Промышленные компьютеры

Промышленные мониторы

Для работы в составе индустриальных компьютере разрабатываются специальные видеомониторы. Они, как правило, отличаются от традиционны офисных мониторов высокой надежностью, малыми размерами, легким весом и низким энергопотреблением. Для использования с индустриальным ПК фирма Advantech предлагает серию плоских панельных мониторов FPM-30 (Flat Panel Monitors), обладающих всеми вышеперечисленными свойствами. Данные технические средства выполняются в прочных корпусах, сделанных из алюминия и стали.

 FPM-30 имеют толщину всего 58 мм что оправдывает слово «плоский» в их названии. Весит такой мо-1тор 3,5 кг. Комплект FMP включает стандартную видеокарту и плоский панельный жидкокристаллический четной или монохромный дисплей, соединяемые помощью достаточно длинного кабеля (1,8 м). Малые размеры FPM-30, его конструктивные особенности и длинный кабель позволяют легко монтировать его в стенд, панель или на стену. Дополнительно может быть реализована функция сенсорного экрана (touchscreen), предоставляющая широ­кие возможности по созданию дружественных ин­терфейсов.

Компьютеры в Космосе

Словосочетание «космические технологии» впол­не заслуженно является синонимом самых передовых и высококачественных решений. Не случайно многие компьютерные компании используют в своей рекламе образы расправившей солнечные батареи станции или рвущегося ввысь «Спейс Шаттла». К сожалению. в последнее время российские СМИ уделяют внима­ние космической тематике в основном в связи с пе­чальными происшествиями на борту, связанными с техническими неполадками. Само словосочетание «бортовой компьютер» стало восприниматься как название источника необъяснимой угрозы. Действи­тельно, за последнее время он отказывал не менее восьми раз. Порой кажется, что начинают оправды­ваться невеселые прогнозы, сделанные великим фу­турологом Артуром Кларком. Но нельзя забывать, что, нагнетая обстановку вокруг отечественных космичес­ких программ, мы рубим сук, на котором сидим: сни­жаем конкурентоспособность и инвестиционную привлекательность отрасли, которая имеет реальные шансы стать локомотивом нашей экономики.

Именно поэтому моей задачей стало описание точ­ки зрения специалистов, непосредственно работаю­щих над «компьютерными вопросами» в российской космической индустрии: О.Волкова, специалиста Центра управления полетами, который занимается кругом вопросов, связанных с персональными компьютерами для космических станций, и В.Бранеца, руководителя отделения систем управления, ориентации и навигации ракетно-космической корпорации «Энергия». Вот что они рассказали.

Компьютеры, используемые в космосе, подразделяются на два типа: служебные и персональные. К первым относятся специализированные ЭВМ, ответственные за системы ориентации и управления движением. На борту есть два таких компьютера. «Салют-ЗБ непосредственно управляет гиродинами. Эти устройства, которые по сути являются наборами гироскопа обеспечивают оптимальное позиционирование станции. например по отношению к Солнцу. Это важно для эффективного функционирования солнечны;

батарей. Гиродины, в свою очередь, приводятся в движение электричеством, что позволяет не расходовав дефицитное топливо. Второй компьютер, «Аргон» используется как резервный и управляет ориентацией на двигателях, если выходит из строя первая машина . Собственно, «Аргон» и управлял базовым блоком станции «Мир», когда она была запущена в 1986 году, после того как к ней пристыковался модуль дооснащения, появились гиродины, и был интегрирован новый компьютер системы управления движением. Естественно, что бортовой компьютер «Салют-5Б» не имеет никакого сходства с современными компьютерами: это тяжелая троированная машина со своим языком и кодами. Он был изготовлен в 70-х годах специально для станции «Мир». «Салют» производился по бескорпусной технологии (то есть полупроводники в буквальном смысле не оснащались корпусами,  ножками, что позволяло добиться более «плотного их расположения). По словам В.Бранеца, он производит операцию сложения за две микросекунды (что конечно, очень много), но у него очень быстрые операции обмена.  Второй, более приземленной группой машин, используемых на орбите, являются пять блокнотных ПК: два Hewlett-Packan, OmniBook, два Toshiba, Tecra и один IBM ThinkPac. Они, по словам О.Волкова, выполняют функции информационной и сервисной поддержки экипажа: на два поста управления, интегрированные с «космическими» IBM ThinkPad.                                                                                      

Троированные отказоустойчивые контрольный и терминальный компьютеры.

Например, задействуют баллистико-навигационные программы, используя которые экипаж может опре­делить, в какой точке он находится, может делать грансфокацию, смотреть укрупненный масштаб кар­ты той точки, над которой он пролетает в настоящий момент, или определить точку, над которой он будет находиться через час. Три из пяти компьютеров, рас­положенных в разных модулях станции, объединены в одно-ранговую локальную сеть под управлением операционной системы Windows 95. Космонавты пишут отчеты, используя милые сердцу приложения Word и Excel. Из «экзотики» на борту присутствует мультимедийный ноутбук Toshiba Tecra (Pentium 133 МГц, 32 RAM, HDD 2 Гбайт), который позволяет наслаждаться музыкой и фильмами. Кстати, пока это самый мощный ПК на борту. На персональных ком­пьютерах установлены также и тренажерные про­граммы. Интеграция ноутбуков с научной аппарату­рой дает новый подход к проведению экспериментов и исследований (на дисплее, к примеру, можно наблю­дать процесс роста кристаллов). С помощью ноутбу­ков космонавты получают радиограммы, работают с электронной почтой. Полученные с Земли инструк­ции и другие материалы распечатываются на струй­ном принтере Hewlett-Packard DeskJet 340. Примеча­тельно, что через инфракрасный порт этого принтера работать нельзя (срабатывают различные чувстви­тельные датчики), поэтому он остается заклеенным. Стоит отметить, что все блокнотные ПК — это обыч­ные коммерческие машины, которые не адаптирова­лись специально для работы в космосе. Другими сло­вами, на борту есть компьютеры для работы, образо­вания и развлечений — этакий небольшой уютный до­машний офис.

Есть ли на борту Internet? По полученным мною сведениям, о полноценном Internet'e на борту «Мира» говорить еще рано, но такой проект имеется. «По элек­тронной почте мы и сейчас общаемся. — рассказывает О. Волков. — Hewlett-Packard OmniBook подсоединен через пакетный контроллер к любительской радио­станции, и через него осуществляется почтовый об­мен. Ноутбук также подсоединен к штатному каналу связи». Электронная связь с «Миром» есть не посто­янно: лишь когда станция пролетает над Россией (се­анс связи происходит каждые полтора часа в течение 15-20 минут) или при работе через спутник-ретран­слятор, то есть тогда, когда есть канал, Кстати, амери­канцы на «Шаттле» работают через сеть спутников. связь есть постоянно, и такого понятия, как сеанс свя­зи, у них нет. В будущем на Международной косми­ческой станции (МКС) связь будет, видимо, осуществ­ляться через американский спутник. У России тоже есть спутник-ретранслятор. «Но у нас другая логика:

не нужно постоянно быть на связи с экипажем, это отвлекает его от работы, — поясняет О.Волков.

— До­статочно того, что мы каждые полтора часа общаем­ся с ними 10-15 минут, оговариваем все вопросы, и космонавты продолжают работать». В случае экстрен­ной ситуации можно воспользоваться УКВ-связью с сетью наземных станций. Но это, по словам специа­листов. не очень хороший канал.

Качество канала пока является серьезным сдержи­вающим фактором. Но грядут перемены. Для обеспе­чения нормальной двухмегабитной связи (сейчас реализован цифровой канал лишь на 1200 bps) пла­нируется задействовать бортовую телевизионную систему. В настоящее время на станции «Мир» уста­новлена узконаправленная антенна; геостационарный спутник-ретранслятор «Луч» принимает сигнал и пе­редает его на Землю. Скоро на борт будет доставле­на специальная видеокарта, устанавливаемая в ком­пьютер, которая позволит интегрировать компьютер­ный сигнал в полосу телевизионного сигнала и далее осуществлять связь через обычный TCP/IP-протокол.

Тогда вновь возникнет вопрос об Internet, который «нужен хотя бы для того, чтобы спускать на Землю данные не на дискетах, а по нормальному цифрово­му каналу». Сам по себе этот проект достаточно до­рог. Точнее, дорого обходится не аппаратная часть, а задействование средств (вывод на орбиту и обслу­живание спутников). Сейчас российская сто­рона ищет партнера для осуществления такого проекта. Можно предпо­ложить, что им станет Microsoft, которая про­являет явный интерес к отечественным косми­ческим технологиям. Казалось бы, зачем на «Мире», где всего пять модулей и три члена эки­пажа, создавать локаль­ную сеть, обеспечивать доступ в Internet? Может быть, стоит сконцентри­ровать все усилия на со­здании МКС? Оказыва­ется, «Мир» оценивается специалистами отнюдь не как «тупиковая ветвь», а рассматривается в каче­стве полигона для отра­ботки технологий для Международной косми­ческой станции. Ведь на ней будет трудиться го­раздо больше представи­телей разных стран, и нужны будут современ­ные коммуникации. «За­казчики экспериментов, которые будут проводиться на МКС, — рассказыва­ет О.Волков. — могут нахо­диться в любых странах и дол­жны иметь возможность по­сылать управляющие команды находящемуся на борту обору­дованию, сидя у себя в офисе». С другой стороны, после уста­новки цифрового канала мож­но будет находить заказчика экспериментов на борту того же «Мира». Грубо говоря, рос­сийская сторона может дос­тавлять «черный ящик» с обо­рудованием заказчика, с ним будет интегрирован цифро­вой канал, а дальше заказчик из своего офиса сможет управлять аппаратурой и по­лучать с нее информацию.

Таким образом, перспективы дальнейшей компью­теризации космических станций следующие: созда­ние высокопроизводительного цифрового канала, осуществление Internet-проекта и интеграция ПК с научным оборудованием, что позволит «наземным» заказчикам оказывать управляющее воздействие на свою аппаратуру.

Какими же компьютерами будет оснащаться меж­дународная космическая станция «Альфа», которую начнут «собирать» в космосе через полгода? Прежде всего, Европейское космическое агентство (ЕКА) по заказу российской стороны разработало Систему обработки данных, в состав которой входят два отка­зоустойчивых компьютера (контрольный и терми­нальный) и два поста управления. В его создании при­няли участие Германия (74%), Франция, Бельгия и Нидерланды. Главным подрядчиком выступил кон­церн Daimler-Benz Aerospace, а субподрядчиками — Matra Marconi Space, Alcatel Bell Telecom и RST. В част­ности, Matra сделала процессорную плату и уникаль­ный радиационно-устойчивый SPARC-процессор. Этот 32-разрядный процессор обладает средней скоростью 10 миллионов операций в секунду». Радиационная устойчивость этих процессоров важна для использования, напри­мер, в геостационарных спутниках, испытывающих жесткие лучевые воздействия. Кстати, запуск и обслу­живание геостационарных спутников — это одно из немногих направлений, которые окупают себя и при­носят прибыль. Сам компьютер содержит три слоя:

слой авионики, программного восстановления и го­лосования, а также плату прикладной математики. При этом вся функциональная математика этой платы разрабатывается российской стороной.

Нововведения коснулись и персональных компьютеров (которые нередко давали сбои не борту). Американская сторона заказала ноутбуки IBM ThinkPad755, которые будут специально аттестованы для работы в космосе.

На борту станции «Альфа» будет расположена американская бортовая система. При этом наш и американский компьютеры будут работать параллельно в системе masterslave, резервируя друг друга, что обеспечит более высокую надежность и позволит, например, вывести любую из этих ЭВМ на профилактику. Уникальность ситуации состоит в том, что обе машины разной конструкции с разным программным обеспечением выполняют одни и те же функции, подстраховывая друг друга на случай каких-либо ситуаций, неисправностей.

Таким образом, единственная существующая в настоящий момент орбитальная станция «Мир», где столкнулись компьютерные технологии разных поколений, служит полигоном для обработки информационных систем международной космической станции «Альфа», которая в перспективе сосредоточит на своем борту самые передовые технические и компьютерные решения.

1	2	3

Copyright © Radioland. Все права защищены.
Дата публикации: 2004-09-01 (0 Прочтено)