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Articulo de referencia

Centro de Dirección de Combate AN/FSQ-7

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El AN/FSQ-7 Combat Direction Central , conocido como Q7 , era un sistema computarizado de mando y control de defensa aérea . Fue utilizado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos para la interceptación controlada desde tierra como parte de la red Semi-Automatic Ground Environment (SAGE) durante la Guerra Fría . [ 2 ]

De acuerdo con el Sistema Conjunto de Designación de Tipos Electrónicos (JETDS), la designación " AN/FSQ-7 " representa el séptimo diseño de un dispositivo electrónico del Ejército y la Armada para sistemas fijos de combinación especial. [ 3 ] El sistema JETDS también se utiliza ahora para nombrar todos los sistemas electrónicos del Departamento de Defensa .

Un avance del diseño pionero de la computadora digital MIT Whirlwind II , y fabricada por IBM como contratista principal, la AN/FSQ-7 fue el sistema informático discreto más grande jamás construido. Cada una de las 24 máquinas instaladas [ 4 ] : 9 pesaba 250 toneladas . [ 5 ] La AN/FSQ-7 utilizaba un total de 60 000 tubos de vacío [ 5 ] (49 000 en las computadoras) [ 4 ] : 9 y hasta 3 megavatios de electricidad, realizando aproximadamente 75 000 instrucciones por segundo para la interconexión de radares regionales.

Funciones primarias

Las instalaciones de la red de defensa aérea SAGE ( Semi-Automatic Ground Environment ) de la USAF se configuraron como sistemas dúplex, utilizando un par de computadoras AN/FSQ-7 para garantizar la tolerancia a fallos . Una estaba activa en todo momento y la otra en espera. El sistema en espera copiaba los datos del sistema activo para minimizar el tiempo de conmutación en caso necesario. Se realizaba una conmutación programada diariamente. [ 6 ] : 179–181

El AN/FSQ-7 calculó uno o más [ 2 ] puntos de intercepción previstos [ 7 ] para asignar aeronaves tripuladas o misiles CIM-10 Bomarc para interceptar a un intruso utilizando el algoritmo de Evaluación Automática de Objetivos y Baterías (ATABE). [ 8 ] También utilizado en el sistema Nike AN/FSG-1 , ATABE automatizó el método Whiz Wheel (computadora de ataque y navegación aérea Felsenthal CPU-73 A/P) [ 9 ] utilizado en operaciones manuales de puesto de mando. [ 10 ]

El botón de disparo Q7 lanzaba el Bomarc, [ 11 ] y un algoritmo Q7 adicional dirigía automáticamente el misil durante el ascenso y el crucero hasta el inicio de su picado supersónico sobre el objetivo cuando la guía se transfería al sistema buscador del misil para el picado de guiado. [ 7 ] : 30–3

Historia

La primera red de radares de Estados Unidos utilizaba informes de voz para la estación Twin Lights de 1939 en Nueva Jersey, y el sistema experimental Cape Cod, posterior a la Segunda Guerra Mundial, utilizaba una computadora Whirlwind I en Cambridge, Massachusetts, para conectar en red radares de largo alcance y varios de corto alcance . La modificación clave de Whirlwind para la interconexión de radares fue el desarrollo de una memoria de núcleo magnético que mejoró enormemente la fiabilidad, duplicó la velocidad de operación y cuadruplicó la velocidad de entrada en comparación con la memoria de tubo Williams original de Whirlwind I. [ 12 ]

El AN/FSQ-7 se basó en el diseño Whirlwind II, más grande y rápido (pero incompleto). [ 2 ] Resultó ser demasiado para los recursos del MIT, lo que llevó a que IBM fuera contratado como contratista principal , aunque la División 6 del Laboratorio Lincoln del MIT siguió participando en el desarrollo del AN/FSQ-7. [ 13 ]

De forma similar al Q7, el AN/FSQ-8 Combat Control Central, de menor tamaño , se produjo sin un "Discriminador Automático de Área de Iniciación" [ 14 ] [ 15 ] : 151

Una versión simplex del AN/FSQ-7 estuvo ubicada en las instalaciones de System Development Corporation en Santa Mónica, California, desde 1957 hasta que dichas instalaciones fueron desalojadas algún tiempo después de 1981.

Usos

SABIO

El subsector experimental SAGE , ubicado en Lexington, Massachusetts , se completó en 1955, equipado con un prototipo AN/FSQ-7 conocido como XD-1 [ 16 ] en el Edificio F. La tercera prueba de evaluación con el XD-1 se realizó en agosto [ 13 ] y el prototipo se completó en octubre de 1955, a excepción de las pantallas. [ 17 ]

El DC-1 en la Base de la Fuerza Aérea McGuire fue el primer sitio operativo del AN/FSQ-7 [ 2 ] : 11:10 con consolas programadas para entrega en agosto a octubre de 1956. [ 18 ] La inauguración en la Base de la Fuerza Aérea McChord fue en 1957 [ 19 ] donde el "cerebro electrónico" comenzó a llegar en noviembre de 1958. [ 20 ] La interceptación de un dron objetivo por parte del BOMARC 624-XY1 de Cabo Cañaveral en agosto de 1958 utilizó el Q7 de Kingston, Nueva York [ 7 ] : 57 a 1500 millas de distancia. [ 21 ] Para 1959, el Q7 había completado la interceptación simulada número 2000 del BOMARC.

El programa de pruebas SAGE/ Missile Master realizó pruebas de campo a gran escala del modelo matemático ATABE utilizando trayectorias de radar de aeronaves reales del Comando Aéreo Estratégico y del Comando de Defensa Aérea que realizaban penetraciones simuladas en sectores de defensa [ 8 ] (cf. Operación Skyshield ). La red SAGE de tubos de vacío se completó (y quedó obsoleta) en 1963, y se realizó una prueba ergonómica del sistema en la Base de la Fuerza Aérea Luke en 1964. Según Harold Sackman, "demostró de manera concluyente que la sincronización incorrecta de las operaciones humanas y técnicas estaba provocando la truncación frecuente del sistema de seguimiento de la trayectoria de vuelo". [ 4 ] : 9 Se utilizaron sistemas de control de interceptores de respaldo (BUIC) para reemplazar los AN/FSQ-7: [ 4 ] : 10 dos permanecieron en sitios SAGE hasta 1983 [ 4 ] : 9 incluyendo la Base de la Fuerza Aérea McChord, [ 22 ] y el Q7 en la Base de la Fuerza Aérea Luke fue demolido en febrero de 1984. [ 23 ]

Sable

El sistema de reservas de la aerolínea SABRE utilizaba la tecnología AN/FSQ-7. [ 24 ]

Los componentes Q7 se utilizaron como atrezzo en numerosas películas y series de televisión que requerían ordenadores de aspecto futurista, a pesar de que se fabricaron en la década de 1950. Los componentes Q7 se utilizaron en El túnel del tiempo , El coloso en llamas , La fuga de Logan , Juegos de guerra , Día de la Independencia , la serie de televisión El planeta de los simios (Temporada 1, Episodio 5, "El legado", emitido en octubre de 1974), [ 25 ] y muchas otras. [ 26 ]

Hoy

El Museo de Historia de la Computación exhibe varios componentes del AN/FSQ-7.

Equipo

Consola de visualización de situación y otras piezas en el Museo de Historia de la Computación.
El AN/FSQ-7 tenía 100 consolas de sistema, incluyendo la pantalla de situación OA-1008 (SD) con una pistola de luz (al final del cable debajo de una cubierta de plástico para museo), un encendedor de cigarrillos y un cenicero (a la izquierda de la pistola de luz).
Consola de mantenimiento

El MIT seleccionó a IBM como contratista principal para la construcción del equipo. [ 27 ] El sistema informático central del AN/FSQ-7 tenía dos computadoras para redundancia, cada una con elementos de aritmética, memoria central, control de instrucciones, control de mantenimiento, selección y control de E/S, y programa. [ 28 ] El Q7 tenía dispositivos de entrada/salida tales como:

  • Perforadora de tarjetas IBM 723 y lector de tarjetas perforadas IBM 713
  • Impresora de línea IBM 718 (64 posiciones de impresión)
  • Memoria auxiliar de tambor (50 "campos" de 2048 palabras cada uno) y unidades de cinta magnética IBM 728 (palabras de 32 bits).
  • Entrada de narración cruzada (XTL) de otros sitios AN/FSQ [ 29 ]
  • Sistema de visualización y luces de advertencia con docenas de consolas en varias salas que cuentan con tubos de visualización de situación, tubos de visualización digital y controles (por ejemplo, botones pulsadores y pistola de luz) que incluyen:
    • Consola de mantenimiento dúplex (dos), cada DMC operaba uno de los sistemas informáticos centrales [ 30 ] y permitía diagnósticos (había un altavoz disponible) [ 22 ].
    • Consolas iniciadoras de seguimiento para designar un "blip" (retorno de radar) para ser rastreado (asignar un número de seguimiento y transmitir velocidad, dirección y altitud) [ 31 ]
    • Escritorio con pantalla digital del puesto de mando [ 15 ] : 149
    • Consola con llave del director sénior con botón de disparo Bomarc [ 11 ]
    • Consola de monitorización LRI [ 29 ] para la monitorización de datos de radar de largo alcance.
    • Equipo de proyección de pizarra grande [ 32 ] Las pantallas del operador se copiaban directamente en película de 35 mm que se proyectaba en la pizarra. [ 6 ]

Los datos de las tarjetas perforadas se transferían hacia y desde la memoria principal como imágenes binarias . Solo se transferían las 64 columnas más a la derecha, y cada fila contenía dos palabras de 32 bits. (Las columnas de la izquierda podían perforarse mediante una instrucción especial). Los datos también se transferían a la impresora de línea como una imagen de tarjeta. [ 15 ] : 125

Elemento de memoria central

Los FSQ-7 y -8 utilizaban memoria de núcleo con palabras de 32 bits más un bit de paridad, con un tiempo de ciclo de 6 microsegundos. Ambas máquinas contaban con dos bancos de memoria: memoria 1 y memoria 2 (conocidos comúnmente como Big Mem y little Mem). En el FSQ-7, la memoria 1 tenía 65 536 palabras y la memoria 2, 4096 palabras. En la Base de la Fuerza Aérea Luke , el FSQ-7 almacenaba 65 536 palabras en cada banco y el FSQ-8, 4096 palabras en cada banco.

Para el almacenamiento de datos, cada palabra se dividió en dos mitades, cada una de ellas un número de 15 bits con un bit de signo . Las operaciones aritméticas se realizaron simultáneamente en ambas mitades. Cada número se trató como una fracción entre -1 y 1. Esta restricción se aplicó principalmente para que la multiplicación de dos números siempre resultara en un producto menor que cualquiera de ellos, evitando así el desbordamiento. El escalado adecuado de los cálculos era responsabilidad del programador.

Las instrucciones utilizaban la mitad derecha de la palabra más el bit de signo izquierdo para formar direcciones, lo que resultaba en un espacio de direcciones de 17 bits. El resto de la mitad izquierda de la palabra especificaba la operación. Los tres primeros bits después del signo especificaban un registro de índice . Los bits siguientes especificaban una clase de instrucción, una variación de clase e información auxiliar dependiente de la instrucción. Las direcciones se escribían en notación octal , con los dos bits de signo formando un prefijo, por lo que 2,07777 sería la palabra más alta en la memoria 2.

Se proporcionaron registros aritméticos para ambas mitades de la palabra de datos, que incluían un acumulador, un registro A que almacenaba el valor de los datos recuperados de la memoria y un registro B que almacenaba los bits menos significativos de una multiplicación, la magnitud de una división, así como los bits desplazados. También había un contador de programa, cuatro registros de índice y un registro de reloj en tiempo real de 16 bits que se incrementaba 32 veces por segundo. [ 15 ] : 27 Las funciones trigonométricas de seno y coseno utilizaban una precisión de 1,4 grados (256 valores) mediante tablas de búsqueda. [ 15 ] : 67

Véase también

Referencias

  1. ↑ Murphy, Michael F. "Computadora AN/FSQ7 SAGE: Base Aérea Luke" . Radomes.org. Archivado del original (notas personales) el 22 de marzo de 2012. Recuperado el 2 de abril de 2012. El centro Luke era único en el sentido de que era el centro de programación para todos los demás sitios SAGE. Esto solo significaba que nuestras computadoras... tenían más memoria principal, 32K en total.
  2. 1 2 3 4 En tu defensa (película digitalizada) . Western Electric . Consultado el 3 de abril de 2012. The System Development Corporation … en el diseño de programas informáticos masivos… Burroughs… equipo electrónico… Western Electric… ayudar a la Fuerza Aérea a coordinar y gestionar todo el esfuerzo… y el diseño de edificios. … Oficina del proyecto SAGE… Comando de Material AéreoNOTA : La película distingue entre "Centro de Dirección" y "Centro de Datos". Minuto 5:15
  3. ↑ Dyson, George (abril de 1997). Darwin entre las máquinas: La evolución de la inteligencia global (1.ª ed.). Basic Books. pág. 179]. ISBN   0-7382-0030-1.
  4. 1 2 3 4 5 Hellige, Hans Dieter (febrero de 1993). Actores, visiones y desarrollos en la historia de las comunicaciones informáticas (PDF) (Informe). Centro de Investigación "Trabajo y Tecnología". Archivado del original (PDF) el 16 de noviembre de 2012. Recuperado el 2 de abril de 2012 .
  5. 1 2 Granelia, Mark. "IBM-SAGE-Computer" . Archivado del original el 22 de marzo de 2012. Recuperado el 2 de abril de 2012 .
  6. ^ Bernd Ulmann (agosto de 2014). AN/FSQ-7: la computadora que dio forma a la Guerra Fría . de Gruyter Oldenburg. ISBN 978-3-486-85670-5.
  7. 1 2 3 El sistema de armas de defensa aérea SAGE/BOMARC (Hoja informativa) (Informe). División de productos militares de IBM . Consultado el 2 de abril de 2012. El 7 de agosto de 1958, la computadora IBM/SAGE en Kingston [la instalación de IBM] realizó la primera interceptación por control remoto de un dron objetivo mediante un misil BOMARC. El BOMARC fue disparado desde Cabo Cañaveral y la interceptación se realizó en el mar.: 15
  8. 1 2 Un estudio y resumen de modelos matemáticos y de simulación aplicados a la evaluación de sistemas de armas (Informe). División de Sistemas Aeronáuticos , USAF. Diciembre de 1961. Recuperado el 13 de septiembre de 2011. Experimentos y/o pruebas futuras: Los datos del programa de pruebas NORAD SAGE/ Missile Master de Fase II y Fase III se utilizarán para validar el modelo matemático. Estas son pruebas de sistemas a gran escala que emplean aeronaves SAC y ADC . El programa de pruebas de campo es responsabilidad de la Fuerza de Pruebas Conjuntas de NORAD estacionada en la Base de la Fuerza Aérea Stewart .(cita a Miller, 1961)
  9. ↑ "Whiz Wheel" . MobileRadar.org . Consultado el 24 de diciembre de 2013 .
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