетського технологічного інституту. У конструкції комп'ютера вперше були використані мікросхеми.
Використання
Під час кожного польоту до Місяця за програмою Аполлон (за винятком Аполлон-8, в складі якого не було місячного модуля) на борту командного місячного модуля було по два AGC — один у (командному модулі), а другий у місячному. AGC командного модуля був основним обчислювальним засобом системи навігації та керування (GNC), а AGC місячного модуля працював зі своєю власною системою керування, навігації та контролю, яку назвали PGNCS (англ. Primary Guidance, Navigation and Control System — головна система управління, навігацій і контролю).
Також в польотах до Місяця використовувалися два додаткові комп'ютери:
- [en] (англ. Launch Vehicle Digital Computer, LVDC), розташований в приладовому відсіку ракети-носія Сатурн V.
- [en] (англ. Abort Guidance System, AGS), була розташована на борту місячного модуля на випадок відмови PGNCS. AGS могла використовуватися для зльоту з поверхні Місяця і стикування з командним модулем, але не для посадки.
Розробка
Керівником розробки AGC був Чарлз Старк Дрейпер , а головним конструктором апаратного забезпечення — Елдон Холл. Початкові вишукування виконували Ленінг Молодший, Альберт Хопкінс, Рамон Алонсо і Хьюг Блейр-Сміт. Серійне виробництво здійснювалося фірмою Raytheon, при цьому в групу розробників був включений її представник, Герб Телєр.
Мікросхеми, вироблені фірмою «Фейрчайлд сємікондактор», працювали на резисторно-транзисторній логіці (використання у процесі розробки мікросхем тільки одного типу надало можливість уникнути проблем, з якими зіткнулися впродовж розробки іншого бортового комп'ютера, призначеного для ракети Мінітмен ІІ, в конструкції якого використовувались діодно-транзисторна логіка і діодно-діодна логіка) та розташовувалися у корпусах типорозміру flat-pack (сплощений позолочений корпус зі стрічковими виводами).
Мікросхеми були з'єднані за допомогою монтажу накруткою з наступною заливкою епоксидним компаундом. Усі компоненти, використані в пристрої, проходили багаторазове жорстке тестування. До 60% усіх мікросхем, які були вироблені тоді в США, йшло на програму «Аполлон».
Комп'ютер постійно удосконалювався. Так, його перша версія містила 4100 мікросхем, кожна з яких була тривходовим АБО-НІ, а наступна, друга версія, яка використовувалася в пілотованих польотах, містила 2800 мікросхем, кожна з яких об'єднувала два тривходові АБО-НІ.
Конструкція
Пам'ять комп'ютера складалася з 2048 слів оперативної та 36 К слів постійної пам'яті з лінійною вибіркою на багаторазово прошитих магнітних осердях. Цикл зчитування-запису обох типів пам'яті тривав 11,72 мкс. Довжина слова становила 16 біт: 15 біт даних і 1 біт парності. Формат 16-бітного слова процесора містив у собі 14 біт даних, біт переповнення та біт знаку.
Інтерфейс дисплея та клавіатури
Користувальницький інтерфейс AGC складався з індукованих на панелі 7-сегментних цифр і транспарантів і клавіатури, схожої на клавіатуру калькулятора. Команди вводилися в цифровому режимі як двозначні числа: дія і об'єкт. Дія описувала тип виконуваної операції, а об'єкт визначав дані для роботи.
Цифри зеленого кольору відображались на високовольтних електролюмінісцентних семисегментних індикаторах. Сегменти індикаторів керувались електромеханічними реле, що збільшувало тривалість оновлення дисплею (оновлена версія комп'ютера використовувала швидші елементи — тиристори). На дисплеї мали можливість відображатись одночасно три числа по п'ять цифр у кожному, формат відображення міг бути вісімковим або десятковим, та використовувався для відображення векторів положення космічного апарата або необхідної зміни швидкості (ΔV). Хоч дані зберігались у метричній системі, вони відображались у системі мір, прийнятих у США. Схожий інтерфейс був першим в своєму роді, послужив прототипом для всіх подібних інтерфейсів панелей керування.
Командний модуль мав два інтерфейси, підключені до їхніх AGC. Один розташовувався на головній панелі управління, а другий — у нижньому приладовому відсіку біля секстанта і використовувався для коригування навігаційної платформи. На борту місячного модуля був один AGC. Над інтерфейсом на панелі командира, а також в місячному модулі, був розташований індикатор положення модуля (англ. Flight Director Attitude Indicator, FDAI), також керований AGC.
2009 один з інтерфейсів був проданий на відкритому аукціоні, що проводиться Heritage Auctions, за 50788 доларів.
Синхронізація по часу
Тимчасові стандарти роботи AGC задавалися кварцовим резонатором з частотою 2,048 МГц. Частота ділилася навпіл, щоб забезпечити AGC чотирифазним джерелом робочої частоти. Частота 1,024 МГц також ділилася навпіл, щоб отримати сигнал з частотою 512 кГц, що називалася основною частотою, що використовувався для синхронізації внутрішніх систем космічного апарата.
Основна частота згодом ділилася блоком масштабування спочатку на п'ять (за допомогою рахункового пристрою з кільцевою схемою) для отримання сигналу з частотою 102,4 кГц. Потім вона ділилася надвоє послідовно розташованими один за одним логічними вентилями: від F1 (51,2 кГц) до F17 (0,78125 Гц). Частота з вентиля F10 (100 Гц) передавалася каналом зворотного зв'язку в AGC для роботи годинника бортового часу й інших постійних лічильників, що працюють на приріст. Частота з вентиля F17 використовувалася для періодичного запуску AGC, коли той перебував у режимі очікування.
Центральні регістри
Для проведення основних обчислень AGC мав у своєму розпорядженні чотири 16-бітні регістри, що називалися центральними регістрами:
A : | Акумулятор, для основних обчислень |
Z : | Лічильник команд, що зберігав адреси наступної команди для виконання |
Q : | Залишок при виконанні команди DV (розподіл), і адреса точки повернення після виконання команди TC (безумовний перехід) |
LP : | Менша частина добутку при виконанні команди MP (множення) |
В адресному просторі ОЗП чотири адреси (з 20 по 23) називалися «редагуючі» (англ. Editing locations). Дані, записані за трьома адресами, зчитувалися зі зсувом на один біт, а по четвертому зі зсувом вправо на 7 біт — ця операція використовувалася для виділення 7-бітних інтерпретованих команд, які були записані по дві в одне слово. Подібним чином працювали як перша, так і друга модель AGC.
Посилання
- Електричні схеми бортового керуючого комп'ютера КА Аполлон [ 26 грудня 2015 у Wayback Machine.](англ.)
- Типи корпусів мікросхем, застосованих у виробі [ 3 березня 2016 у Wayback Machine.](англ.)
- Документація по закупкам мікросхем, застосованих у виробі [ 3 березня 2016 у Wayback Machine.](англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Bortovij keruyuchij komp yuter Apollona Apollo Guidance Computer AGC vikonuvav obchislyuvalni operaciyi ta kontrolyuvav ruh navigaciyu takozh keruvav komandnim j misyachnim modulyami pid chas polotiv za programoyu Apollon Bortovij keruyuchij komp yuter Apollon z klaviaturoyu Astronavti vzayemodiyali z AGS za dopomogoyu cifrovogo displeyu ta en yaki skorocheno nazivalisya DSKY angl DiSplay amp KeYboard AGC buv rozroblenij dlya programi Apollon na pochatku 1960 h rokiv v laboratoriyi pristroyiv Massachusetskogo tehnologichnogo institutu U konstrukciyi komp yutera vpershe buli vikoristani mikroshemi VikoristannyaPid chas kozhnogo polotu do Misyacya za programoyu Apollon za vinyatkom Apollon 8 v skladi yakogo ne bulo misyachnogo modulya na bortu komandnogo misyachnogo modulya bulo po dva AGC odin u komandnomu moduli a drugij u misyachnomu AGC komandnogo modulya buv osnovnim obchislyuvalnim zasobom sistemi navigaciyi ta keruvannya GNC a AGC misyachnogo modulya pracyuvav zi svoyeyu vlasnoyu sistemoyu keruvannya navigaciyi ta kontrolyu yaku nazvali PGNCS angl Primary Guidance Navigation and Control System golovna sistema upravlinnya navigacij i kontrolyu Takozh v polotah do Misyacya vikoristovuvalisya dva dodatkovi komp yuteri en angl Launch Vehicle Digital Computer LVDC roztashovanij v priladovomu vidsiku raketi nosiya Saturn V en angl Abort Guidance System AGS bula roztashovana na bortu misyachnogo modulya na vipadok vidmovi PGNCS AGS mogla vikoristovuvatisya dlya zlotu z poverhni Misyacya i stikuvannya z komandnim modulem ale ne dlya posadki RozrobkaKerivnikom rozrobki AGC buv Charlz Stark Drejper a golovnim konstruktorom aparatnogo zabezpechennya Eldon Holl Pochatkovi vishukuvannya vikonuvali Lening Molodshij Albert Hopkins Ramon Alonso i Hyug Blejr Smit Serijne virobnictvo zdijsnyuvalosya firmoyu Raytheon pri comu v grupu rozrobnikiv buv vklyuchenij yiyi predstavnik Gerb Telyer 2 elementi ABO NI Dzherelo NASA Mikroshemi virobleni firmoyu Fejrchajld syemikondaktor pracyuvali na rezistorno tranzistornij logici vikoristannya u procesi rozrobki mikroshem tilki odnogo tipu nadalo mozhlivist uniknuti problem z yakimi zitknulisya vprodovzh rozrobki inshogo bortovogo komp yutera priznachenogo dlya raketi Minitmen II v konstrukciyi yakogo vikoristovuvalis diodno tranzistorna logika i diodno diodna logika ta roztashovuvalisya u korpusah tiporozmiru flat pack sploshenij pozolochenij korpus zi strichkovimi vivodami Mikroshemi buli z yednani za dopomogoyu montazhu nakrutkoyu z nastupnoyu zalivkoyu epoksidnim kompaundom Usi komponenti vikoristani v pristroyi prohodili bagatorazove zhorstke testuvannya Do 60 usih mikroshem yaki buli virobleni todi v SShA jshlo na programu Apollon Komp yuter postijno udoskonalyuvavsya Tak jogo persha versiya mistila 4100 mikroshem kozhna z yakih bula trivhodovim ABO NI a nastupna druga versiya yaka vikoristovuvalasya v pilotovanih polotah mistila 2800 mikroshem kozhna z yakih ob yednuvala dva trivhodovi ABO NI KonstrukciyaPam yat komp yutera skladalasya z 2048 sliv operativnoyi ta 36 K sliv postijnoyi pam yati z linijnoyu vibirkoyu na bagatorazovo proshitih magnitnih oserdyah Cikl zchituvannya zapisu oboh tipiv pam yati trivav 11 72 mks Dovzhina slova stanovila 16 bit 15 bit danih i 1 bit parnosti Format 16 bitnogo slova procesora mistiv u sobi 14 bit danih bit perepovnennya ta bit znaku Interfejs displeya ta klaviaturi Vid interfejsu koristuvacha AGCInterfejs bortovogo keruyuchogo komp yutera KA Apollon vstanovlenij v komandnomu moduli Nad interfejsom vidno indikator FDAI Koristuvalnickij interfejs AGC skladavsya z indukovanih na paneli 7 segmentnih cifr i transparantiv i klaviaturi shozhoyi na klaviaturu kalkulyatora Komandi vvodilisya v cifrovomu rezhimi yak dvoznachni chisla diya i ob yekt Diya opisuvala tip vikonuvanoyi operaciyi a ob yekt viznachav dani dlya roboti Cifri zelenogo koloru vidobrazhalis na visokovoltnih elektrolyuminiscentnih semisegmentnih indikatorah Segmenti indikatoriv keruvalis elektromehanichnimi rele sho zbilshuvalo trivalist onovlennya displeyu onovlena versiya komp yutera vikoristovuvala shvidshi elementi tiristori Na displeyi mali mozhlivist vidobrazhatis odnochasno tri chisla po p yat cifr u kozhnomu format vidobrazhennya mig buti visimkovim abo desyatkovim ta vikoristovuvavsya dlya vidobrazhennya vektoriv polozhennya kosmichnogo aparata abo neobhidnoyi zmini shvidkosti DV Hoch dani zberigalis u metrichnij sistemi voni vidobrazhalis u sistemi mir prijnyatih u SShA Shozhij interfejs buv pershim v svoyemu rodi posluzhiv prototipom dlya vsih podibnih interfejsiv panelej keruvannya Komandnij modul mav dva interfejsi pidklyucheni do yihnih AGC Odin roztashovuvavsya na golovnij paneli upravlinnya a drugij u nizhnomu priladovomu vidsiku bilya sekstanta i vikoristovuvavsya dlya koriguvannya navigacijnoyi platformi Na bortu misyachnogo modulya buv odin AGC Nad interfejsom na paneli komandira a takozh v misyachnomu moduli buv roztashovanij indikator polozhennya modulya angl Flight Director Attitude Indicator FDAI takozh kerovanij AGC 2009 odin z interfejsiv buv prodanij na vidkritomu aukcioni sho provoditsya Heritage Auctions za 50788 dolariv Sinhronizaciya po chasu Timchasovi standarti roboti AGC zadavalisya kvarcovim rezonatorom z chastotoyu 2 048 MGc Chastota dililasya navpil shob zabezpechiti AGC chotirifaznim dzherelom robochoyi chastoti Chastota 1 024 MGc takozh dililasya navpil shob otrimati signal z chastotoyu 512 kGc sho nazivalasya osnovnoyu chastotoyu sho vikoristovuvavsya dlya sinhronizaciyi vnutrishnih sistem kosmichnogo aparata Osnovna chastota zgodom dililasya blokom masshtabuvannya spochatku na p yat za dopomogoyu rahunkovogo pristroyu z kilcevoyu shemoyu dlya otrimannya signalu z chastotoyu 102 4 kGc Potim vona dililasya nadvoye poslidovno roztashovanimi odin za odnim logichnimi ventilyami vid F1 51 2 kGc do F17 0 78125 Gc Chastota z ventilya F10 100 Gc peredavalasya kanalom zvorotnogo zv yazku v AGC dlya roboti godinnika bortovogo chasu j inshih postijnih lichilnikiv sho pracyuyut na pririst Chastota z ventilya F17 vikoristovuvalasya dlya periodichnogo zapusku AGC koli toj perebuvav u rezhimi ochikuvannya Centralni registri Dlya provedennya osnovnih obchislen AGC mav u svoyemu rozporyadzhenni chotiri 16 bitni registri sho nazivalisya centralnimi registrami A Akumulyator dlya osnovnih obchislenZ Lichilnik komand sho zberigav adresi nastupnoyi komandi dlya vikonannyaQ Zalishok pri vikonanni komandi DV rozpodil i adresa tochki povernennya pislya vikonannya komandi TC bezumovnij perehid LP Mensha chastina dobutku pri vikonanni komandi MP mnozhennya V adresnomu prostori OZP chotiri adresi z 20 po 23 nazivalisya redaguyuchi angl Editing locations Dani zapisani za troma adresami zchituvalisya zi zsuvom na odin bit a po chetvertomu zi zsuvom vpravo na 7 bit cya operaciya vikoristovuvalasya dlya vidilennya 7 bitnih interpretovanih komand yaki buli zapisani po dvi v odne slovo Podibnim chinom pracyuvali yak persha tak i druga model AGC PosilannyaElektrichni shemi bortovogo keruyuchogo komp yutera KA Apollon 26 grudnya 2015 u Wayback Machine angl Tipi korpusiv mikroshem zastosovanih u virobi 3 bereznya 2016 u Wayback Machine angl Dokumentaciya po zakupkam mikroshem zastosovanih u virobi 3 bereznya 2016 u Wayback Machine angl