مركز توجيه القتال AN/FSQ-7

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

كان نظام AN/FSQ-7 للتحكم المركزي في القتال، والذي يُشار إليه اختصاراً بـ Q7، نظاماً محوسباً للقيادة والسيطرة على الدفاع الجوي . وقد استخدمته القوات الجوية الأمريكية للاعتراض الأرضي كجزء من شبكة البيئة الأرضية شبه الآلية (SAGE) خلال الحرب الباردة . [ 2 ]

وفقًا لنظام التسمية المشتركة لأنواع الإلكترونيات (JETDS)، يُمثل رمز " AN/FSQ-7 " التصميم السابع لجهاز إلكتروني مشترك بين الجيش والبحرية لنظام تركيبات خاصة ثابتة. [ 3 ] ويُستخدم نظام JETDS حاليًا لتسمية جميع الأنظمة الإلكترونية التابعة لوزارة الدفاع .

يُعدّ نظام AN/FSQ-7، الذي طوّر تصميم حاسوب MIT Whirlwind II الرقمي الرائد ، وصُنع بواسطة شركة IBM بصفتها المقاول الرئيسي، أكبر نظام حاسوب منفصل تم بناؤه على الإطلاق. بلغ وزن كل جهاز من الأجهزة الـ 24 المُثبّتة 250 طنًا . استخدم نظام AN / FSQ-7 ما مجموعه 60,000 صمامًا مفرغًا ( 49,000 منها في أجهزة الحاسوب) واستهلك ما يصل إلى 3 ميغاواط من الكهرباء، مُنفّذًا حوالي 75,000 تعليمة في الثانية لربط الرادارات الإقليمية .

الوظائف الأساسية

تم تكوين المنشآت في شبكة الدفاع الجوي شبه الآلية الأرضية (SAGE) التابعة لسلاح الجو الأمريكي كنظام مزدوج، باستخدام جهازي كمبيوتر AN/FSQ-7 لتوفير تحمل الأعطال . كان أحدهما يعمل في جميع الأوقات، والآخر في وضع الاستعداد. يقوم نظام الاستعداد بنسخ البيانات من النظام النشط لتقليل وقت التبديل عند الحاجة. ويتم التبديل المجدول يوميًا. [ 6 ] : 179-181

قام نظام AN/FSQ-7 بحساب نقطة اعتراض واحدة أو أكثر [ 2 ] متوقعة [ 7 ] لتخصيص طائرات مأهولة أو صواريخ CIM-10 Bomarc لاعتراض أي متسلل باستخدام خوارزمية التقييم التلقائي للأهداف والبطاريات (ATABE). [ 8 ] كما استُخدمت خوارزمية ATABE في نظام Nike AN/FSG-1 ، حيث قامت بأتمتة طريقة Whiz Wheel (حاسوب Felsenthal CPU-73 A/P للهجوم والملاحة الجوية) [ 9 ] المستخدمة في عمليات مركز القيادة اليدوية. [ 10 ]

أطلق زر الإطلاق Q7 صاروخ بومارك، [ 11 ] وقامت خوارزمية Q7 إضافية بتوجيه الصاروخ تلقائيًا أثناء الصعود والتحليق إلى بداية غوصه الأسرع من الصوت نحو الهدف عند نقل التوجيه إلى نظام باحث الصاروخ للغوص الموجه. [ 7 ] : 30-3

تاريخ

استخدمت أول شبكة رادار في الولايات المتحدة نظام الإبلاغ الصوتي إلى محطة توين لايتس في نيوجيرسي عام 1939، واستخدم نظام كيب كود التجريبي الذي أُطلق بعد الحرب العالمية الثانية حاسوب ويرل ويند 1 في كامبريدج، ماساتشوستس، لربط رادارات بعيدة المدى وعدة رادارات قصيرة المدى . وكان التعديل الرئيسي الذي أُدخل على حاسوب ويرل ويند لربط الرادار هو تطوير ذاكرة ذات نواة مغناطيسية ، مما حسّن الموثوقية بشكل كبير، وضاعف سرعة التشغيل، وزاد سرعة الإدخال أربعة أضعاف مقارنةً بذاكرة أنبوب ويليامز الأصلية في حاسوب ويرل ويند 1. [ 12 ]

استند تصميم AN/FSQ-7 إلى تصميم Whirlwind II الأكبر والأسرع (ولكنه غير مكتمل). [ 2 ] وقد أثبت أنه يفوق قدرة موارد معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، مما أدى إلى الإبقاء على شركة IBM كمقاول رئيسي - على الرغم من أن قسم 6 من مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لا يزال يشارك في تطوير AN/FSQ-7. [ 13 ]

على غرار Q7، تم إنتاج مركز التحكم القتالي الأصغر AN/FSQ-8 بدون "محدد منطقة بدء تلقائي" [ 14 ] [ 15 ] : 151

كان هناك نسخة بسيطة من جهاز AN/FSQ-7 موجودة في مقر شركة تطوير الأنظمة في سانتا مونيكا، كاليفورنيا من عام 1957 حتى تم إخلاء المبنى في وقت ما بعد عام 1981.

الاستخدامات

حكيم

تم الانتهاء من القطاع الفرعي التجريبي SAGE ، الواقع في ليكسينغتون، ماساتشوستس ، في عام 1955، وتم تجهيزه بنموذج أولي من طراز AN/FSQ-7 يُعرف باسم XD-1 [ 16 ] في المبنى F. أُجريت الجولة التقييمية الثالثة باستخدام XD-1 في أغسطس [ 13 ] ، واكتمل النموذج الأولي في أكتوبر 1955، باستثناء شاشات العرض. [ 17 ]

كانت قاعدة ماكغواير الجوية (DC-1) أول موقع تشغيلي لنظام AN/FSQ-7 [ 2 ] : 11:10، حيث كان من المقرر تسليم وحدات التحكم في الفترة من أغسطس إلى أكتوبر 1956. [ 18 ] بدأ العمل في قاعدة ماكورد الجوية عام 1957 [ 19 ] ، حيث بدأ وصول "الدماغ الإلكتروني" في نوفمبر 1958. [ 20 ] استخدمت طائرة BOMARC 624-XY1 من كيب كانافيرال ، التي كانت على بعد 1500 ميل من كينغستون، نيويورك ، نظام Q7 [ 7 ] : 57 لاعتراض طائرة مسيرة مستهدفة في أغسطس 1958. [ 21 ] بحلول عام 1959، أكملت طائرة Q7 عملية الاعتراض المحاكاة رقم 2000 لنظام BOMARC.

أجرى برنامج اختبار SAGE/ Missile Master اختبارات ميدانية واسعة النطاق للنموذج الرياضي ATABE باستخدام مسارات رادار لطائرات فعلية تابعة لقيادة القوات الجوية الاستراتيجية وقيادة الدفاع الجوي ، والتي نفذت عمليات اختراق وهمية لقطاعات الدفاع [ 8 ] (انظر عملية Skyshield ). اكتملت شبكة SAGE ذات الأنابيب المفرغة (وأصبحت قديمة) في عام 1963، وأُجري اختبار هندسي للنظام في قاعدة لوك الجوية في عام 1964. ووفقًا لهارولد ساكمان، فقد "أظهر ذلك بشكل قاطع أن التوقيت الخاطئ للعمليات البشرية والتقنية كان يؤدي إلى انقطاع متكرر لنظام تتبع مسار الطيران". [ 4 ] : ​​تم استخدام 9 أنظمة تحكم احتياطية للاعتراض (BUIC) لاستبدال طائرات AN/FSQ-7: [ 4 ] : ​​بقي اثنان منها في مواقع SAGE حتى عام 1983 [ 4 ] : ​​بما في ذلك قاعدة ماكورد الجوية، [ 22 ] وتم هدم طائرة Q7 في قاعدة لوك الجوية في فبراير 1984. [ 23 ]

سابر

استخدم نظام حجز تذاكر الطيران SABRE تقنية AN/FSQ-7. [ 24 ]

استُخدمت مكونات Q7 كدعائم في العديد من الأفلام والمسلسلات التلفزيونية التي تطلبت أجهزة كمبيوتر ذات مظهر مستقبلي، على الرغم من أنها صُنعت في خمسينيات القرن الماضي. استُخدمت مكونات Q7 في أفلام مثل "نفق الزمن" ، و "الجحيم المشتعل" ، و" هروب لوغان" ، و "ألعاب الحرب" ، و " يوم الاستقلال " ، ومسلسل " كوكب القرود " (الموسم الأول، الحلقة الخامسة، "الإرث"، عُرضت في أكتوبر 1974)، [ 25 ] وغيرها الكثير. [ 26 ]

اليوم

يعرض متحف تاريخ الحاسوب العديد من مكونات جهاز AN/FSQ-7.

معدات

وحدة عرض الحالة وأجزاء أخرى في متحف تاريخ الحاسوب
كان لدى نظام AN/FSQ-7 100 وحدة تحكم، بما في ذلك شاشة عرض الوضع OA-1008 (SD) مع مسدس ضوئي (في نهاية الكابل تحت غطاء المتحف البلاستيكي)، وولاعة سجائر، ومنفضة سجائر (يسار المسدس الضوئي).
وحدة الصيانة

اختارت جامعة MIT شركة IBM كمقاول رئيسي لتصنيع المعدات. [ 27 ] احتوى نظام الحاسوب المركزي لجهاز AN/FSQ-7 على حاسوبين احتياطيين، كل منهما مزود بوحدات حسابية، وذاكرة أساسية، ووحدة تحكم في التعليمات، ووحدة تحكم في الصيانة، ووحدة تحكم في الاختيار والإدخال/الإخراج، ووحدة برمجة. [ 28 ] احتوى جهاز Q7 على أجهزة إدخال/إخراج مثل:

  • جهاز تثقيب البطاقات IBM 723 وقارئ البطاقات المثقبة IBM 713
  • طابعة خطية IBM 718 (64 موضع طباعة)
  • ذاكرة مساعدة للأسطوانة (50 "حقلًا" من 2048 كلمة لكل منها) ومحركات أشرطة مغناطيسية IBM 728 (كلمات 32 بت).
  • مدخلات السرد المتقاطع (XTL) من مواقع AN/FSQ الأخرى [ 29 ]
  • نظام عرض وإضاءة تحذيرية مزود بعشرات وحدات التحكم في غرف مختلفة تحتوي على أنابيب عرض الحالة، وأنابيب عرض رقمية، وأدوات تحكم (مثل أزرار الضغط ومسدس الضوء) بما في ذلك:
    • وحدة صيانة مزدوجة (اثنان)، كل وحدة DMC تشغل أحد أنظمة الكمبيوتر المركزية [ 30 ] وتسمح بالتشخيص (كان مكبر الصوت متاحًا) [ 22 ].
    • وحدات تحكم بدء التتبع لتحديد "نقطة" (عودة الرادار) المراد تتبعها (تعيين رقم مسار ونقل السرعة والاتجاه والارتفاع) [ 31 ]
    • مكتب العرض الرقمي لمركز القيادة [ 15 ] : 149
    • وحدة تحكم بمفاتيح خاصة بالمدير الأول مزودة بزر إطلاق النار من نوع بومارك [ 11 ]
    • وحدة مراقبة الرادار بعيد المدى [ 29 ] لمراقبة بيانات الرادار بعيد المدى
    • معدات عرض اللوحات الكبيرة [ 32 ] تم نسخ شاشات المشغل مباشرة على فيلم 35 مم والذي تم عرضه على اللوحة. [ 6 ]

نُقلت بيانات البطاقات المثقبة من وإلى الذاكرة الرئيسية كصور ثنائية . نُقلت فقط الأعمدة الـ 64 الموجودة في أقصى اليمين، حيث يحتوي كل صف على كلمتين من 32 بت. (يمكن تثقيب الأعمدة اليسرى باستخدام تعليمات خاصة). نُقلت البيانات إلى طابعة الخطوط كصورة بطاقة أيضًا. [ 15 ] : 125

عنصر الذاكرة الأساسية

استخدم جهازا FSQ-7 وFSQ-8 ذاكرة أساسية بكلمات 32 بت بالإضافة إلى بت التكافؤ، تعمل بزمن دورة 6 ميكروثانية. احتوى كلا الجهازين على مجموعتين من الذاكرة، الذاكرة 1 والذاكرة 2 (يُشار إليهما عادةً بالذاكرة الكبيرة والذاكرة الصغيرة). في جهاز FSQ-7، احتوت الذاكرة 1 على 65,536 كلمة، بينما احتوت الذاكرة 2 على 4096 كلمة. في قاعدة لوك الجوية ، احتوى جهاز FSQ-7 على 65,536 كلمة في كل مجموعة، بينما احتوى جهاز FSQ-8 على 4096 كلمة في كل مجموعة.

لتخزين البيانات، قُسِّمت كل كلمة إلى نصفين، كل نصف عبارة عن عدد مكون من 15 بت مع بت إشارة . أُجريت العمليات الحسابية على كلا النصفين في آنٍ واحد. عُومِل كل عدد ككسر بين -1 و1. فُرِض هذا القيد على البيانات أساسًا لضمان أن يكون ناتج ضرب عددين أصغر من أيٍّ منهما، وبالتالي تجنب حدوث تجاوز السعة. وكان ضبط مقياس العمليات الحسابية بشكل صحيح من مسؤولية المبرمج.

تستخدم التعليمات النصف الأيمن من الكلمة بالإضافة إلى بت الإشارة الأيسر لتكوين العناوين، مما ينتج عنه مساحة عناوين مكونة من 17 بت. ويحدد الجزء المتبقي من النصف الأيسر من الكلمة العملية. وتحدد البتات الثلاثة الأولى بعد بت الإشارة سجل الفهرس . أما البتات التالية فتحدد فئة التعليمات، وتنوعها، والمعلومات المساعدة الخاصة بكل تعليمة. تُكتب العناوين بالنظام الثماني ، حيث يشكل بتّا الإشارة بادئة، لذا فإن 2.07777 يمثل أعلى كلمة في الذاكرة رقم 2.

تم توفير سجلات حسابية لكلا نصفي كلمة البيانات، وتضمنت مُجمِّعًا، وسجلًا A يحتوي على قيمة البيانات المُسترجعة من الذاكرة، وسجلًا B يحتوي على أقل البتات أهمية في عملية الضرب، ومقدار عملية القسمة، بالإضافة إلى البتات المُزاحة. كما احتوى النظام على عداد للبرنامج، وأربعة سجلات فهرسة، وسجل ساعة الوقت الحقيقي 16 بت، والذي كان يُزاد 32 مرة في الثانية. [ 15 ] : 27 استخدمت دوال الجيب وجيب التمام المثلثية دقة 1.4 درجة (256 قيمة) عبر جداول بحث. [ 15 ] : 67

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ مورفي، مايكل ف. " حاسوب AN/FSQ7 SAGE: قاعدة لوك الجوية" . Radomes.org. مؤرشف من الأصل (ملاحظات شخصية) في 22 مارس 2012. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2012. كان مركز لوك فريدًا من نوعه لكونه مركز البرمجة لجميع مواقع SAGE الأخرى. هذا يعني فقط أن أجهزة الكمبيوتر لدينا... كانت تحتوي على ذاكرة أساسية أكبر، 32 كيلوبايت إجمالاً.
  2. ١ ٢ ٣ ٤ في دفاعك (فيلم رقمي) . ويسترن إلكتريك . تم الاطلاع عليه في ٣ أبريل ٢٠١٢. شركة تطوير الأنظمة ... في تصميم برامج حاسوبية ضخمة... بوروز... معدات إلكترونية... ويسترن إلكتريك... مساعدة القوات الجوية في تنسيق وإدارة الجهد بأكمله... وتصميم المباني. ... مكتب مشروع SAGE... قيادة المواد الجويةملاحظة : يوضح الفيلم الفرق بين "مركز التوجيه" و"مركز البيانات". الدقيقة 5:15
  3. ↑ دايسون، جورج (أبريل 1997). داروين بين الآلات: تطور الذكاء العالمي ( الطبعة الأولى). بيسيك بوكس. ص 179]. ISBN   0-7382-0030-1.
  4. 1 2 3 4 5 هيليج، هانز ديتر (فبراير 1993). الفاعلون والرؤى والتطورات في تاريخ اتصالات الحاسوب (ملف PDF) (تقرير). مركز أبحاث "العمل والتكنولوجيا". مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 16 نوفمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2012 .
  5. 1 2 غرانيليا، مارك. "حاسوب IBM-SAGE" . مؤرشف من الأصل في 22 مارس 2012. تم الاسترجاع في 2 أبريل 2012 .
  6. 1 2 بيرند أولمان (أغسطس 2014). AN/FSQ-7: الكمبيوتر الذي شكل الحرب الباردة . دي جرويتر أولدنبورج. رقم ISBN 978-3-486-85670-5.
  7. ١ ٢ ٣ نظام أسلحة الدفاع الجوي SAGE/BOMARC (صحيفة حقائق) (تقرير). قسم المنتجات العسكرية في شركة IBM . تاريخ الاطلاع: ٢ أبريل ٢٠١٢. في ٧ أغسطس ١٩٥٨ ، نفّذ حاسوب IBM/SAGE في كينغستون [مرفق IBM] أول عملية اعتراض عن بُعد لهدف طائرة مسيّرة بواسطة صاروخ BOMARC. أُطلق صاروخ BOMARC من كيب كانافيرال، وتمّ الاعتراض في البحر.15​
  8. ١ ٢ مسح وملخص للنماذج الرياضية ونماذج المحاكاة المطبقة على تقييم أنظمة الأسلحة (تقرير). قسم الأنظمة الجوية ، القوات الجوية الأمريكية. ديسمبر ١٩٦١. تاريخ الاطلاع: ١٣ سبتمبر ٢٠١١. التجارب و/أو الاختبارات المستقبلية: سيتم استخدام البيانات من برنامج اختبار NORAD SAGE/ Missile Master للمرحلتين الثانية والثالثة للتحقق من صحة النموذج الرياضي. هذه اختبارات نظام واسعة النطاق تستخدم طائرات القيادة الجوية الاستراتيجية (SAC) وقيادة الدفاع الجوي (ADC) . برنامج الاختبار الميداني من مسؤولية قوة الاختبار المشتركة التابعة لقيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية (NORAD) والمتمركزة في قاعدة ستيوارت الجوية .(يستشهد بميلر 1961)
  9. ↑ "Whiz Wheel" . MobileRadar.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2013 .
  10. ↑ "المصادر" . MobileRadar.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2013 .
  11. 1 2 ديويرث، جون ب. …ذكريات الحكيم (ملاحظات شخصية) (تقرير). SMECC.org . تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2012 .
  12. ↑ بوديري، روبرت (1998) [1996]. الاختراع الذي غيّر العالم: كيف انتصرت مجموعة صغيرة من رواد الرادار في الحرب العالمية الثانية وأطلقت ثورة تقنية . سلسلة سلون للتكنولوجيا. نيويورك: تاتشستون. ص 389. ISBN  0-684-83529-0.نقلاً عن جاكوبس 1983، ص 324-29؛ ريدموند وسميث 1980، ص 206-207.
  13. 1 2 قسم 6 الموظفين. التقرير نصف الشهري بتاريخ 27 مايو 1955 (مذكرة) (تقرير). مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا .{{cite report}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  14. ↑ "حاسوب SAGE لا يجعل الإنسان عتيقًا" (نسخة ممسوحة ضوئيًا) . صحيفة إيفنينج نيوز (نيوبورغ) . العدد 2/111. 21 يونيو 1962. الصفحات 6-7 . تم الاطلاع عليه في 14 نوفمبر 2024 - عبر Google.news.com.  
  15. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ نظرية البرمجة لمركز توجيه القتال AN/FSQ-7 ومركز التحكم القتالي AN/FSQ-8 (ملف PDF) (تقرير). قسم المنتجات العسكرية في شركة IBM. ١ أبريل ١٩٥٩. تاريخ الاطلاع: ٢ أبريل ٢٠١٢ .
  16. ↑ مقدمة إلى نظام التوجيه القتالي المركزي AN/FSQ-7 ونظام التحكم القتالي المركزي AN/FSQ-8 (نسخة من Ed-Thelen.org) (تقرير). كينغستون، نيويورك : شركة آي بي إم . تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2012 .
  17. ↑ "MC 665" (ملف PDF) . dome.mit.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 نوفمبر 2019 .
  18. ↑ قسم الموظفين السادس. التقرير نصف الشهري بتاريخ 4 مايو 1956 (مذكرة) (تقرير). مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.{{cite report}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  19. ↑ جون بايك. "البيئة الأرضية شبه الآلية - القوات النووية الأمريكية" . GlobalSecurity.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2013 .
  20. ↑ "من المقرر وصول دماغ إلكتروني" . صحيفة تري-سيتي هيرالد . 3 نوفمبر 1958. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2012 .
  21. ↑ "الأرشيف الرقمي لهيئة الإذاعة الكندية" . CBC.ca. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2013 .
  22. 1 2 "SAGE A/N FSQ-7" . Smecc.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2013 .
  23. ↑ "SAGE- قطاع الدفاع الجوي فينيكس وسرب الدعم 4629" . Smecc.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2013 .
  24. ↑ "تاريخ الحاسوب" . Plyojump. مؤرشف من الأصل في 3 يناير 2014. تم الاطلاع عليه في 24 ديسمبر 2013 .
  25. ↑ "بطولة الكمبيوتر" . مؤرشف من الأصل في 26 يونيو 2017. تم الاطلاع عليه في 26 يناير 2020 .
  26. ↑ لوين، مايك (13 مارس 2012). "جهاز AN/FSQ-7 في التلفزيون والأفلام" . PSU.edu . مؤرشف من الأصل في 28 مايو 2012. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2012 .
  27. ↑ باش، تشارلز ج. وآخرون (1986) أجهزة الكمبيوتر المبكرة لشركة IBM ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ص 240-248
  28. ↑ نظرية تشغيل نظام التوجيه القتالي المركزي AN/FSQ-7 (XD-1، XD-2): نظام الحاسوب المركزي (دليل تمهيدي) (تقرير). بوكيبسي، نيويورك : شركة آي بي إم. سبتمبر 1955. تاريخ الاطلاع: 2 أبريل 2012. مقدمة لبرنامج الدفاع الجوي [البرمجي] ... من نظام الأسطوانة عند توفره وحاجته. ... لمزيد من المعلومات حول موضوع البرمجة، يُرجى الرجوع إلى PH 45-00002.: 57 (إحدى وثائق SAGE المتعددة الموجودة على موقع BitSavers.org)
  29. 1 2 "معلومات MC 665" (ملف PDF) . dome.mit.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 نوفمبر 2019 .
  30. ↑ كاركولياس، بيت. "وصف صور SAGE من عام 1967 إلى 1969" . SAGE A/N FSQ-7 [صفحة ويب] . متحف الجنوب الغربي للهندسة والاتصالات والحوسبة . تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2012 .
  31. ↑ "بيئة أرضية شبه آلية (SAGE)" . مؤسسة MITRE. مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2008.
  32. ↑ "بيانات MC 665" (ملف PDF) . dome.mit.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 نوفمبر 2019 .