Владимир Липаев - Очерки истории отечественной программной инженерии в 1940-е – 80-е годы

Введение программной совместимости между моделями БЭВМ в то время было признано нецелесообразным. Это потребовало бы разработки единой для всех машин сложной системы команд, часть из которых во многих случаях оказалась бы излишней. При достигнутом в тот период уровне технологии производства элементов единственным путем удовлетворения разнообразных, жестких требований к бортовым ЭВМ была специализация систем команд к решаемым задачам. Вместе с тем системы команд и организация вычислений для различных моделей строились на основе общих исходных принципов и являлись достаточно близкими. Для повышения плотности компоновки ИС использовался многослойный печатный монтаж. С целью сокращения сроков разработки и числа ошибок при выполнении ручных операций, основные узлы БЭВМ создавались с применением систем автоматизированного проектирования на базе универсальных ЭВМ.

Машины первого этапа по типу используемой элементной базы разделялись на две группы. К первой, более ранней по времени разработки группе, относились БЭВМ «Аргон-1», «Аргон-10», «Аргон-11А», «Аргон-12А», собранные на гибридных ИС типа «Тропа». Серия гибридных ИС «Тропа-1» была предложена НИЭМ совместно с НИИТТ министерства электронной промышленности для первых БЭВМ ряда «Аргон». Вторую группу составили – БЭВМ «Аргон», выполненные на твердотельных ИС, а «Аргон-17» – на первых микропроцессорных БИС. БЭВМ ракетно-космического назначения в большинстве случаев являлись необслуживаемыми и строились по моноблочному принципу.

Серьезную проблему при проектировании бортовых ЭВМ представляло обеспечение устойчивости к негативному воздействию внешней среды. Ввиду их компактности существенное значение имел отвод тепла. В большинстве машин обеих групп было применено принудительное воздушное охлаждение их внутренних частей. Ракетные машины были помещены в герметизированный корпус, служащий радиатором для отвода тепла в окружающую среду.

Впервые резервирование аппаратуры было использовано в БЭВМ «Аргон 11С» – первой отечественной машине космического назначения, осуществлявшей автоматическое управление полетом космического аппарата, совершившего облет Луны с возвращением спускаемого аппарата на Землю (программа «Зонд»). В ходе исследований, выполненных при проектировании этой машины, оптимальной структурой резервирования, обеспечивающей экономию машинных ресурсов и приемлемый уровень надежности, была признана троированная структура с голосованием по большинству (мажорирование). Эта структура получила дальнейшее развитие в бортовом вычислительном комплексе «Аргон-16» – уникальной разработке в мировой практике создания бортовых ЭВМ. За четверть века эксплуатации на космических кораблях Союз, транспортных кораблях Прогресс, орбитальных станциях Салют, Алмаз, Мир не было отмечено ни одного отказа комплекса в составе системы управления. За это время было выпущено более 300 экземпляров – рекордный показатель для машин космического применения. Высоконадежная троированная структура в модифицированном виде использована в БЭВМ, предназначенной для применения в инерциальной системе управления ракетой комплекса ПРО. Отличительная особенность «Аргон-17» – высокая радиационная стойкость аппаратуры, гарантирующая выполнение задачи в условиях воздействия ядерного взрыва. Работы первого этапа сыграли исключительно важную роль в развитии отечественной бортовой вычислительной техники. При разработке функциональных комплексов программ оборонных систем для ряда типов ЭВМ «Аргон» в 1970 – 80-е годы активно использовалась инструментальная система автоматизации программирования и отладки Яуза-6, адаптированная для соответствующих ЭВМ (см. главу 3) [11, 18].

Многие системы военного назначения на базе специализированных ЭВМ предполагались для производства и применения в относительно небольшом количестве (единицы, десятки, или сотни экземпляров), что ориентировало разработчиков на применение оригинальных технических решений и вызывало пренебрежение унификацией и стандартизацией аппаратуры, комплексов программ и технологий их производства. Практически независимая разработка такого широкого спектра вычислительных машин и комплексов программ, конечно, обходилась очень дорого, однако в результате появлялось множество эффективных технических решений при разработке и применении ЭВМ и комплексов программ. Ведомства заказчиков систем не координировали между собой технические требования к вычислительным средствам, каждое из которых вынуждено, адаптировалось разработчиками к задачам конкретного заказчика.