Первые БЦВМ космического применения и кое-что из постоянной памяти

В начале сентября 1965 года практически было разработано и в рабочем порядке согласовано ТЗ на специализированную БЦВМ для решения ограниченного круга задач автономной навигации на пилотируемом космическом корабле 7K-Л1.

В связи с дефицитом масс на корабле и с трудностью компоновки на нем «Вычислителя» решение о создании и установке на корабль средств для решения жизненно важных ограниченных задач автономной навигации на базе специализированной БЦВМ становилось чрезвычайно актуальным и требовало утверждения главного конструктора.

В связи с этим в начале октября 1965 года С.П.Королеву направляется «Предложение по решению задач автономной навигации на борту пилотируемых космических объектов типа Л1, ЛЗ» за подписями В.П.Мишина, Б.Е.Чертока, С.С.Крюкова, Б.В.Раушенбаха и от ОПМ МИ АН СССР Д.Е.Охоцимского.

«Предложение» включало следующие разделы:

— Обоснование необходимости решения задач АН.

— Возможность реализации бортовых измерений с необходимой точностью экипажем с помощью разработанного астронавигационного прибора.

— Метод решения задач АН.

— Применение бортовой ЦВМ как необходимое условие решения задач.

— Активное участие экипажа в решении задач АН как способ снижения требований к БЦВМ, повышения надежности и достоверности решения в целом.

— Состав и структура автономной бортовой системы навигации.

— Требуемые технические характеристики БЦВМ и пульт пилота для обмена данными с БЦВМ.

— Оценка возможного объема работ экипажа.

— Предложения по кооперации работ и оценка сроков реализации задачи.

— Выводы.

Некоторые фрагменты «Предложения»:

...Возможны сбои в работе радиолинии особенно, при возвращении к Земле со второй космической скоростью с посадкой на территории СССР. Потеря связи может привести к гибели объекта. В качестве дублирующей может выступать система бортовой автономной навигации и управления с участием космонавтов.

Оценки точности прогнозирования, проведенные в ОКБ-1, ОПМ МИ АН СССР и НИИ-88, показали, что с помощью бортовой оптической измерительной системы с ошибками измерения около 10 угл.сек. принципиально возможно решить весь комплекс навигационных задач, связанных с выведением КА к Луне и его возвращением к Земле с точностью не хуже 10 км по высоте условного перигея орбиты. При этом полное решение всего комплекса навигационных задач требует наличия на борту универсальной БЦВМ. Учитывая необходимость в средствах АН для управления Л1-ЛЗ и сжатость сроков по их разработке, был просмотрен упрощенный вариант автономной бортовой навигационной системы и метод решения задач АН, использующий в качестве вычислительного средства специализированный вычислитель. Смысл упрощения сводится к тому, чтобы путем сужения круга решаемых навигационных задач, уменьшения оперативности их решения и увеличения загрузки космонавтов ослабить требования к ЦВМ.

Автономными бортовыми средствами должны быть решены две основные задачи в процессе управления полетом: одна — проведение последней коррекции траектории возвращающегося на Землю корабля, обеспечивающей точность входа коридора в атмосфере по высоте условного перигея 10 км, другая — связанная с выходом из аварийной ситуации, возникшей в результате выявления неисправности после вывода космического корабля на геоцентрическую траекторию полета к Луне. При этом бортовая автономная навигационная система позволит обеспечить возвращение на Землю с точностью в 25 км высоты условного перигея...

Состав бортовой автономной навигационной системы:

1. Специализированная цифровая вычислительная машина с устройствами вывода данных на интегратор и систему ориентации и приема меток СЕВ.

2. Астронавигационный измерительный прибор для измерения угловых величин.

3. Пульт ручного управления и индикации, обеспечивающий обмен информацией с СЦВМ и пилотом по вводу и выводу данных.

4. Звездный атлас с необходимыми таблицами.

5. Инструкция для работы с системой.

6. Хронометр.

7. Пульт ручного ввода уставок в БЦВМ системы управления.

СЦВМ должна обеспечить:

— решение задач определения координат космического корабля по результатам обработки введенных данных;

— решение задачи расчета уставок на проведение коррекции траектории;

— выдачу уставок на интегратор и систему ориентации по командам с пульта пилота;

— счет и хранение меток СЕВ и формирование бортового времени;

— преобразование данных, вводимых с пульта, и преобразование результатов вычислений на пульт.

СЦВМ должна отвечать следующим минимальным требованиям:

— одноадресная последовательного действия с фиксированной запятой;

— разрядность — 32 двоичных разряда;

— ОЗУ — 32 полноразрядных числа;

— ПЗУ констант — 100 чисел;

— ПЗУ команд — 2048 чисел;

— ввод/вывод (обмен с пультом) десятичных чисел, угловых величин, времени;

— ввод данных с астроизмерительного прибора последовательным двоичным 13-разрядным кодом;

— выдача данных позиционным кодом на 4 абонента;

— масса с пультом — 12 кг;

— электрическая мощность, включая пульт — 19 Вт;

— вероятность безотказной работы за 20 часов непрерывной работы — 0,992.

Предложения по распределению работ и кооперации: