Общие сведения о ЦВМ «Пламя-КВ»
Учебные вопросы:
1. Назначение, состав ЦВМ и основные тактико-технические
характеристики ЦВМ.
2. Задачи, решаемые ЦВМ в интересах ЗРК С-200В
3. Режимы работы ЦВМ
1. Назначение, состав ЦВМ и основные ТТХ ЦВМ “Пламя-КВ”
Цифровые вычислительные машины серии "Пламя" являются специализированными ЦВМ, предназначенными для систем автоматического и полуавтоматического управления с малым объемом перерабатываемой информации и сравнительно низкой требуемой точностью вычислений.
По своему логическому построению ЦВМ серии "Пламя" являются машинами универсальными, т.е. способными реализовать любой алгоритм в пределах своей памяти, точности и быстродействия. В зависимости от конкретного применения ЦВМ "Пламя" имеет вид модификации и ей присваивается буквенный индекс. Для нашего случая — "Пламя-КВ" или сокращенно "П-КВ".
ЦВМ "П-КВ" является машиной с постоянной программой и предназначена для решения только определенных задач. В машине реализован динамический принцип обработки информации. Программа вычислений записывается в ЦВМ "П-КВ" в заводских условиях и в процессе эксплуатации не изменяется.
Рис.1. Схема основных связей ЦВМ “П-КВ”
ЦВМ серии "Пламя" состоит из следующих основных устройств (рис. 1): арифметического устройства (АУ);
запоминающего устройства (ЗУ);
устройства управления (УУ);
устройства ввода информации в ЦВМ и вывода информации из ЦВМ (УВВ).
Кроме того, в состав ЦВМ входит контрольная и вспомогательная аппаратура.
В АУ осуществляются вычислительные и некоторые логические операции над числами и командами.
Таблица 1. Основные технические характеристики
¹
Ïapaìåòð
Значение параметра
Примечание
1
Тип
асинхронная, последовательно-параллельного действия
с параллельной выборкой из ЗУ
2
Адpecíость
одноадресная
передача и обработка информации последовательным кодом
3
Система счисления
двоичная
4
Разрядность
16 разрядов
5
Представление чисел
код чисел—дополнительно модифицированный, 2 знаковых разряда, 14 -мантисса
с фиксированной запятой перед старшим разрядом
6
Быстродействие
сложение, умножение
62500 оп/с, 7800 оп/с
деление выполняется по специальной подпрограмме
7
Объём памяти
ПЗУ-1
МОЗУ-1
4096 16-разрядных команд и констант
265 16-разрядных чисел
в "П-КВ"
используется по 2 куба ПЗУ и МОЗУ
8
Количество команд
32 стандартные операции
9
Число каналов связи
4 параллельных приема информации
3 параллельных выдачи информации
16-разрядные каналы
10
Количество управляющих сигналов (команд ЦВМ)
13:
4 — импульсных
9 — релейных
в виде пачек нмпульсов
в виде перепадов напряжений
11
Рабочий цикл
16 мкс
12
Частота
1 МГц
13
Время готовности к работе
íe более 2 минут
предварительное включение термостатов МОЗУ за 30 мни.
14
Питание
дежурное 38О В, 50 Гц рабочее 115 В, 400 Гц
от сети 3-х фазного напряжен.
от отдельного агрегата
15
Потребляемая мощность
по сети 380 В - 500 ВА
по сети 115 В - 110 ВА
ЗУ состоит из магнитного оперативного запоминающего устройства (МОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).
Первое предназначено для приема, хранения и выдачи оперативной информации (исходных данных, промежуточных данных и результатов вычислений), второе — для хранения программы вычислений и выдачи команд управления в соответствии с программой вычислений. В ПЗУ хранятся также константы.
УУ обеспечивает автоматическую согласованную работу всех устройств машины при вычислении программы.
УВВ предназначено для ввода исходной информации в МОЗУ и вывода из МОЗУ результатов счета потребителям.
К контрольной и вспомогательной аппаратуре ЦВМ относятся:
автоматическое контрольное устройство (АКУ) — для автоматического контроля правильности работы ЦВМ;
контрольное устройство (КУ) — для контроля ЦВМ в режиме регламентного контроля и для ручного контроля исправности устройств ЦВМ;
контрольный пульт управления (КПУ) — для ручного управления работой ЦВМ в режиме контроля;
имитатор системы (ИС) — для имитации входной информации ЦВМ в режиме контроля;
пульт управления (ПУ) — для управления работой визуального контрольного устройства (ВКУ), индицирующего содержимое регистров ЦВМ в процессе счета программы, а также для включения и выключения ЦВМ.
Питание осуществляется от блока питания (БП) и генератора главных импульсов (ГИ). Первый вырабатывает напряжения постоянного тока, второй — главные импульсы, служащие для импульсного питания типовых динамических элементов ЦВМ.
Управление ходом вычислений (выбор программы, прием и выдача информации) осуществляется в основном режиме по сигналам, приходящим из внешних устройств. При поступлении сигнала в машине формируется непрограммированая команда, которая поступает на исполнение, прерывая основную программу. В ЦВМ предусмотрено девять непрограммированных команд.
Основные технические характеристики приведены в таблице 1.
2. Задачи, решаемые ЦВМ в интересах ЗРК С-200.
На ЦВМ "П-КВ" возлагается решение трёх основных задач:
обеспечение наведения следящих систем РПЦ на цель;
расчёт исходных данных для стрельбы;
обеспечение работы стрельбового канала в режиме “Тренаж”.
Наведение угловых следящих систем и следящих систем дальности и скорости на цель осуществляется по данным целеуказания (ЦУ), выдаваемого из пункта управления и целераспределения (ПУЦР). При этом, ЦВМ совместно с цифроаналоговыми преобразователями выступает в роли дискриминатора следящих систем РПЦ, вырабатывая разности координат между данными ЦУ и данными, характеризующими положение следящих систем РПЦ или следящих систем тренажёра (индекс “ТР”):
Db = bЦУ- bРПЦ; D = ЦУ- РПЦ De = eЦУ- eРПЦ; DrТР= rЦУ- rТР
Dr = rЦУ- rРПЦ; DТР =ЦУ- ТР
Исходные данные для стрельбы выдаются в ПУЦР, аппаратную кабину и кабину подготовки старта. В ПУЦР выдаются:
координаты расчетной точки встречи ракеты с целью (ТВ) и точек пересечения зоны поражения с траекторией движения цели (для индикаторов целераспределения);
время, оставшееся до выхода расчетной ТВ из зоны поражения (tВЗ) и параметр цели (РЦ) (для индикатора tВЗ—РЦ);
признак "Цель не в зоне", если пролонгированная траектория цели не проходит через зону поражения или ТВ ракеты с целью вышла за пределы границ зоны поражения (индицируется с помощью лампочки);
данные ЦУ для ведомых РПЦ (используются при распределении групповых целей в режиме "Ведущий — Ведомый");
разности координат ЦУ и координат сопровождаемой РПЦ цели (для индикатора разности);
прямоугольные координаты и составляющие скорости в прямоугольной системе координат сопровождаемой РПЦ цели (для документирования).
В аппаратную кабину выдаются:
координаты расчетной ТВ ракеты с целью и точек пересечения зоны поражения с траекторией движения цели (для индикатора офицера пуска);
команда "Запрет пуска" очередной ракеты (индицируется лампочкой на пульте офицера пуска);
координаты ТВ на момент пуска ракеты (ТВП) (для индикатора офицера пуска);
наклонная дальность до цели (для индикатора офицера пуска).
Для аппаратуры стартовой автоматики определяются и в кабину подготовки старта выдаются:
расчетное время работы маршевого двигателя ракеты (tдв);
величина 1/2, где — скорость сближения ракеты с целью;
азимутальное упреждение для начального участка полета ракеты при стрельбе в дальнюю зону (±b);
команда "Ком 3ЦВМ" на включение режима полета ракеты в дальнюю зону.
3. Режимы работы ЦВМ.
ЦВМ работает в различных режимах, определяемых специальными сигналами, поступающими из аппаратной кабины и ПУЦР. Такими режимами являются:
режим ожидания;
режим отработки целеуказания;
режим автоматического сопровождения (АС) цели;
режим автоматического сопровождения источника активной помехи;
режим ЦВМ по целеуказанию;
режим тренажера;
режим контрольного теста;
режим регламентного контроля.
Из указанных режимов в процессе боевой работы используются первые пять режимов.
3.1. Режим ожидания
Устанавливается с момента включения ЦВМ и до поступления данных ЦУ. В этом режиме на вход ЦВМ поступают координаты строба РПЦ (величины bстр, eстр, rстр, стр). ЦВМ пересчитывает сферические координаты строба РПЦ в прямоугольную систему координат и выдает эти данные в ПУЦР для отображения строба РПЦ на индикаторах целераспределения.
3.2. Режим отработки целеуказания
Здесь следует отметить два момента. Во-первых, задачи, решаемые ЦВМ после выдачи данных ЦУ на просчет (в ПУЦР на пульте целераспределения нажаты кнопки "Целеуказание" и "Счет"), и, во-вторых, задачи, решаемые после закрепления ЦУ данной ЦВМ (на пульте целераспределения в ПУЦР нажата кнопка "Отработка ЦУ").
В первом случае ЦВМ решает задачи по подготовке исходных данных для стрельбы и выдает эти данные в ПУЦР, в аппаратную кабину и кабины подготовки старта.
Во втором случае, в дополнение к сказанному, ЦВМ обеспечивает наведение следящих систем на цель, координаты которой указаны в выданном из К9М целеуказании. При этом в процессе отработки ЦУ вырабатываются сигналы "Отработка ЦУ" (выдаются в ПУЦР и аппаратную кабину) и переключения быстродействия следящей системы дальности "6 ЦВМ" (выдается в аппаратную кабину).
Ввиду того, что ЦУ, поступаемое от АСУ КП полка (бригады) выдаётся с частотой 0.1 (0.2) Гц в прямоугольной системе координат, то ЦВМ производит экстраполяцию координат ЦУ до частоты 10 Гц и производит перерасчет данных ЦУ в сферическую систему координат.
Если же ЦУ поступает от ведущего РПЦ, то ЦВМ пересчитывает данные ЦУ в систему координат, связанную с местоположением РПЦ, а также преобразует координаты ЦУ из сферической системы в прямоугольную, поскольку ряд задач решается в прямоугольной системе координат.
Для уменьшения амплитуды и количества переколебаний азимутального и угломестного валов антенного поста при отработке ЦУ и достижении рассогласования определенной величины ЦВМ вырабатывает специальные сигналы торможения.
3.3. Режим автосопровождения цели
Данный режим включается при выдаче команды "АС РПЦ". В этом режиме ЦВМ продолжает решать те же задачи, что и при отработке ЦУ. Различие лишь в том, что данные ЦУ, используемые для решения задачи встречи ракеты с целью, подменяются более точными данными, поступающими в ЦВМ от следящих систем РПЦ.
При работе с монохроматическим сигналом РПЦ не определяет координату дальности цели (rц). А эта величина необходима для решения задачи встречи ракеты с целью. Поэтому величина rц либо рассчитывается по данным ЦУ, либо пролонгируется по данным, полученным ранее при устойчивом АС цели по всем четырем координатам, либо вводится в ЦВМ оператором с помощью штурвала, если оператору известна дальность или высота цели.
Суть ввода rц по известной высоте цели заключается в следующем. В ЦВМ по известному значению угла места цели (eц) (в режиме АС3 eц вводится в ЦВМ) и дальности rц определяется высота цели
Hц = rц sin eц+ rц2 / (2R),
где rц - наклонная дальность до цели;
eц - угол места цели;
R - радиус Земли.
Hц - выдается на стрелочный прибор высоты. Если оператору известно значение высоты цели (например, по данным ПРВ-13(17) или другим данным), то значение rц с помощью штурвала устанавливается таким, чтобы значение высоты на приборе совпало с известным.
3.4. Режим автосопровождения источника активной помехи.
Включается при переводе РПЦ в режим «Помеха»
В этом режиме должны решаться те же задачи, что и в режиме АС цели. Однако при сопровождении источника активной помехи РПЦ определяет только угловые координаты цели. Недостающие координаты rц и ц, необходимые для решения задачи встречи ракеты с целью, либо вычисляются по данным ЦУ, либо рассчитываются в ЦВМ путем пролонгации по данным, поступившим в ЦВМ до появления помехи. Если же данные ЦУ отсутствуют и пролонгация не производится, а АС цели по b и e есть, то rц в режиме "МД" (местных датчиков) вводится по известной высоте цели (как и в предыдущем случае), а Ц вводится в ЦВМ в режиме "Ручная указка".
3.5. Режим ЦВМ по целеуказанию
Этот режим работы ЦВМ является аварийным и используется в случае пропадания в ЦВМ координат, поступивших от следящих систем РПЦ ранее либо при их искажении. Переход к этому режиму обеспечивается нажатием кнопки "ЦВМ по ЦУ". Подготовка исходных данных для стрельбы в этом режиме производится по данным ЦУ.
3.6. Режим тренажера
Используется для тренировки операторов РПЦ и обеспечивает выработку имитированного сигнала цели, координаты которой совпадают с координатами ЦУ, поступающими из ПУЦР. При этом ЦВМ производит те же вычисления, что и при боевой работе. Режим включается переводом РПЦ в режим тренажера переключателем "БР-КС-Тр" на блоке КИ-2202В в аппаратной кабине.
3.7. Режим контрольного теста
Используется для контроля за работоспособностью ЦВМ. При этом в ЦВМ исполняется программа контрольного теста, обеспечивая проверку работоспособности различных устройств ЦВМ. Режим включается переводом переключателя "Боевая работа — Контрольный тест" в положение "Контрольный тест".