Компьютеры особого назначения
В июне компьютерный сбой нарушил работу российского сегмента МКС. В июле американцы обнаружили, что в одном из компьютеров, который должен был отправиться на станцию, перерезаны провода. В августе - вышел из строя один из управляющих компьютеров американского сегмента. Строго интереса ради попытаемся выяснить, что там все время ломается, и что это такое вообще - компьютеры для космоса.
Cловосочетание "компьютеры МКС" многие воспринимают абстрактно, для специалистов же это выражение вообще мало что значит, так как на станции одновременно находятся десятки компьютеров, произведенных в разных странах по совершенно разным технологиям. Однако, прежде чем переходить к частностям, стоит, наверное, пару слов сказать о том, как управляется МКС.
Станция - в большой степени, российско-американский проект - не имеет единого центра управления. С одной стороны, это увеличивает надежность и дает возможность каждой стране работать со своей, хорошо знакомой техникой, а с другой - трудно представить, что названные партнеры уступили бы друг другу в этом вопросе первенство.
Политическая важность роли лидера в проекте привел и к тому, что из-за разногласий так и не ввели никакого названия для МКС: вариант "Альфа" отклонили мы, "Атлант" - американцы. Даже в системе координат, привязанной к станции, у нас по-разному направлены оси. Векторы у нас разные.
Есть два ЦУПа, в Москве (ЦУП-М) и в Хьюстоне (ЦУП-Х), которые, обмениваются телеметрическими и статусными данными друг с другом (третий ЦУП заработает, когда ЕКА запустит свой первый грузовой корабль ATV).
ЦУП-М поддерживает связь с бортовым комплексом управления (БКУ) российского сегмента, получая с орбиты данные телеметрии и посылая в обратную сторону необходимые команды. То же самое происходит между ЦУП-Х и американским сегментов.
В каждом из ЦУПов предусмотрены аварийные сектора управления не своим сегментом, на случай ЧП по другу сторону океана. В Хьюстоне дежурят наши специалисты, в Москве - американские.
Бортовые комплексы управления обоих сегментов обмениваются необходимыми данными между собой, при этом российский и американский комплексы устроены по-разному.
Структура сетевой БЦВС российского сегмента МКС В российский БКУ входят Бортовая цифровая вычислительная система (БЦВС), Система управления движением и навигации (СУДН), Система управления бортовой аппаратурой (СУБА), Радиосистема управления и связи (РСУС), Система бортовых измерений (СБИ).
Причём мы не берем в расчет более двух десятков так называемых устройств сопряжения (УС) - компьютеров, являющихся посредниками между ЦВМ и отдельными системами. А по сути это тоже очень важные элементы общей, более глобальной мимтемы.
УС могут самостоятельно поддерживать работу подконтрольных приборов в рамках, заданных центральными машинами (центральные машины, в свою очередь, имеют возможность в любой момент перехватить управление - при смене режимов, например, или при выводе сообщений об ошибках).
Структура американского сегмента иная.
Единого компьютера, замыкающего все управление на себе, там нет и с большой натяжкой "главным" можно считать компьютер MDM C&C (Command and Control), отвечающий за связь между сегментами станции и Землей, а также за трансляцию управляющих команд. В узловом модуле Unity и лабораторном модуле Destiny так же, как и в российской части станции, обеспечивается работа множества приборов и систем, вот только управление это децентрализовано. В качестве управляющих компьютеров здесь используются так называемые мультиплексоры демультиплексоры (MDM).
Можно сказать, что каждый компьютер американского сегмента занимается только своим делом, отсылая по сети необходимые для других систем данные и получая тем же путем нужную информацию из других частей станции и с Земли.
В случае сбоя одного из компьютеров (или, как говорят, каналов) система переходит на режим работы с двумя компьютерами (двухканальная конфигурация), в случае сбоя двух - работает лишь один, и, наконец, при сбое всех трех каналов, вся система автоматически перезагружается и изначально устанавливается трехканальный режим работы.
Подобные перезагрузки, свидетельствующие о сбое всех шести главных компьютеров ЦВМ и ТВМ, стали напастью во время памятной аварии.
По материалам http://computerra.ru/features/332461/