К истории создания мобильных средств вычислительной техники для АСУ войсками фронта «Маневр»
Виталий Иосифович Штейнберг
Управление современной армией великой державы, включающей несколько родов и видов вооруженных сил и значительный контингент личного состава является сложнейшей задачей. Время принятия решений руководством соединений с учетом разведданных, соотношения сил и средств с потенциальным противником становятся определяющим фактором успеха боевых действий. Вот почему создание АСУ войсками уже в середине 1960-х годов, с появлением технической возможности разработки мобильных средств вычислительной техники, стало одной из самых актуальных проблем оборонной доктрины.
В представляемом докладе предлагается рассмотреть период с 1966 по 1987 год, связанный с проектированием, изготовлением и испытаниями тактического звена автоматизированной системы управления войсками фронта «Маневр», принятой на вооружение Советской армии и армий стран Варшавского договора. Автору доклада довелось непосредственно участвовать в указанных работах в качестве главного конструктора электронных вычислительных машин и комплексов на всех этапах создания АСУВ фронта «Маневр», значительно превосходящей по своим возможностям разработки ведущих зарубежных стран [1].
На первом этапе (начало работ с 1966 года) был разработан бортовой вычислительный комплекс (БВК) «Бета-2» [2]. БВК «Бета-2» предназначался для сбора, обработки и представления информации в удобном для принятия решений виде и ее передачи потребителям по каналам связи. В состав комплекса, размещаемого в трех подвижных единицах на колесном ходу, входили: система вычислительных средств - ЭВМ «Ритм-20» с пультом управления, устройствами внешней памяти и периферийным оборудованием; аппаратура телекодовой связи и радиосредства; передвижная электростанция. Основные характеристики системы вычислительных средств комплекса представлены в таблице 1.
В качестве основной элементной базы при проектировании использовались гибридные микросхемы «Посол» (серия 217) [3]. БВК «Бета-2» был изготовлен ПО «Звезда» в количестве 12 комплектов и сыграл важную роль на начальном этапе создания АСУВ фронта «Маневр».
Таблица 1
Основные характеристики системы вычислительных средств БВК «Бета-2»
представление чисел |
с фиксированной и плавающей точкой |
разрядность чисел: |
|
с фиксированной точкой |
12 и 24 разряда |
с плавающей точкой |
48 разрядов |
время выполнения операций, мкс: |
|
с фиксированной точкой |
2,4 |
с плавающей точкой |
6,4 |
умножение: с фиксированной точкой |
12 |
сложение: с плавающей точкой |
22,4 |
система команд |
специализированная, «Ритм» |
число основных команд |
62 |
ОЗУ: |
|
емкость |
32 тыс. 24-разрядных слов |
цикл обращения |
4 мкс |
ДЗУ: |
|
емкость |
32 тыс. 24-разрядных слов |
цикл обращения |
4 мкс |
время выборки |
1,5 мкс |
внешняя память: накопитель на магнитном барабане НБ-10: |
|
емкость |
200 тыс. 24-разрядных слов |
время обращения |
20 мкс |
накопитель на магнитной ленте ЛПМ-14: |
|
емкость |
3x512 тыс. 24-разрядных слов |
время ожидания |
45 с |
периферийные устройства: алфавитно-цифровое печатающее устройство АЦПУ-64-5: |
|
скорость печати |
250 строк/мин |
ширина строки |
64 знака |
число знаков |
63 |
фотосчитывающее устройство ФСМ-7: |
|
скорость считывания |
от 4000 до 6400 знаков/с |
перфоратор |
выходной ленточный ПЛ-150 |
скорость перфорирования |
от 750 до 1200 знаков/с |
Одновременно с государственными испытаниями системы с БВК «Бета-2» шла разработка БВК «Бета-ЗМ» [4] - второй этап создания системы. Установленный на многоцелевом легком гусеничном бронированном шасси МТЛБ у БВК работал на ходу. При проектировании системы вычислительных средств комплекса было принято решение использовать в качестве базовой вычислительной машины Б ЦВМ. программно-совместимую с моделями ЕС ЭВМ «Ряд-1». Это позволяло многочисленным организациям - соисполнителям, участникам разработки АСУВ, вести наиболее трудоемкую стендовую отработку специального программного обеспечения на широко распространенных к этому времени стационарных моделях ЕС ЭВМ. Вместе с тем перед разработчиками БЦВМ была поставлена непростая дополнительная задача по обеспечению программной совместимости и с системой команд ЭВМ «Ритм-20» в целях использования наработанного программного обеспечения с БВК «Бета-2» на первом этапе создания системы. Эта задача была реализована благодаря программно-аппаратной эмуляции команд «Ритм». Таким образом, система команд БЦВМ А-40 включала полный набор команд ЕС ЭВМ-1 и 60 команд ЭВМ «Ритм-20». Производительность БЦВМ в режиме ЕС ЭВМ составляла 140 тыс. оп/с (смесь Гибсон ЗЕ), в режиме «Ритм» - 100 тыс. оп/с. Для БВК «Бета-ЗМ» были разработаны внешняя память и периферийные устройства. Элементная база БЦВМ А-40 - монолитные схемы со средним уровнем интеграции (СИС). Основные технические характеристики БВК «Бета-ЗМ» приведены в таблице 2.
БВК «Бета-ЗМ» успешно прошел государственные испытания и в декабре 1982 года был принят на вооружение Советской армии. Изготовление комплекса осуществлялось на двух заводах в СССР - ПО «Звезда», с 1985 года - «Разданский машиностроитель», а для стран Варшавского договора - в Болгарии.
Таблица 2
Основные технические характеристики БВК «Бета-ЗМ»
быстродействие |
500 тыс. оп./с (формат RX) |
производительность |
140 тыс. оп./с (смесь Г ибсон ЗЕ) |
ОЗУ — выполнено на ферритовых сердечниках, возможна работа с двухкратным расслоением |
|
емкость |
32 Кб |
цикл обращения |
2 мкс |
время выборки |
1 мкс |
ПЗУ — выполнено на ферритовых сердечниках |
|
емкость |
128 Кб |
цикл обращения |
2 мкс |
время выборки |
1 мкс |
ПЗУ микропрограмм — выполнено на ферритовых сердечниках |
|
емкость |
4096 72-разрядных слов |
цикл обращения |
1 мкс |
время выборки |
0,5 мкс |
количество каналов ввода-вывода |
1 |
пропускная способность канала ввода-вывода: |
|
монопольный режим |
650 Кб/с |
байт-мультиплексный режим |
65 Кб/с |
количество внешних абонентов |
до 127 |
внешняя память: |
|
ЗУ большой емкости на ферритовых сердечниках УОПБЕ |
640 Кб |
накопитель на магнитной ленте ЗУМЛ-75 |
800 Кб |
периферийные устройства: алфавитно-цифровое печатающее устройство АЦПУ-64-6 |
|
скорость печати |
5 строк/с |
число печатаемых символов |
96 |
фотосчитывающее устройство |
ФСМ-8 |
На третьем этапе, в сентябре 1984 года была поставлена задача создания оперативного звена управления системы «Маневр», для которого разрабатывался ЭВК «Ритм-10». НИЦЭВТу было выдано задание на разработку для этого комплекса комплекта вычислительных средств 1В529 на основе базовой БЦВМ А-50 с общим программным обеспечением [5]. БЦВМ А-50 - старшая модель из ряда унифицированных высокопроизводительных 32-разрядных бортовых ЭВМ с архитектурой ЕС ЭВМ. Применение в БЦВМ А-50 более современной элементной базы, в том числе БИС памяти, позволило резко повысить производительность машины и объем ее оперативной памяти, увеличить число каналов ввода/вывода. Была обеспечена возможность двухмашинной работы по прямому управлению. В состав машины входил пульт управления с реализацией последовательного интерфейса, в процессоры введена кэш-память, реализована микротестовая система. Для бортовых вычислительных комплексов на основе БЦВМ А-50 были разработаны кассетные накопители на магнитной ленте и накопитель на цилиндрических магнитных доменах. Разработанная аппаратура отвечала требованиям военных стандартов для авиационных, мобильных и стационарных объектов. Базовая БЦВМ А-50 являлась в середине 1980-х годов самой производительной межвидовой отечественной БЦВМ. Изготовление и поставка КВС 1В529 осуществлялась Астраханским машиностроительным заводом «Прогресс». Основные технические характеристики КВС 1В529 представлены в таблице 3.
Разработка АСУВ «Маневр» была одной из приоритетных работ Минрадиопрома и находилась под постоянным жестким контролем со стороны органов государственного управления, Коллегии Министерства, руководства Минобороны. Для координации работ по созданию системы «Маневр» был образован Межведомственный координационный совет во главе с заместителем Министра Гладышевым В.И., Центр организации, управления и контроля при головном предприятии - НИИ средств автоматизации, специализированный Совет главных конструкторов по научно-техническим проблемам комплексной автоматизации на пунктах управления фронта во главе с главным конструктором - директором НИИСА Подрезовым Ю.Д. Автору доклада довелось работать в указанных органах управления проектом.
Таблица 3
Основные характеристики КВС 1В529
быстродействие (форм.ЮС) |
2 млн.опер/с |
производительность (Гибсон-ЗЕ) |
500 тыс. опер/с |
емкость оперативной памяти |
16 Мбайт |
пропускная способность каналов: |
|
в монопольном режиме |
1 Мбайт/с |
в байт-мультиплексном режиме |
140 Кбайт/с |
время непрерывной работы |
круглосуточно |
время восстановления с использованием ЗИП |
30 мин |
температурный диапазон |
-10°С-+50°С |
система охлаждения |
принудительная вентиляция |
МОЩНОСТЬ |
3,7 кВт |
масса |
1096 кг |
внешняя память |
|
накопитель кассетный на магнитной ленте |
|
емкость |
6-48 Мбайт |
емкость кассеты с МЛ В 4501 12 |
6 Мбайт |
количество накопителей |
от 1 до 8 |
скорость передачи данных |
40 Кбайт/с |
МОЩНОСТЬ |
1, 2^1 кВт |
масса |
200-700 кг |
периферийные устройства |
|
алфавитно-цифровой дисплей АЦД 2000 |
|
формат экрана |
совместимый с ЕС7927 |
МОЩНОСТЬ |
150 Вт |
масса |
80 кг |
алфавитно-цифровое печатающее устройство |
|
АЦПУ 64-6 |
|
скорость печати |
64 зн/мин |
знаков в строке |
64 |
мощность |
400 Вт |
масса |
90 кг |
возможно подключение перфоратора ленточного ПЛ-150М и фотосчитывающего |
|
механизма ФСМ-8 |
|
Выводы:
-
До начала 1990-х годов все разработки БЦВМ и БЦВК выполнялись на отечественной элементной базе и обеспечивали паритет с разработками ведущих мировых производителей по основным тактикотехническим характеристикам.
-
Коллективы предприятий разработчиков АСУ военного назначения обладали научно-техническим заделом и необходимым кадровым потенциалом, что в содружестве с научно-исследовательскими учре- ждсниями Минобороны позволяло ставить и решать сложные задачи по автоматизированному управлению войсковыми соединениями.
-
Переход АСУВ «Маневр» на БЦВМ, программно совместимой с моделями ЕС ЭВМ, парк которых составлял до 80% от общего количества находящихся в эксплуатации ЭВМ в стране, позволил расширить фронт работ и сократить сроки разработки общесистемного программного обеспечения.
-
Базовые межвидовые унифицированные средства бортовой вычислительной техники, разработанные для АСУВ «Маневр», были освоены в серийном производстве и нашли широкое применение в авиационных, мобильных и стационарных объектах специального назначения.
-
Производственные возможности предприятий радиоэлектронной промышленности позволяли организовать выпуск аппаратуры в необходимых для обороны страны количествах.
-
Проведенный в рассматриваемый период комплекс работ по созданию и внедрению в войска средств автоматизации управления, изучение АСУВ «Маневр» при подготовке офицеров в училищах и академиях Минобороны, проведение военных учений различного уровня с использованием АСУВ «Маневр», позволили заложить основы автоматизированного управления войсковыми соединениями и показать необратимость новых подходов в управлении армией.
-
Научно-технический задел и колоссальный опыт, полученный в ходе создания АСУВ «Маневр», были положены в основу при проектировании объектов и систем нового поколения.
Список литературы
1.
-
Баранец В. Готова ли Россия к войнам будущего? Газета «Комсомольская правда» (6 сентября 2012 г.).
-
Штейнберг В.И. Бортовой вычислительный комплекс «Бета-2». Виртуальный компьютерный музей Эдуарда Пройдакова, http://www.computer-museum.ru/histussr/23.htm
-
Штейнберг В.И. Элементная база - основа динамики развития БЦВМ комплекса «Аргон». Сборник статей «Динамика радиоэлектроники». Изд. Техносфера, М.. 2007, с.331-342.
-
Штейнберг В.И. Бортовой вычислительный комплекс «Бета-ЗМ». Виртуальный компьютерный музей Эдуарда Пройдакова, http://www.computer-museum.ru/histussr/20.htm
-
Штейнберг В.И. Бортовая ЭВМ А-50. Виртуальный компьютерный музей Эдуарда Пройдакова. http://www.computer-museum.ru/histussr/a50.htm
Об авторе: ОАО «Научно-исследовательский институт «Аргон»
Москва, Россия
argon@argon.ru
Материалы международной конференции Sorucom 2014 (13-17 октября 2014)
Помещена в музей с разрешения авторов
29 февраля 2016