El IBM System / 4 Pi es una familia de aviónica ordenadores utilizados, en varias versiones, en el F-15 Eagle de combate, E-3 Sentry AWACS, Harpoon misiles , la NASA 's Skylab , MOL , y el transbordador espacial , así como otros aviones. El desarrollo comenzó en 1965, las entregas en 1967. [1]
Se deriva del enfoque utilizado en la familia de computadoras mainframe System / 360 , en la que los miembros de la familia estaban destinados a ser utilizados en muchas aplicaciones de usuario variadas. (Esto se expresa en el nombre: hay 4 π estereorradianes en una esfera, al igual que 360 grados en un círculo. [2] ) Anteriormente, se habían diseñado computadoras personalizadas para cada aplicación aeroespacial, lo cual era extremadamente costoso.
Modelos
System / 4 Pi constaba de modelos básicos: [3] [4]
- Modelo TC (Computadora táctica) [5] [6] - Una computadora del tamaño de un maletín para aplicaciones tales como guía de misiles, helicópteros, satélites y submarinos. Peso: alrededor de 18 libras (8,2 kg)
- Modelo CP (Procesador personalizado / Rendimiento de costos) [7] [8] - Un procesador de rango intermedio para aplicaciones tales como navegación de aeronaves, entrega de armas, correlación de radar y sistemas móviles de campo de batalla. Peso: 80 libras (36 kg) en total [9]
- Modelo CP-2 (Rendimiento de costo - Modelo 2), peso 47 libras (21 kg) [10]
- Modelo EP (rendimiento ampliado) [11] [12] : procesador de datos a gran escala para aplicaciones que requieren procesamiento en tiempo real de grandes volúmenes de datos, como naves espaciales tripuladas, sistemas de control y alerta de a bordo y sistemas de mando y control. Peso: 75 libras (34 kg)
Conexiones del sistema / 360
Conexiones con System / 360: [13]
- Las matrices de almacenamiento principales de System / 4 Pi se ensamblaron a partir de planos centrales que eran versiones militarizadas de las utilizadas en las computadoras IBM System / 360
- el software era para 360 y 4 Pi
- El modelo EP utilizó un subconjunto de instrucciones de IBM System / 360 [14] (Modelo 44) [15] - los programas de usuario se pueden verificar en System / 360
Usos
La estación espacial Skylab empleó el modelo TC-1 , [16] que tenía una longitud de palabra de 16 bits y 16,384 palabras de memoria con un ensamblaje de entrada / salida personalizado. [17]
AP-101
El AP-101, que es el tope de gama de la gama System / 4 Pi, comparte su arquitectura general con los mainframes System / 360 . [18] Tiene 16 registros de 32 bits y utiliza un microprograma para definir un conjunto de instrucciones de 154 instrucciones. Originalmente, solo estaban disponibles 16 bits para direccionar la memoria; más tarde, esto se amplió con cuatro bits del registro de palabras de estado del programa , lo que permite un rango de memoria directamente direccionable de 1 M ubicaciones. Esta computadora de aviónica se ha utilizado en el transbordador espacial estadounidense , los bombarderos B-52 y B-1B , [18] y otros aviones. Es una versión reempaquetada del AP-1 utilizado en el caza F-15 . [19] Cuando fue diseñado, era un procesador canalizado de alto rendimiento con memoria central . Mientras que hoy [actualizar]sus especificaciones son superadas por la mayoría de los microprocesadores modernos , se consideraba de alto rendimiento para su época, ya que podía procesar 480.000 instrucciones por segundo (en comparación con las 7.000 instrucciones por segundo de la computadora utilizada en la nave espacial Gemini ). [18] Permaneció en servicio en el transbordador espacial porque funcionaba, tenía certificación de vuelo y el desarrollo de un nuevo sistema habría sido demasiado caro. [20] Los transbordadores espaciales AP-101 fueron aumentados con tecnología de cabina de vidrio .
El bombardero B-1B emplea una red de ocho computadoras modelo AP-101F . [21]
El AP-101B utilizado originalmente en el Shuttle tenía memoria central . La actualización AP-101S a principios de la década de 1990 utilizó memoria semiconductora . [22] Cada AP-101 en el Shuttle se acopló con un procesador de entrada-salida (IOP), que consta de un controlador de secuencia maestro (MSC) y 24 elementos de control de bus (BCE). El MSC y BCE ejecutaron programas desde el mismo sistema de memoria que la CPU principal, descargando el control del sistema de bus de datos en serie del Shuttle desde la CPU.
El transbordador espacial usó cinco computadoras AP-101 como computadoras de propósito general (GPC). Cuatro operaron en sincronía, por redundancia, mientras que el quinto fue un software de ejecución de respaldo escrito de forma independiente. El software de guía, navegación y control del Shuttle estaba escrito en HAL / S , un lenguaje de programación de alto nivel para propósitos especiales , mientras que gran parte del sistema operativo y el software de utilidad de bajo nivel estaba escrito en lenguaje ensamblador . Los AP-101 utilizados por la Fuerza Aérea de los EE. UU. Se programan principalmente en JOVIAL , como el sistema que se encuentra en el bombardero B-1B Lancer. [23]
Referencias
- ^ IBM 1967 , p. 1-3 (9).
- ^ IBM 1967 , Prólogo, p. iii / iv (6).
- ^ IBM 1967 .
- ^ Bedford, DP; Markarian, H .; Pleszkoch, NL (marzo de 1967). "Apéndice E: CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO SYSTEM 4 Pi" . Estudio de computadores de control para sistemas de control de estabilidad y control de momento giroscópico. Volumen I - Ingeniería . Modelo TC y CP-2. págs. E-1 - E-21 (126-147).
- ^ IBM 1967 , Sección 2: Modelo TC, págs. 2-1 - 2-13 / 2-14 (20-32).
- ^ Visión general de IBM , modelo TC, págs. -2-13 (1-16).
- ^ IBM 1967 , Sección 3: Modelo CP, págs. 3-1 - 3-9 / 3-10 (33-41).
- ^ Visión general de IBM , modelo CP, págs. -3-15 (17-35).
- ^ Visión general de IBM , modelo CP, p. 3 (23).
- ^ Visión general de IBM , modelo CP-2, págs. -2-13 (36-51).
- ^ IBM 1967 , Sección 4: Modelo EP, págs. 4-1 - 4-13 / 4-14 (42-54).
- ^ Visión general de IBM , modelo EP, págs. -2-18 (52-72).
- ^ IBM 1967 , págs. 1-7, 1-12 - 1-13 / 1-14, 4-3 (13, 18-19, 44).
- ^ " Compatibilidad 1.1 Sistema / 360 y 2.2 Sistema / Compatibilidad 360 " . System / 4 Pi Ingeniería Descripción: Modelo EP . Owego, NY: División de Sistemas Federales de IBM. 1966, págs. 1, 4-5 (6, 9-10).
- ^ Descripción general de IBM , modelo EP: resumen, p. 2 (56).
- ^ Jenkins, Dennis (5 de abril de 2001). "Automatización avanzada de vehículos y computadoras a bordo del transbordador" . Página de inicio de la historia de la NASA . NASA . Consultado el 27 de octubre de 2013 .
- ^ "Estación espacial Skylab" . eoPortal . ESA . Consultado el 27 de octubre de 2013 .
- ^ a b c "Computadoras en vuelo espacial: la experiencia de la NASA" . www.hq.nasa.gov . Capítulo cuatro - Computadoras en el sistema de aviónica del transbordador espacial - La configuración de hardware del DPS . Consultado el 15 de noviembre de 2018 .
- ^ Computadoras en el vuelo espacial: La experiencia de la NASA - Capítulo cuatro - Computadoras en el sistema de aviónica del transbordador espacial
- ^ Rossi, Ben (18 de julio de 2011). "El transbordador: legado de TI de la NASA" . Edad de información.
- ^ Stormont, DP; Welgan, R. (23 a 27 de mayo de 1994). "Gestión de riesgos para la actualización de la computadora B-1B" . Actas de la Conferencia Nacional Aeroespacial y Electrónica (NAECON'94) . 2 : 1143-1149. doi : 10.1109 / NAECON.1994.332913 . ISBN 0-7803-1893-5. S2CID 109575632 .
- ^ Norman, P. Glenn (1987), "The new AP101S General-Purpose Computer (GPC) for the Space Shuttle", IEEE Proceedings , 75 (3): 308–319, Bibcode : 1987IEEEP..75..308N , doi : 10.1109 / PROC.1987.13738 , S2CID 19179436
- ^ Jovial para suavizar el cambio de la Fuerza Aérea de EE. UU. A Ada. (lenguaje de procesamiento)
Bibliografía
- Tomayko, James E. (1988). "3. El hardware del sistema informático Skylab §3.2" . Computadoras en vuelos espaciales: la experiencia de la NASA . NTRS 19880069935 , NASA-CR-182505.
- Olsen, PF; RJ Orrange (septiembre de 1981). "Sistemas en tiempo real para aplicaciones federales: una revisión de desarrollos tecnológicos significativos". Revista de investigación y desarrollo de IBM . 25 (5): 405–416. doi : 10.1147 / rd.255.0405 .
- Vandling, Gilbert C. (febrero de 1975). "Organización de una computadora aeroespacial microprogramada". Diseño informático . 14 (2): 65–72. ISSN 0010-4566 . OCLC 1134857535 .
- Descripción técnica de las computadoras IBM System / 4 Pi . Owego, NY: División de Sistemas Federales de IBM. 1967 . Consultado el 27 de octubre de 2013 .
- Descripción general de IBM System / 4 Pi .
enlaces externos
- IBM Archive: IBM y el transbordador espacial
- Archivo de IBM: IBM y Skylab
- Descripción de la NASA de Shuttle GPC
- Historia de la NASA del desarrollo del AP-101
- Computadoras y aviónica del transbordador espacial