|
|
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
|
|
Контроллер VGA |
Есть (с возможностью работы с панельными дисплеями) |
Есть |
Есть (с возможностью работы с панельными дисплеями) |
Есть |
Нет |
|
Flash-диск |
Нет |
Нет |
512Кбайт |
Нет |
до 1,44 Мбайт |
|
Контроллер Ethernet |
Нет |
Нет |
Есть |
Нет |
Нет |
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 master\slave, 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.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.