Central de Dirección de Combate AN/FSQ-7

La Central de Dirección de Combate AN/FSQ-7, denominada Q7 para abreviar, era un sistema computarizado de comando 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 durante la Guerra Fría.

El nombre “AN/FSQ” deriva de Ejército-Marina / Equipo especial fijo.

Un avance del diseño pionero de computadora digital Whirlwind II del MIT y fabricado por IBM como contratista principal, el AN/FSQ-7 fue el sistema de computadora discreto más grande jamás construido. Cada una de las 24 máquinas instaladas pesaba 250 toneladas. El AN/FSQ-7 utilizó un total de 60.000 tubos de vacío (49.000 en las computadoras) y hasta 3 megavatios de electricidad, realizando alrededor de 75.000 instrucciones por segundo para conectar en red radares regionales.

Funciones primarias

Las instalaciones en la red de defensa aérea del entorno terrestre semiautomático (SAGE) de la USAF se configuraron como sistemas dúplex, utilizando un par de computadoras AN/FSQ-7 para proporcionar tolerancia a fallas. Uno estaba activo en cualquier momento y el otro en espera. El sistema en espera copió datos del sistema activo para minimizar el tiempo de conmutación si fuera necesario. Todos los días se realizaba un cambio programado.

El AN/FSQ-7 calculó uno o más puntos de intercepción previstos para asignar aviones tripulados o misiles CIM-10 Bomarc para interceptar a un intruso utilizando el algoritmo de Evaluación automática de objetivos y baterías (ATABE). También utilizado en el sistema Nike AN/FSG-1, ATABE automatizó el método Whiz Wheel (Felsenthal CPU-73 A/P Air Navigation Attack Computer) utilizado en operaciones manuales de puesto de mando.

El botón de disparo Q7 lanzó el Bomarc, y un algoritmo Q7 adicional dirigió automáticamente el misil durante el ascenso y el crucero hasta el comienzo de su inmersión supersónica en el objetivo cuando la guía se transfirió al sistema de búsqueda de misiles para la inmersión de referencia. Las mejoras posteriores permitieron la transmisión de la guía Q7 a los pilotos automáticos de los cazas tripulados para orientarlos hacia los objetivos a través del Subsistema de enlace de datos tierra-aire SAGE (véase la orientación del bombardero hacia un punto de lanzamiento de bombas en 1965-1973 en Vietnam a través de sistemas de vacío). computadoras analógicas de válvulas.)

Historia

La primera red de radar de los Estados Unidos utilizó informes de voz a la estación Twin Lights de 1939 en Nueva Jersey, y el sistema experimental de Cape Cod posterior a la Segunda Guerra Mundial utilizó una computadora Whirlwind I en Cambridge, Massachusetts, para conectar en red varias redes de largo alcance y cortas. -radares de alcance. La modificación clave de Whirlwind para las redes de radar fue el desarrollo de una memoria de núcleo magnético que mejoró enormemente la confiabilidad, duplicó la velocidad de operación y cuadruplicó la velocidad de entrada en relación con la memoria de tubo Williams original del Whirlwind I.

El AN/FSQ-7 se basó en el diseño Whirlwind II, más grande y más rápido (pero incompleto). Resultó demasiado para los recursos del MIT, por lo que se contrató a IBM como contratista principal, aunque la División 6 del Laboratorio Lincoln del MIT todavía participó en el desarrollo del AN/FSQ-7.

Al igual que el Q7, la central de control de combate AN/FSQ-8 más pequeña se produjo sin un discriminador de área de iniciación automática ni otros equipos.

Una versión simplex del AN/FSQ-7 estuvo ubicada en las instalaciones de System Development Corporation en Santa Mónica, California, desde 1957 hasta que las instalaciones quedaron desocupadas 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 en el Edificio F. La tercera ejecución de evaluación con el XD-1 fue en agosto y El prototipo se completó en octubre de 1955, excepto las pantallas.

DC-1 en la Base de la Fuerza Aérea McGuire fue el primer sitio operativo del AN/FSQ-7 con consolas programadas para entregarse entre agosto y octubre de 1956. La inauguración de la Base de la Fuerza Aérea McChord fue en 1957, donde se desarrolló el "cerebro electrónico" #34; comenzó a llegar en noviembre de 1958. La intercepción de un dron objetivo por parte del BOMARC 624-XY1 de Cabo Cañaveral en agosto de 1958 utilizó el Q7 de Kingston, Nueva York, a 1500 millas de distancia. En 1959, el Q7 había completado la intercepción BOMARC número 2000 simulada.

El programa de pruebas SAGE/Missile Master llevó a cabo pruebas de campo a gran escala del modelo matemático ATABE utilizando pistas de radar de aviones reales del Comando Aéreo Estratégico y del Comando de Defensa Aérea que realizaban penetraciones simuladas en sectores de defensa (cf. Operación Skyshield). La red SAGE de tubos de vacío se completó (y quedó obsoleta) en 1963, y en 1964 se realizó una prueba ergonómica del sistema en la Base de la Fuerza Aérea Luke. Según Harold Sackman, "demostró de manera concluyente que el momento equivocado de las intervenciones humanas y técnicas Las operaciones estaban provocando frecuentes truncamientos del sistema de seguimiento de la trayectoria de vuelo." Se utilizaron sistemas de control de interceptores de respaldo (BUIC) para reemplazar los AN/FSQ-7: dos permanecieron en los sitios de SAGE hasta 1983, incluida McChord AFB, y el Q7 en Luke AFB fue demolido en febrero de 1984.

Sable

El sistema de reservas de aerolíneas SABRE utilizó tecnología AN/FSQ-7.

En los medios populares

Los componentes Q7 se utilizaron como accesorios en numerosas películas y series de televisión que necesitaban computadoras de aspecto futurista, a pesar de que fueron construidas en la década de 1950. Los componentes Q7 se utilizaron en The Time Tunnel, The Towering Inferno, Logan's Run, WarGames, Día de la Independencia, serie de televisión El planeta de los simios (temporada 1, episodio 5, "The Legacy" emitida en octubre de 1974) y muchas otras.

Hoy

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

Equipo

El MIT seleccionó a IBM como contratista principal para la construcción de equipos. El Sistema de Computación Central del AN/FSQ-7 tenía dos computadoras para redundancia, cada una con Aritmética, Memoria Central, Control de Instrucciones, Control de Mantenimiento, Selección y Control. Control IO y elementos de programa. El Q7 contaba con dispositivos de entrada/salida como:

• Lector de tarjetas IBM 723 y 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 (32-bit palabras)
• Crosstelling Input (XTL) de otros sitios AN/FSQ
• Sistema de luz de visualización y alerta con docenas de consolas en varias habitaciones con Tubos de visualización de situaciones, Tubos de visualización digital y controles (por ejemplo, botones de empuje y pistola de luz) incluyendo:
  • Mantenimiento dúplex Consol (dos), cada DMC operaba uno de los Sistemas Centrales de Computación y permitía el diagnóstico (un altavoz estaba disponible)
  • Tracker Initiator Consoles para el diseño de un "blip" (retorno de radar) a ser rastreado (asignar un número de pista y para retransmitir velocidad, dirección y altitud)
  • Comando Post Escritorio de pantalla digital
  • Consola clave del Director Principal con el botón de fuego Bomarc
  • Consola de Monitor LRI para la vigilancia Datos de radar de larga distancia
  • Equipo de proyección de la Junta Las pantallas de operador fueron copiadas directamente en la película de 35 mm que se proyectaron en el tablero.

Se transfirieron los datos de la tarjeta punzonada a y desde la memoria central como imágenes binarias. Sólo se transfirieron las 64 columnas más correctas, con cada fila que contenía dos palabras de 32 bits. (Las columnas izquierdas pueden ser perforadas usando una instrucción especial.) Los datos fueron transferidos a la impresora de línea como imagen de la tarjeta también.

Elemento de memoria central

Los FSQ-7 y -8 usaban memoria central con palabras de 32 bits más un bit de paridad, operando en un tiempo de ciclo de 6 microsegundos. Ambas máquinas tenían dos bancos de memoria, memoria 1 y memoria 2 (comúnmente conocidas como Big Mem y little Mem). En el FSQ 7, la memoria 1 tenía 65.536 palabras y la memoria 2 tenía 4.096 palabras. En la Base de la Fuerza Aérea Luke, el FSQ-7 tenía 65.536 palabras en cada banco y el FSQ-8 4.096 palabras en cada banco.

Para el almacenamiento de datos, cada palabra se dividió en dos mitades, cada mitad era un número de 15 bits con un bit de señal. Las operaciones Aritméticas se realizaron en ambas mitades simultáneamente. Cada número fue tratado como una fracción entre −1 y 1. Esta restricción se coloca en los datos principalmente para que la multiplicación de dos números siempre resulte en un producto más pequeño que cualquiera de los números, evitando así positivamente el desbordamiento. Los cálculos de escala adecuada son responsabilidad del programador.

Las instrucciones utilizaban la media palabra derecha más el bit de signo izquierdo para formar direcciones, lo que generaba un espacio de direcciones de 17 bits. El resto de la media palabra izquierda especificaba la operación. Los primeros tres bits después del signo especificaban un registro de índice. Los siguientes bits especificaban una clase de instrucción, una variación de clase e información auxiliar dependiente de la instrucción. Las direcciones se escribieron 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 e incluían un acumulador, un registro A que contenía el valor de los datos recuperados de la memoria y un registro B que contenía los bits menos significativos de una multiplicación, la magnitud de una división. , así como 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. Las funciones trigonométricas de seno y coseno utilizaron una precisión de 1,4 grados (256 valores) mediante tablas de consulta.