Кибернетическая картина мира. Есть многое на свете, друг Горацио, что недоступно нашим
 Скачать 14.04 Mb.
|
|
оСноВная лИтература 1. Архитектура виртуальных миров: монография. 2-е изд./Кол. авто- ров; под науч. ред. М. Б. Игнатьева, А. в. Никитина, А. Е. войскунского. СПб.: ГУАП, 2009. 288 с. 2. Волкова В. Н. Концепции современного естествознания: учеб. посо- бие. М.: высш. шк., 2009. 286 с. 3. Игнатьев М. Б. Информационные технологии в микро-, нано- и оптоэлектронике: монография. СПб.: ГУАП, 2008. 200 с. 4. Информатика для устойчивого развития: сб. ст./Под ред. М. Б. Игна- тьева и М. А. вуса/СПбоНТз. СПб.: Полиграф экспресс, 2009. 194 с. 5. История информатики и кибернетики в Санкт-Петербурге (Ленин- граде). вып. 1/Под ред. Р. М. Юсупова. СПб.: Наука, 2008. 356 с. 6. Системный анализ и принятие решений: словарь-справочник; учеб. пособие для вузов/Под ред. в. Н. волковой и в. Н. Козлова. М.: высш. шк., 2004. 616 с. доПолнИтельная лИтература 7. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Квантовая механика. Нерелятивист- ская теория. М.: Физматгиз, 1963. 702 с. 8. Мерло-Понти М. Феноменология восприятия. Феноменология язы- ка. СПб.: Ювента; Наука, 1999. 608 с. 9. Михайловский В. Н., Хон Г. Н. диалектика формирования совре- менной научной картины мира. Л.: Наука, 1989. 198 с. 10. Степин В. С. Теоретическое знание. М.: Наука, 2003. 784 с. 11. Моль А. Социодинамика культуры. М.: Мысль, 1973. 496 с. 12. Лейбниц Г. В. Монадология. Сочинения. М.: Наука, 1982. Т. 1. 860 с. 13. Деррида Ж. Письмо и различие. СПб.: Ювента, 2000. 420 с. 14. Цуккер А. Пять лет Персимфанса. М.: Гудок, 1927. 66 с. 15. Игнатьев M. Б. Голономные автоматические системы/АН СССР. М.; Л., 1963. 204 с. 16. Игнатьев М. Б., Кулаков Ф. М., Покровский А. М. Алгоритмы управления роботами-манипуляторами. 3-е изд. Л.: Машиностроение, 1977. 248 с. 17. Игнатьев М. Б., Мясников В. А., Покровский А. М. Программное управление оборудованием. 2-е изд. Л.: Машиностроение, 1984. 540 с. 18. Ястребов В. С., Игнатьев М. Б., Кулаков Ф. М., Михайлов В. В. Подводные роботы. Л.: Судостроение, 1977. 368 с. 19. Игнатьев М. Б., Клауз Л. П. Человек и робот: сценарий науч.-поп. фильма, 1980. 20. Игнатьев М. Б., Ильевский Б. З., Клауз Л. П. Моделирование си- стемы машин. Л.: Машиностроение, 1986. 304 с. 304 21. Игнатьев М. Б. и др. Компьютерные игры. Л.: Лениздат, 1988. 168 с. 22. Ignatiev M. B. Simulation of Adaptational Maximim Phenomenon in Developing Systems: Proc. of the Intern. Simulation Technology Conf. SIMTEC ′93. San Francisco, USA, 1993. P. 41–42. 23. Ignatyev M. B. et al. Global model of organism for decision making support: Proc. of the High Performance Computing Symp. HPC 2000/Ed. A. Tentner. Washington D.C., USA, 2000. P. 66–71. 24. Ignatyev M. B. Linguo-combinatorial method for complex systems simulation: Proc. of the 6 th World Multiconf. on Systemics, Cybernetics and Informatics. Orlando, USA, 2002. Vol. XI. Computer science II. P. 224–227. 25. Глазунов В. А. Междисциплинарность робототехники. Самоорга- низация, бифуркации, многокритериальность. М.: Прогресс-Традиция, 2002. 110 с. 26. Игнатьев М. Б. вселенная как самоорганизующаяся система//все- рос. астрометрическая конф. «Пулково-2009»: Тез. докл. 2009. С. 19–20. 27. Бейдер Р. Атомы в молекулах. М.: Мир, 2001. 450 с. 28. Игнатьев М. Б. Самоорганизующиеся робототехнические системы и игра в футбол//Первая Междунар. конф. по механотронике и робототех- нике: Сб. тр./ГУАП. СПб., 2000. Т. 2. С. 127–131. 29. Игнатьев М. Б. Семиблочная модель города для поддержки при- нятия решений//Компьютерные модели развития города: Тр. семинара. СПб.: Наука, 2003. C. 40–45. 30. Игнатьев М. Б. Лингво-комбинаторное моделирование плохо фор- мализованных систем//Информационно-управляющие системы. 2003. № 6. С. 34–37. 31. Игнатьев М. Б. Новая модель атома с блоком управления//Устой- чивость и управление для нелинейных трансформируемых систем: Тез. докл. второй Междунар. конф. М.: Сокол, 2000. С. 15–17. 32. Игнатьев М. Б. Лингво-комбинаторная картина мира и познание реальности//Фундаментальные проблемы естествознания и техники: Тр. конгресса-2002. Сер. Проблемы исследования вселенной. СПб.: Наука, 2002. вып. 25. С. 117–128. 33. Игнатьев М. Б., Тихомиров М. Е. внешнее управление самолетами и проблемы измерения//вестник Северо-западного филиала Метрологи- ческой академии/вНИИМ. СПб., 2004. вып. 12. С. 51–66. 34. Дмитриев В. И. о методах решения обратных задач//вестник МГУ. Сер. 15. вычислительная математика и кибернетика. 2001. № 4. С. 3–7. 35. Игнатьев М. Б. Роботы, аватары и люди как системы со структу- рированной неопределенностью//Новое в искусственном интеллекте: Сб./ МИРэА. М., 2005. С. 75–85. 36. Игнатьев М. Б. Робототехника и искусственный интеллект: докл. в Институте системного анализа 21 апреля 2005 г. 37. Ignatyev М. The study of the adaptational maximum phenomenon in complex systems//Seven Intern. Conf. on Computing Anticipatory Systems 305 HEC – Ulg. Absract book/Ed. Daniel M. Dubois. Liege, Belgium, August 8–13, 2005. Simp. 2. Р. 18. 38. Воронов А. А. и др. цифровые аналоги для систем автоматического управления/АН СССР. Л., 1960. 196 с. 39. Мальцев А. И. Алгоритмы и рекурсивные функции. М.: Физматгиз, 1965. 420 с. 40. Игнатьев М. Б. о совместном использовании принципов введе- ния избыточности и обратной связи для построения ультраустойчивых систем//Тр. III всесоюз. совещания по автоматическому управлению/АН СССР. М., 1968. Т. 1. С. 55–71. 41. Игнатьев М. Б. Метод избыточных переменных для функциональ- ного кодирования цифровых автоматов//Теория автоматов: Сб./ИК АН УССР. Киев, 1969. № 4. С. 3–9. 42. Игнатьев М. Б. о лингвистическом подходе к анализу и синтезу сложных систем//Техническая кибернетика: Тез. межвуз. науч.-техн. конф./МвТУ. М., 1969. С. 31–39. 43. Игнатьев М. Б. Избыточность в многоцелевых система//Тр. IV симп. по проблеме избыточности/ЛИАП. Л., 1970. С. 20–35. 44. Бритов Г. С., Игнатьев М. Б., Мироновский Л. А., Смирнов Ю. М. Управление вычислительными процессами. Л.: Изд-во ЛГУ, 1973. 206 с. 45. Glushkov V., Ignatyev M., Miasnikov V., Torgashev V. Recursive machines and computing technology: Proc. IFIP-74, computer hardware and architecture, Stockholm, August 5–10, 1974. Р. 65–70. 46. Игнатьев М. Б., Мясников В. А., Торгашев В. А. Рекурсивные вы- числительные машины: Препринт № 12//ИТМ и вТ АН СССР. М., 1977. 36 с. 47. А. с. № 4844562 СССР. Ассоциативное запоминающее устройство/ Игнатьев М. Б., Кисельников в. М., Торгашев в. А., Смирнов в. Б. опубл. 1975. Бюл. № 34. 48. А. с. № 814118 СССР. Процессор с микропрограммным управлени- ем/Бекасова А. А., Горбачев С. в., Игнатьев М. Б., Мясников в. А., Торга- шев в. А. опубл. 18.10.1979. 49. А. с. № 962965 СССР. Многопроцессорная вычислительная систе- ма/Горбачев С. в., Игнатьев М. Б., Кисельников в. М., Мясников в. А., Торгашев в. А. опубл. 1982. Бюл. № 36. 50. Игнатьев М. Б., Мясников В. А., Фильчаков В. В. организация вычислительного процесса при решении прикладных задач на многопро- цессорной системе с рекурсивной организацией//Кибернетика/АН УССР. 1984. № 3. С. 30–37. 51. Рекурсия//Мат. энцикл. М., 1984. Т. 4. С. 962–966. 52. Мясников В. А., Игнатьев М. Б., Кочкин А. А., Шейнин Ю. Е. Микропроцессоры – системы программирования и отладки. М.: энергоа- томиздат, 1985. 272 с. 53. Горбачев С. В., Игнатьев М. Б., Шейнин Ю. Е. Рекурсивные эвМ массового применения//Тез. II всесоюз. конф. по актуальным проблемам 306 информатики и вычислительной техники/АН Армянской ССР. Ереван, 1987. С. 14–24. 54. Игнатьев М. Б., Комора Я. обобщенная параметрическая модель реализации локально-рекурсивных структур в трехмерных интегральных схемах//докл. АН СССР. 1991. Т. 320. № 5. С. 1058–1062. 55. Игнатьев М. Б., Фильчаков В.В., Осовецкий Л. Г. Активные мето- ды обеспечения надежности алгоритмов и программ. СПб.: Политехника, 1992. 288 с. 56. Игнатьев М. Б. Лингво-комбинаторное моделирование плохо фор- мализованных систем//Информационно-управляющие системы. 2003. № 6. С. 34–37. 57. Яновская С. А. Методологические проблемы науки. М.: Наука, 1972. 296 с. 58. Суворова П. Г. диалектика абстрактного и конкретного в понятии «архитектура эвМ»//Новые идеи в философии науки и научном позна- нии: Сб./Ред. Ю. И. Мирошников. Екатеринбург, 2002. С. 12–28. 59. Аладова Т. Е., Игнатьев М. Б., Шейнин Ю. Е. Распределенный монитор для отладки программного обеспечения мультипроцессорных си- стем//Микропроцессорные средства и системы. 1990. № 5. С. 49–56. 60. Gorbachev S., Gontcharova E., Ignatiev M., Sheynin Y. Distributed High Performance Computing Over ATM Networks: Proc. of the High Performance Computing (HPC ′98), ASTC′98 Conf., Boston, USA, April 1998. Р. 216–221. 61. Игнатьев М. Б., Шейнин Ю. Е. 25 лет со времени создания рекур- сивной вычислительной машины высокой производительности и надежно- сти и проблемы параллельных вычислений: докл: на пленарном заседании 23-й Междунар. конф. по школьной информатике и проблемам устойчиво- го развития, СПб., 16 апреля 2004 г. 62. Замятин А. Ю., Игнатьев М. Б., Никитин А. В., Шиян В. К. Про- блемы информатизации регионов России на основе многослойного Интер- нета//Интернет нового поколения – iPv6: Тез. докл. III Междунар. конф., М., 24–26 ноября 2004 г./ИПС РАН. 2004. С. 33–38. 63. Захаров В. Н. виртуализация как информационная технология// Системы и средства информатики: Сб./ИПИ РАН. М., 2006. 64. виртуалистика – экзистенциальные и эпитемологические аспекты. М.: Прогресс-Традиция, 2004. 384 с. 65. Игнатьев М. Б. Философские вопросы компьютеризации и моде- лирования//ХХVII съезд и актуальные задачи совершенствования работы философских (методологических) семинаров: Тез. докл. межресп. симп./ АН СССР. Л., 1987. С. 31–39. 66. Программа действий на 21 век. документы конференции в Рио-де- Жанейро/Сост. М. Китинг. Женева, 1993. 98 с. 67. Большая советская энциклопедия: в 30 т. М., 1970–1978. 68. Игнатьев М. Б., Королев В. В., Кроль А. виртуальные образова- тельные среды//Педагогическая информатика. 2004. № 2. С. 73–81. 307 69. Игнатьев М. Б. об управлении в многопроцессорных структурах// вычислительные процессы и структуры: Сб./ЛэТИ-ЛИАП. Л., 1978. вып. 121. С. 5–20. 70. Игнатьев М. Б., Никитин А. В., Решетникова Н. Н., Смир- нов Ю. М. всероссийская виртуальная кафедра по специальности 22.01 «вычислительные машины, комплексы, системы и сети»/ГУАП. СПб.; М., 1999. 25 с. 71. Игнатьев М. Б. На виртуальной стройке века//Российская газета. 1999. 8 дек. 72. Игнатьев М. Б., Никитин А. В., Оводенко А. А. Петровские тра- диции и новые информационные технологии в образовании//Педагогиче- ская информатика. 2003. № 2. С. 59–67. 73. Князева Е. Н., Курдюмов С. П. основания синергетики. Человек, конструирующий себя и свое будущее. М.: КомКнига, 2007. 232 с. 74. Менский М. Б. Человек и квантовый мир. Фрязино: век2, 2007. 320 с. 75. Пенроуз Р. Путь к реальности, или законы, управляющие вселен- ной. Полный путеводитель//Институт компьютерных исследований. М.; Ижевск, 2007. 912 с. 76. Грин Б. Ткань космоса. Пространство, время и текстура реально- сти. М.: Книжный дом ЛИБРоКоМ, 2009. 608 с. 77. Майнцер К. Сложносистемное мышление: Материя, разум, челове- чество. Новый синтез. М.: Книжный дом ЛИБРоКоМ, 2009. 464 с. 78. Игнатьев М. Б. Компьютеризм: Программа 29-й Междунар. конф. по школьной информатике и проблемам устойчивого развития, СПб., 23– 24 апреля 2010 г./ГУАП. СПб., 2010. С. 83–84. 79. Робототехника. взгляд в будущее//Тр. Междунар. науч.-техн. се- минара. СПб.: Политехника-сервис, 2010. 284 с. 80. Игнатьев М. Б. о необходимых и достаточных условиях синтеза на- нороботов // докл. АН. 2010. Т. 433. № 5. С. 613–617. 308 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 к ИСторИИ аВИацИонных БортоВых ВычИСлИтельных СИСтеМ р. а. Шек-Иовсепянц, ю. И. Сабо, Б. В. уткин Необходимость управления подвижными объектами в изменяю- щихся условиях привела к появлению бортовых вычислительных систем. Бортовые системы прежде всего появились на самолетах и ракетах, потом они появились на морских кораблях, в настоящее время формируются бортовые вычислительные системы для авто- мобилей и роботов. в приводимых ниже материалах использованы знания, нако- пленные и опубликованные известными специалистами ФГУП «Санкт-Петербургское оКБ «электроавтоматика» им. П. А. Ефимо- ва» Р. А. Шек-Иовсепянцем, Ю. И. Сабо и Б. в. Уткиным более чем за 40 лет своей работы в указанной области. Ист ория появления и раз- вития авиационных БцвМ представлена на примере разработок, проводимых, начиная с конца 50 – начала 60-х гг. XX в., в ФГУП «Санкт Петербургском оКБ «электроавтоматика» им. П. А. Ефи- мова» (здесь и далее приводится современное наименование пред- приятия) и ведущихся по настоящее время. Такое решение принято на основании нескольких обстоя- тельств: – попытка привести в одном труде полную историю развития ави- ационных БцвМ со всеми ее ветвями и фирмами-исполнителями практически невозможна по понятным причинам; – работы по созданию в оКБ «электроавтоматика» БцвМ мож- но считать достаточно типовыми для всего направления, так как базировались на общих источниках: элементной базе, разрешен- ной для изделий военного применения, технологическом уровне, достигнутом в стране, активным взаимодействием разработчиков. Разница заключалась, главным образом, в масштабах проводимых работ, ибо в оКБ «электроавтоматика» для этих целей выделялись значительные ресурсы; – оКБ «электроавтоматика» в течение длительного времени приказом министра авиационной промышленности было назначе- но головным предприятием отрасли по БцвМ; 309 – для серийного выпуска разработанных БцвМ к предприятию бы- ли прикреплены два серийных завода – один действующий завод в г. Уфе и специально построенный – в г. Чебоксары. Таким образом, все разработки БцвМ оперативно переходили на серийное производство. в последующем тексте неоднократно упоминаются поколения БцвМ, а при рассмотрении второго – четвертого поколений – так- же и их генерации. Под понятием поколений БцвМ (нередко понятие «поколение» заменяется термином «семейство», что в меньшей степени отража- ет семантическую сторону термина) подразумеваются разработки последних, объединенные однотипной основной элементной базой (логической, памяти, интерфейсов, источников вторичного пита- ния) примерно одного внутритипового уровня интеграции, а также симметричными по отношению к элементной базе коммутирующи- ми соединительными элементами конструкций (платами). общие конструкторские решения, как правило, едины для всех предста- вителей поколения. Каждое последующее поколение БцвМ использует более со- вершенную элементную базу во всех своих основных устройствах и более совершенные соединительные (коммутационные) платы. Можно утверждать, что более совершенная элементная база для успешной реализации своих возможностей требует и более совер- шенную коммутацию. Поскольку «жизнь» каждого поколения длится, как правило, не один год, а техника и технология развиваются, то внутри одно- го поколения могут происходить и постепенно накапливаться раз- личные усовершенствования. для разграничения этих изменений вводится понятие генераций – составных частей поколений. далее по тексту это будет продемонстрировано. внутри поколений различаются аппаратные и программные мо- дификации, позволяющие в широких пределах изменять потреби- тельские характеристики БцвМ. Иными словами, БцвМ оКБ «электроавтоматика» изначально проектировались как условно открытые вычислительные системы. Условность была вызвана тем, что в 60 – 70-е гг. XX в. отсутствова- ли общие стандарты на конструкции модулей и блоков и интерфей- сы (системные и пользовательские) и разработчики использовали стандарты и традиции своих отраслей (и предприятий). С ростом влияния государственных стандартов указанная выше условность постепенно уменьшалась. 310 Модифицируемость на программном уровне обеспечивалась лег- кой заменой специально выделенных блоков (на начальном перио- де) или легкосъемных модулей (в дальнейшем). драматична история цифровых вычислительных машин. Их кон- цептуальный облик был сформулирован еще в 30-е г. XIX в. англий- ским ученым Чарльзом Бэббиджем, однако, уровень технологии того времени не дал возможности реализовать проект и первые промыш- ленные образцы машин появились только в конце 40-х гг. ХХ в. вычислительные средства аналогового типа появились, в основ- ном, в составе бортового оборудования самолетов в период второй мировой войны и позднее (различные, причем многочисленные типы наземных моделирующих установок не рассматриваются во- все), однако с 60-х гг. XX в. за относительно короткий срок были существенно потеснены БцвМ поскольку последние обеспечивали более высокую точность решения задач, характеризовались боль- шей универсальностью применения и обладали широкими логи- ческими возможностями. Кроме того, БцвМ отличались лучшей технологичностью при производстве и эксплуатации и большей ди- намикой развития. Главная движущая сила этого прогресса – непрерывное и бы- строе развитие авиации как в области инженерии, так и в области возлагаемых на ЛА задач. другой стороной проблемы развития характеристик БцвМ яв- ляется технологический уровень проектирования и производства, достигнутый в обществе и определяющий реализуемость предла- гаемых проектов. эти обстоятельства полностью определяют тенденции развития БцвМ, причем на всех этапах их истории. дальнейшее развитие цифровых вычислительных машин дли- тельное время определялось (в значительной степени определяется и сегодня) успехами микроэлектроники. При этом принципиаль- ных изменений в архитектуре, определенной работами Бэббиджа и фон Неймана, не наблюдалось. для бортовых самолетных цвМ (далее по тексту – БцвМ), используемых, как правило, в сложных эксплуатационных условиях, влияние уровня технологии вообще и микроэлектроники в частности еще заметнее. в 60 – 70-е гг. XX в. ряд НИИ и приборостроительных КБ Ми- нистерства авиационной промышленности (ГосНИИАС, НИИП, МИэА, оКБ «электроавтоматика») и министерства радиопро- мышленности (НИцэвТ, «Ленинец», вНИИРА, НПо вега, МНИИ 311 «Агат») и ряд других предприятий начали разработку БцвМ, боль- шинство из которых практически не были востребованы. Исклю- чение составила БцвМ «Пламя-вТ» (НИИ-17 Минрадиопрома, ныне – НПо «вега»), которую можно рассматривать как прообраз БцвМ оКБ «электроавтоматика», а также работы НИцэвТ.К се- редине 60-х гг. XX в. определились два предприятия – оКБ «элек- троавтоматика» (Ленинград) и НИцэвТ (Москва), на три после- дующих десятилетия ставшие основными разработчиками БцвМ авиационного применения. Например, радиоэлектронные комплексы разрабатывались Минрадиопромом и оснащались БцвМ, созданными в НИцэвТ, навигационно-пилотажно-прицельные комплексы, системы управ- ления спецгрузами, индикации, контроля режимов авиадвигате- лей и др. разрабатывались Минавиапромом и оснащались БцвМ, созданными в оКБ «электроавтоматика». другие отрасли проек- тировали и выпускали свои БцвМ в конце XX – начале XXI в. на фоне резкого снижения объемов финансирования большинства государственных заказов Министер- ством обороны под патронажем Академии наук была предпринята попытка (третья по счету) унификации бортовых цвМ различно- го назначения. Работа, выполнявшаяся в рамках цКП «Интегра- ция СвТ», была осуществлена в НИИСИ РАН с привлечением ряда предприятий и с организацией производства в оКБ «Корунд». эти БцвМ изначально проектировались как открытые системы со стандартными конструкторскими решениями и с использованием стандартных системных шин и интерфейсов. Таким образом, раз- работка фактически была сведена ее авторами к созданию опти- мального ряда модулей, обладающего свойством расширения под новые задачи и новую элементную базу, всего было разработано более 100 модулей. БцвМ, построенные на основе этой программы и получившие общее наименование «Багет», являются машинами 4 – 4+ поколения. Базовых моделей БцвМ «Багет» более 30. одно- временно проводилась работа по созданию оСРв. Работа успешно выполняется – спроектировано большое количе- ство разнообразных модулей, из которых созданы образцы БцвМ, нашедшие своих заказчиков [1]. Тем не менее, образование в стране свободного рынка (в т.ч. и в области вооружений) позволяет другим разработчикам БцвМ в ряде случаев успешно конкурировать со своими работами перед потенциальными заказчиками. 312 Более позднее по срокам развитие БцвМ 4-го поколения начи- нает приобретать некоторые своеобразные и интересные свойства, приближает последние к облику систем. Так, например, цвМ80- 307ХХ содержит в своем составе три независимых канала процес- сор – память – интерфейс, цвМ80-400ХХ – два независимых ка- нала процессор – память –интерфейс. Следует заметить, что эти определения носят несколько условный смысл, ибо БцвМ по свое- му существу являются вычислительными системами, состоящими из ряда модулей, связанных стандартной шиной и взаимодейству- ющих друг с другом по определенному алгоритму. Тем не менее, с годами степень их «системности» растет за счет появления новых выполняемых функций. Тенденция многофункциональности приборов широко исполь- зуется в бытовой технике: телефоны-фотоаппараты, офисные ком- байны: принтер-копир-факс-сканер и т. п. Теперь этот принцип пришел в специальную технику. Ярким примером являются разно- образные цифровые экранные индикаторы, совмещенные с пульта- ми управления комплексов и с БцвМ. все это возможно благодаря быстрому прогрессу элементной базы. в последнем случае появляется определенная терминологиче- ская неопределенность и термин БцвМ становится недостаточным для определения изделия, не исключено появление в недалеком бу- дущем новых наименований. Сокращения и обозначения, принятые в тексте БИС – большие интегральные схемы БцвМ – бортовые цифровые вычислительные машины ввС Мо – военно-воздушные силы Министерства обороны вИП – вторичный источник питания в БцвМ вС – вычислительная система зУ – запоминающее устройство ИУП – информационно-управляющее поле КБо – комплекс бортового оборудования КПА – контрольно-поверочная аппаратура (для БцвМ) ЛА – летательный аппарат НК – навигационный комплекс НПК – навигационно-пилотажный комплекс озУ – оперативное запоминающее устройство в БцвМ оСРв – операционная система реального времени Пво – противовоздушная оборона ПзУ – постоянное запоминающее устройство в БцвМ 313 ПЛМ – программируемые логические матрицы ПЛо – противолодочная оборона ПМо – программно-математическое обеспечение По – программное обеспечение ПрНК – прицельно-навигационный комплекс РвС – реконфигурируемые вычислительные системы РМП – рабочее место программиста, СБИС – сверхбольшие интегральные схемы СИС – интегральные схемы со средним уровнем интеграции, УАУ – устройство управления и арифметики в БцвМ Увв – устройство ввода-вывода информации в БцвМ цКП – целевая комплексная программа эзУ – энергонезависимое запоминающее устройство в БцвМ G – масса, [кг] K – 210 = 1024 P – потребляемая мощность, [вт] T – наработка на отказ, [ч] Появление в составе ядерных ударных сил США атомных под- водных лодок, вооруженных баллистическими ракетами типа «По- ларис», потребовало от советской противолодочной обороны вы- несения рубежей обнаружения и уничтожения подводных лодок- ракетоносителей на расстояние, превышающее дальность пуска их ракет. При этом анализ задач, подлежащих при этом решению на борту самолетов ПЛо, показал практическую неперспективность исполь- зования для этой цели аналоговой вычислительной техники. Един- ственным выходом было в сжатые сроки, почти с нуля, выполнить проектирование бортового информационно-управляющего ком- плекса с БцвМ в качестве центрального вычислительного и ком- плексирующего средства. в качестве самолетов-носителей были назначены самолеты Ил-38 и Ту-142 Генеральных конструкторов С. в. Ильюшина и А. Н. Туполева. Разработчиком комплекса стал Ленинградский НИИРэ Минрадиопрома (далее – «Ленинец»), циф- ровую машину поручили Ленинградскому оКБ-857 Минавиапрома (современное наименование – ФГУП «Санкт-Петербургское оКБ «электроавтоматика» им. П. А. Ефимова», далее по тексту – оКБ «электроавтоматика»). выбор оКБ-857 был не случаен – ряд лет в нем успешно велось проектирование аналоговых вычислителей управления воздушной стрельбой для тяжелых самолетов Генеральных конструкторов 314 А. Н. Туполева, С. в. Ильюшина, о. К. Антонова, в. М. Мясищева и был накоплен опыт работы в области вычислительной техники. Постепенное исчерпывание потенциальных возможностей ана- логовой техники в профиле работ оКБ неизбежно привело разра- ботчиков к решению о переходе на дискретную вычислительную технику У истоков этих работ находилась группа ведущих специали- стов во главе с руководителем оКБ-857 главным конструктором в. И. Ланердиным: в. С. васильев, М. И. Шмаенок, С. Н. Гурьянов, И. Б. вайсман, Л. П. Горохов, в. И. Хилько, о. А. Кизик, И. в. Ку- ликов, Б. Е. Фрадкин и некоторые другие. в качестве прототипа была выбрана цвМ «Пламя вТ», разра- ботка которой велась в НИИ-17 Минрадиопрома в отделе Главного конструктора Карманова. На основании и вокруг этой работы в оКБ-857 к 1960 г. был сформирован коллектив, который провел проектирование и вы- пуск в 1964 г. первых опытных образцов БцвМ, при помощи кото- рых могло начаться комплексирование бортовой аппаратуры, про- водиться лабораторные и летные испытания. Поэтому мы считаем этот год – 1964 – годом рождения первой отечественной авиационной БцвМ. Главный конструктор этой БцвМ – виктор Иосифович Ланердин – руководитель оКБ-857. очевидная задача разработчиков заключалась в создании уни- фицированной электрической схемы для цвМ обоих самолетов, общей элементной базы и легко модифицируемой конструкции. очень важной была задача созда- ния минимально достаточной кон- структорской и программной до- кументации, ее универсальность. Контрольно-поверочная аппарату- ра также должна была создаваться как универсальная и соответству- ющая выбранной системе обслу- живания БцвМ на объекте. все вместе это может быть на- звано как формирование общей методологии проектирования, про- изводства и применения БцвМ, которые в это время были еще, практически, неизвестны ни раз- Ланердин Виктор Иосифович Директор-Главный конструктор ОКБ-857 (1954–1963 гг.) 315 работчикам, ни серийным заводам, ни эксплуатирующим органи- зациям. отличительными свойствами первого поколения БцвМ яв- лялось использование в качестве элементной базы дискретных электрорадиоэлементов – других в этот период просто еще не было и двусторонних фольгированных гетинаксовых соединительных плат. Тем не менее, невзирая на трудности реализации, при про- ведении проектирования с самых первых шагов были сформулиро- ваны главные принципы проектирования, в числе которых здесь следует упомянуть жесткое внедрение принципа модульности ап- паратуры цвМ и ее программного обеспечения. Следует особенно подчеркнуть, что это происходило в начале 60-х гг. прошлого века, что являлось необычным в отечественной практике. отметим, что принцип модульности аппаратной части цвМ жестко выдерживал- ся все последующие годы. для БцвМ первого поколения принцип модульности выразился в представлении конструкции в виде нескольких типов модулей. Так, например, логическая часть состояла из двух типов печатных плат с расположенными на них элементами. в настоящее время модульность изделий является всеобщим принципом, однако 40– 50 лет назад его использование было весьма спорным и даваемые преимущества неочевидны. Годы, прошедшие с тех пор, доказали правильность принятых тогда решений. Первыми конкретными приложениями отмеченных выше работ явилось создание БцвМ первого поколения цвМ-263 и цвМ-264 для двух вариантов авиационных поисковых радиогидроакусти- ческих систем, устанавливаемых на самолетах Генеральных кон- структоров Ильюшина и Туполева (рис. 1 – 3). эти БцвМ имели Самолет ПЛО Ил-38 316 очень близкие электрические схемы, но существенно отличались по компоновке своих устройств в связи с резко различными усло- виями их размещения на самолетах. все эти БцвМ были машинами первого поколения, так как в ка- честве основной логической элементной базы использовались дис- кретные полупроводниковые приборы: диоды и транзисторы и од- носторонние печатные соединительные платы из фольгированного медью диэлектрика. Как мы видим, удалось миновать этап исполь- зования электронных ламп и сразу перейти на полупроводники. это благотворно отразилось на ряде характеристик БцвМ. Сразу же следует отметить, что работы по совершенствованию элемент- ной базы продолжались постоянно, поэтому даже внутри одного типа БцвМ образцы могли отличаться друг от друга. Естественно, что более поздние образцы были и более совершенными. основные характеристики этих БцвМ: – быстродействие 62 тыс. оп/с, – озУ 256 16-разрядных слов, – ПзУ 8К 16-разрядных слов, – Т = 200, – G = 330, – P = 2000. Несмотря на внешнюю несхожесть, это были машины-сестры, в чем была большая заслуга их разработчиков в. И. Ланердина, о. И. Башнина, в. С. васильева, в. А. Мазурина, И. Б. вайсмана, Л. П. Горохова, Б. Е. Фрадкина, о. А. Кизика, С. А. Лукьянченко, Н. Т. Тренкина, А. Н. Крюкова, в. М. Яковлева, М. И. Шмаенка, Г. Я. Щучинской, Н. И. Манто, М. д. Стрыгиной, П. д. Аршанско- го, С. А. Гурьянова, А. П. Ганина и многих других. одновременно была спроектирована еще одна БцвМ первого по- коления для самоходного комплекса Пво. Самолет ПЛО Ту-142 317 Комплекс представлял из себя независимую боевую мобильную группу, состоящую из самоходных пусковых установок с аналого- выми вычислителями наведения и из центрального управляющего самохода, несущего на себе радиолокационные станции кругового обзора и сопровождения. На этом самоходе располагалась БцвМ, управляющая вычислителями пусковых самоходов. БцвМ предназначалась для обработки информации радиолока- ционной обзорной станции о воздушной обстановке в зоне действия Рис. 1. Общий вид БЦВМ комплекса ПЛО самолета Ил-38 Рис. 2. Общий вид БЦВМ комплекса ПЛО самолета Ту-142. Вычислительный блок Рис. 3. Общий вид БЦВМ комплекса ПЛО самолета Ту-142. Блок связи 318 комплекса. в результате обработки этой информации БцвМ долж- на была выделять цели на фоне помех, выбирать наиболее опасную цель, параметры движения которой передавались радиолокацион- ной станции наведения и далее пусковым установкам. Была произведена разработка документации опытных образцов, алгоритмы и программы их работы, были изготовлены и настроены два первых опытных образца. С некоторым опережением было про- ведено математическое и полунатурное моделирование в интересах отработки алгоритмов и исследования динамики работы комплек- са. общий вид БцвМ совместно с контрольно-поверочной аппара- турой представлен на рис. 4. 1963 г. – год создания первой БцвМ, действующей в полном диапазоне параметров окружающей среды. Парадоксом этого со- бытия явилось то, что первая бортовая БцвМ, разработанная авиа- ционным предприятием была предназначена для наземного приме- нения. Тем не менее, опытные образцы были созданы, прошли все необходимые виды испытаний и были отгружены заказчику. значение этой работы состоит в том, что впервые был реализо- ван полный цикл проектирования комплекса: концептуальный этап, создание бортового (мобильного базирования) цифрового вычис- лителя и его КПА, разработка По комплекса (алгоритмы, программы), определение номенклатуры и разработка полного комплекта конструкторской документации. Тем не менее, был серьезно нарушен отработанный позднее и узаконенный ГоСТ цикл подобного проектирования, гарантиру- ющий высокое качество проекта. Если с определенным усилием Рис. 4. Комплект БЦВМ совместно с КПА 319 можно представить реализованный концептуальный этап в каче- стве предпроектных исследований и технических предложений, то полностью отсутствовали эскизный и технический проекты и сразу была начата разработка рабочей документации. однако, несмотря на эти нарушения цикла проектирования, ра- бота была выполнена и образцы комплекса (в т.ч. БцвМ) изготов- лены и испытаны. в процессе дальнейшей практической отработки комплекс под- вергся существенному упрощению, при котором с центрального самохода была удалена БцвМ, реализующая автоматический ре- жим, и работа комплекса предусматривалась только в полуавтома- тическом режиме с участием оператора, обеспечивающего выбор цели и решение ряда других, в том числе логических, задач. в этом случае в комплексе действовали только аналоговые вы- числители, установленные на пусковых самоходных установках. К сожалению, эта работа была прекращена до ее завершению в связи с изменением идеологии работы комплекса в целом. При новой идеологии БцвМ становилась ненужной. Первые удачные работы в области создания работоспособных образцов БцвМ показали Генеральным конструкторам боевых са- молетов и главным конструкторам бортовых систем возможность организации и проведения разработки нового типа бортового обо- рудования – бортовых цифровых управляющих комплексов, серд- цем которых становились БцвМ. Благодаря этим комплексам и головные объекты – в нашем случае самолеты и позднее – верто- леты, приобрели более высокие, ранее недостижимые тактико- технические свойства. Следует отметить, что эти первые комплексы назывались еще системами, что являлось, главным образом, данью существующим традициям. Несмотря на консервативное определение, эти системы уже имели в своем составе все основные характерные части борто- вых цифровых комплексов будущего: системы датчиков, приемни- ков и исполнительных механизмов, вычислительную систему, си- стему индикации, систему связей – канал и, наконец, По. в связи с большой потребностью в образцах БцвМ и ее быстрым ростом, а также сложностью изготовления и высокой ответственно- стью обслуживания поставленных машин было необходимо уже на самых ранних этапах работы заботиться о подключении серийного производства. Такое производство было определено – им на многие годы стал Уфимский приборостроительный завод (УПз). 320 Уже в 1964 г. на УПз была передана первая партия конструк- торской документации для серийного производства цвМ-263 и цвМ-264. вскоре для расширения фронта производства БцвМ в Чебокса- рах на берегу волги началось строительство Чебоксарского прибо- ростроительного завода (1965 – 1970 гг.). эти заводы за прошедшие годы выпустили многие тысячи ком- плектов БцвМ, заводы многократно выросли, существенно расши- рили свою тематику, они действуют по настоящее время. всего силами опытного производства оКБ-857 и серийного завода (УПз) было выпущено более 500 комплектов цвМ-263 и цвМ-264. в эти годы (1964 г. и далее) востребованность БцвМ была на- столько велика, что, несмотря на начальный период разработки и внедрения их в бортовое оборудование, отсутствие опыта у разра- ботчиков, совершенной элементной базы, отработанной технологии проектирования-производства-эксплуатации, оКБ-857 пришлось принять заказы сразу на несколько БцвМ: – упомянутые выше БцвМ для комплексов ПЛо самолетов Ил- 38, Ту-142 и комплекса Пво, – БцвМ системы точной навигации для самолета оперативной разведки МиГ-25, – БцвМ для системы самолета Су-24. БцвМ, созданные на основе дискретных полупроводников и односторонних печатных плат могли быть размещены только на таких больших самолетах, какими являлись Ил-38 и Ту-142. для самолетов класса МиГ-25 и Су-24 они были слишком тяжелыми и большими. Тем не менее, такая попытка была проделана – спроектирована и изготовлена БцвМ для самолета МиГ-25, ее внешний вид пред- ставлен на рис. 5. этот образец использовался для отработки связей Рис. 5. Общий вид БЦВМ 321 в комплексе и программ, для самолета такая БцвМ была недопу- стимо велика. БцвМ первого поколения, выполненные на дискретных эле- ментах и типовых печатных платах, при всех своих значительных недостатках решили очень важную задачу – доказали свою пер- спективность для отрасли, встав на борт самолетов в центре первых отечественных цифровых управляющих комплексов. Необходимо было срочно решать следующие задачи. Существенное снижение габаритных размеров, веса, потребляе- мой мощности, повышение надежности работы могло быть найдено на пути применения элементной базы с более высокой степенью ин- теграции полупроводников. однако в эти годы отечественная элек- тронная промышленность еще не могла предложить необходимые элементы и их пришлось создавать собственными силами. Поэтому оКБ «электроавтоматика» в лаборатории основной ло- гической элементной базы БцвМ под руководством ее начальника Б. Е. Фрадкина совместно с технологами предприятия проводились поисковые работы по созданию микроминиатюрных элементов для БцвМ второго поколения, получивших наименование – БцвМ «орбита» (далее по тексту – орбита). Сразу же следует отметить, что БцвМ второго поколения (от- личительная черта второго поколения БцвМ – использование ми- кромодулей в качестве конструктивно-технологического решения элементов основной логической базы) образовали две генерации: первая генерация орбита-1 – на микромодулях собственного про- ектирования и производства ПИ-64 и ПИ-65 и вторая генерация орбита-10 – на тонкопленочных гибридных микросборках Трапе- Самолет МиГ-25 322 ция-3 разработки оКБ-857 совместно с НИИТТ и производства за- вода «Ангстрем» (оба – г. зеленоград). Процесс изготовления динамических элементов ПИ-64 и ПИ- 65 показан на рис. 6. Как отчетливо видно, электрорадиоэлементы первоначально фиксируются сваркой на параллельных токопрово- дящих шинах, которые далее соединяются с полихлорвиниловой (негорючей) кинолентой, служащей в качестве каркаса. электри- ческие схемы модулей образуются путем целенаправленной перфо- рации определенных мест токопроводящих шин. в дальнейшем заготовки модулей сворачиваются в спираль и за- крепляются на изолирующем основании с выводами для установки модулей на платах. Модули заливаются влагостойким лаком либо дополнительно изолируются компаундом. возможны различные варианты этой влагозащиты. Применение новой технологии для динамических элементов значительно улучшило характеристики БцвМ и дало возможность реализовать первую генерацию БцвМ второго поколения – орбита-1. Машина была спроектирована как система конструктивно- функциональных модулей верхнего уровня, объединяемых общим стандартным системным интерфейсом и размещаемых на индиви- дуальных рамах. Наборы модулей определяли аппаратную моди- фикацию БцвМ, принадлежащую к конкретному комплексу. ва- рианты программ, загружаемых в запоминающие устройства этих модификаций, определяли программные модификации. в связи со сказанным следует отметить два обстоятельства. С одной стороны, такие системы, начиная с 80-х, 90-х гг. ХХ в. начали называть открытыми, так как они допускали интеграцию приборных модулей любого производителя при выполнении им не- скольких принципиальных условий. Самолет Су-24 323 С другой стороны, принципиальным является решение о созда- нии для БцвМ собственной логической элементной базы. это было очень ответственное решение, так как любое несовершенство, до- пущенное при проектировании или производстве элементов, пом- ноженное на массовость их применения в БцвМ, могло привести к тяжелым последствиям. Тем не менее, пришлось принять это решение, ибо заказчик машин не мог ждать, а для внешних спе- циализированных разработчиков элементной базы время еще не наступило. С использованием указанной технологии в оКБ было выполнено проектирование ряда БцвМ для нескольких конкретных головных объектов: – системы точной навигации для самолета МиГ-25; – БцвМ КБо для самолета Су-24; – для навигационно-пилотажного комплекса сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144. эти модификации представлены на рис. 7 – 9. документация на разработанные модификации БцвМ была пе- редана для серийного выпуска Уфимскому приборостроительному заводу. Рис. 6. Этапы изготовления модулей 324 Рис. 7. Модификация БЦВМ Орбита-1 для самолета МиГ-25 Рис. 8. Модификация БЦВМ Орбита-1 для самолета Су-24 Рис. 9. Модификация БЦВМ Орбита-1 для НПК самолета Ту-144 одновременно рассматривался переход на БцвМ орбита-1 в ком- плексах ПЛо самолетов Ил-38 и Ту-142, использующих БцвМ пер- вого поколения на дискретных электрорадиоэлементах. всего было выпущено более 500 комплектов БцвМ орбита-1. Микромодули, созданные на неспециализированном приборном предприятии не могли дать радикальных результатов по сниже- 325 нию весов и габаритов БцвМ и увеличению надежности их рабо- ты, поэтому в 1966 г. инженерами оКБ «электроавтоматика» была проведена революционная с технической и организационной точек зрения работа по созданию для отечественных бортовых цвМ се- рийной микроминиатюрной элементной базы. Предпосылки для этого этапа появились – в г. зеленограде под Москвой полным ходом велось строительство ряда НИИ и заводов для проектирования и производства совершенной отечественной микроэлектроники. На эти возможности и, в частности, на начав- ший действовать НИИ точной технологии (НИИТТ) и завод «Анг- стрем» были ориентированы указанные выше работы. Разработанные элементы не содержали индуктивностей, транс- форматоров и линий задержки и поэтому допускали изготовле- ние в виде микромодулей. Так появилась серия микромодулей Трапеция-3 (5 типовых элементов), выполненных по гибридной тонкопленочной технологии. Тз на их конструирование были пере- даны НИИТТ в 1966 г. и уже в 1967 г. на заводе «Ангстрем» было освоено их серийное производство. внешний вид одной из микросхем серии Трапеция-3 и типовой логической платы приведен на рис. 10 и 11. Рис. 10. Микросхема серии Трапеция-3 (сборка и со снятой крышкой) Рис. 11. Общий вид типовой логической платы БЦВМ Орбита-10 с установленными микросхемами Трапеция-3 326 Появление серийной логической элементной базы стало боль- шим событием, так как позволило оперативно перейти к созданию второй генерации БцвМ второго поколения – БцвМ орбита-10. Существенное снижение весов и габаритов этих машин окончатель- но утвердило цвМ на самолетах. Более того, появилась возможность несколько отойти от жест- кой экономии веса и ввести в состав БцвМ некоторые важные структурные улучшения – были разработаны специальные множи- тельное и делительное устройства, что позволило повысить произ- водительность БцвМ, также была введена возможность удвоения точности при вычислениях. общий вид двух модификаций БцвМ орбита-10 приведен на рис. 12 и 13. Появление на внутреннем рынке новых серийных элементов развязало руки разработчикам и как следствие появилось еще не- сколько модификаций БцвМ орбита-10. Пример такого проектирования приведен на рис. 14, на котором изображена модификация БцвМ орбита-10 – машина для маги- стральных самолетов. Рис. 12. Модификация БЦВМ Орбита-10 для самолета МиГ-25 Рис. 13. Модификация БЦВМ Орбита-10 для самолета Су-24 327 Работой этого же плана явилось создание еще одной аппаратной модификации БцвМ орбита-10 для применения в комплексах для самолетов ввС Ту-22 и Ту-142 и сверхзвукового пассажирского са- молета Ту-144. во всех этих комплексах БцвМ отличались только загруженной в них программой, аппаратная часть была всюду оди- наковой. дополнительно была разработана еще одна модификация БцвМ орбита-10 – БцвМ орбита-10-15, которая явилась переходным звеном между большими и малыми модификациями БцвМ. При ее проектировании максимально использованы уже существую- щие модули. в дальнейшем эта модификация широко применялась в комплексах самолетов фронтовой авиации или для увеличения вычислительной мощности в больших комплексах. внешний вид этой БцвМ приведен на рис. 15. это была удачная разработка, и машина сразу же стала популярной и использовалась на ряде объ- ектов в виде программных модификаций базовой БцвМ. Рис. 14. Внешний вид БЦВМ Орбита-10 для магистральных самолетов Рис. 15. Внешний вид БЦВМ Орбита-10-15 328 Надо признать, что темп внедрения цифровой техники в само- летное оборудование был установлен руководством отрасли очень высоким – это диктовалось сложной международной обстановкой того периода. С другой стороны, сами бортовые БцвМ были слож- ными и капризными электронными устройствами, да и опыта у их разработчиков, производителей и эксплуатантов было маловато. После электромеханических счетно-решающих устройств БцвМ предъявляли на всех этапах своего создания, производства и экс- плуатации гораздо более высокие требования. По этим причинам как разработка, так и испытания и производ- ство БцвМ нередко осложнялись возникающими вопросами, кото- рые было необходимо оперативно решать. в ряде случаев для этого приходилось собирать совещания с участием заказчика и руковод- ства отрасли и оКБ прямо на заводах-производителях. Совместными усилиями оКБ «электроавтоматика», УПз и ЧПз было выпущено более 4000 комплектов БцвМ орбита-10 в виде че- тырех аппаратных и тринадцати программных модификаций. 1968 г. ознаменовался торжественным событием – после большо- го объема проведенных испытаний, в которых принимали актив- ное участие и разработчики цвМ-264, был принят на вооружение самолет Ил-38. Учитывая большую эффективность нового средства ПЛо и сжатые сроки разработки, Правительство СССР наградило орденами и медалями большую группу участников этой работы из числа представителей промышленности и ввС Мо. Главному кон- структору бортовой БцвМ – в. И. Ланердину была присуждена Го- сударственная премия СССР. Несмотря на обширные работы, проводимые разработчиками и серийным производством, по-прежнему центральным вопросом развития бортовых БцвМ являлся вопрос снижения веса и габари- тов, а также повышения надежности и устойчивости работы изде- лия на реальном объекте. в этот же период работы, проводимые на отечественных пред- приятиях микроэлектроники, а также мировой опыт определенно указывали на единственный путь развития и решения указанных выше проблем – максимальное использование твердотельной эле- ментной базы. Руководствуясь сложившейся ситуацией, в оКБ «электроавто- матика» была проведена работа, возглавляемая опытным специа- листом Б. Е. Фрадкиным, при участии инженеров Н. Т. Тренкина, в. П. Киселева, Л. И. Могилевского, Е. М. Кадинова, А. М. Сте- 329 Группа представителей промышленности в Георгиевском зале Кремля по случаю вручения правительственных наград в связи с принятием на вооружение самолета Ил-38. В том числе сотрудники ОКБ «Электроавтоматика»: первый ряд – Л. В. Дискина (1), Л. С. Погодина (6), Е. Е. Хныкин (8). Второй ряд – Д. К. Соловей (1), Р. А. Шек-Иовсепянц (2), Ю. П. Дядюченко (3), В. Ф. Соболев (4), В. М. Яковлев (5), Л. П. Горохов (12). Третий ряд – А. И. Андерсон (1). Четвертый ряд – Д. Л. Жаржавский (1), О. А. Кизик (2), Ю. К. Иванов (6), О. И. Башнин (8) 330 панцовой и др., а также совместно с инженерами одного из пред- приятий г. воронежа по модификации уже существующей серии «Тюльпан» – твердотельных динамических элементов со средним уровнем интеграции. Полученная серия интегральных микросхем получила наименование «Тюльпан-3». Серийное производство осу- ществлялось тем же предприятием г. воронежа. Применение логических элементов в твердотельном исполне- нии, миниатюрных резистивных и конденсаторных сборок, а так же многослойных соединительных печатных плат позволили дове- сти быстродействие новой БцвМ, названной орбита-20, до 200 ты- сяч коротких операций в секунду, сократить количество использу- емых микросхем в 2–3 раза по сравнению с БцвМ орбита-10 и как следствие увеличить в два раза надежность, сократить габариты, уменьшить вес, упростить технологию ее производства. БцвМ орбита-20, использующая в качестве основной логиче- ской элементной базы интегральные микросхемы, является маши- ной третьего поколения. Новая элементная база потребовала создания новых коммутаци- онных устройств – соединительных плат, технический уровень ко- торых соответствовал бы степени интеграции микросхем. эта рабо- та была проведена технологами и конструкторами оКБ «электро- автоматика» под руководством главного технолога Е. Е. Хныкина и привела к созданию совершенно новой технологии изготовления многослойных печатных плат. эта работа была крупным научно-техническим успехом коллек- тива оКБ «электроавтоматика», так как другие методы производ- ства мнослойных печатных плат либо не позволяли создавать пла- ты соответствующего уровня, либо требовали для своей реализации дорогого импортного оборудования и материалов. основные участники этих работ: Е. Е. Хныкин, Е. И. Перель- ман, А. Н. Енин, в. И. Елкина, Г. И. Силантьев. Аванпроект БцвМ орбита-20 был успешно защищен в 1971 г. через год после начала его разработки. высокие характеристики БцвМ сразу же привлекли к ней внимание многих потенциальных потребителей, что повлекло за собой необходимость параллельной массированной разработки ряда аппаратно-программных модификаций базовой БцвМ орби- та-20. заметную помощь в этой работе оказало оКБ, организованное специально для этой цели при Уфимском приборостроительном за- 331 воде (руководитель и главный конструктор – С. А. Лавров, его за- меститель – И. А. Насибуллин). Кроме широкого использования технологии модификаций ба- зовой БцвМ орбита-20 в ряде применений БцвМ удалось при со- хранении неизменной аппаратной части применять программное модифицирование. При этом изменению подвергалось только со- держание запоминающих устройств – это было наиболее прогрес- сивное решение, поддержанное удачным составом аппаратных средств. Удалось для конкретной аппаратной модификации БцвМ развить количество программных модификаций до 21, что можно считать для специализированной техники рекордом. в последующие годы трансформаторное прошиваемое специаль- ным монтажным проводом постоянное запоминающее устройство БцвМ орбита-20 (ПзУ) повсеместно было заменено на более про- грессивное полупроводниковое репрограммируемое ПзУ с переза- писью с использованием ультафиолетового стирания информации и программаторов. После полной отработки загруженных программ репрограммируемое ПзУ заменялось на однократно программиру- емое методом выжигания плавких перемычек на кристалле микро- схем памяти. Таким образом достигалась большая надежность со- хранения загруженных в память программ. внешний вид базовой модификации БцвМ орбита-20 приведен на рис. 16, типовой логической панели с установленными на них интегральными схемами «Тюльпан 3» – на рис. 17. видны панели устройств. Блок слева – вторичный источник пи- тания. Справа – два легко заменяемых блока ПзУ. заменой этих блоков создавались программные модификации машины. Рис. 16. Базовая модель БЦВМ Орбита-20 со снятыми верхними крышками 332 На рис. 18 приведен внешний вид крупной модификации БцвМ орбита-20. Такие машины использовались в бортовых комплексах тяжелых самолетов типа Ту-22 и его модификаций и др. подобных. в таких комплексах требовался значительный (по тем временам) объем запоминающих устройств, что увеличивало количество од- нотипных блоков зУ. в последующие годы, после завершения разработки БцвМ и ее внедрения в 1974 г. в серийное производство на Уфимском прибо- ростроительном заводе, многочисленные модификации этой маши- ны длительное время доминировали в бортовых цифровых управ- ляющих комплексах отечественных ЛА различного назначения, серийно выпускались много лет в больших количествах, экспорти- ровались в составе головных объектов. Рис. 17. Типовая логическая панель БЦВМ Орбита-20 с установленными на ней твердотельными интегральными схемами «Тюльпан 3» Рис. 18. Модификация базовой БЦВМ Орбита-20 333 Широким оказался фронт применения БцвМ орбита-20. Ниже в качестве иллюстрации приводится таблица разработанных и се- рийно выпускаемых аппаратных и программных модификаций этой БцвМ. Ряд проектов был доведен до действующих образцов, но в дальнейшем по объективным причинам не выпускался (в та- блице не приводятся). всего было выпущено более 15 тысяч комплектов различных модификаций этой БцвМ. о высоком уровне разработки говорит также и тот факт, что большое количество различных модификаций БцвМ орбита-20 успешно эксплуатируется на головных объектах ввС и ГА России и за ее пределами до настоящего времени, т. е. более 30 лет. |