Комп'ютеризація корабельних радіоелектронних систем

Досвід показує, що успіх будь-якої відповідальної роботи залежить від якості особистості людини, здатної очолити і забезпечити її виконання. Але такі люди зустрічаються досить рідко.

Людина, про яку піде мова, - один з них. За 16 років плідної творчої життя в Києві він зробив те, що інший не зміг би здійснити за кілька десятиліть.

Івану Васильовичу Кудрявцеву в київський період своєї діяльності (1958-1975) вдалося створити потужний Науково-дослідний інститут радіоелектроніки - КНДІРЕ, забезпечив розробку, проектування і виготовлення цілого ряду найважливіших радіоелектронних систем із застосуванням ЕОМ для Військово-Морського надводного та підводного флоту СРСР.

За його ініціативи інститут, першим у Радянському Союзі перейшов до створення комп'ютеризованих корабельних радіоелектронних комплексів, де використовувалися розроблені за наполяганням І.В. Кудрявцева мікроелектронна база та спеціалізовані корабельні ЕОМ - перша в Україні і СРСР. Комплекси включали в себе всі необхідні технічні та програмні засоби для вирішення основних завдань на флоті: отримання інформації про навколишнє обстановці, управління зброєю, в тому числі ракетних, навігація та ін

Комплекси в повному складі налагоджували в Києві і в готовому вигляді поставлялися флоту. Для цього були створені унікальні стенди, що імітують корабельну обстановку. Пізніше такий підхід, пов'язаний з появою обчислювальної технiки та її можливостями, буде названо системним.

В 1975 Івана Васильовича Кудрявцева не стало. Секретність робіт того часу зробила його ім'я практично невідомим навіть в Україні, хоча на Заході цього людину знали і дуже цікавилися його діяльністю. "Помер великий організатор військової промисловості СРСР ", - сповістило світ інформаційне агентство Бі-Бі-Сі.

Необхідність застосування ЕОМ для розроблюваних систем Івана Васильовича відчув відразу. І почав шукати вихід. Спочатку відправив у Обчислювальний центр НАН України, створений в 1957 р. в Києві, групу молодих фахівців, - випускників Київського політехнічного інституту. Дізнавшись, що Міністерство авіаційної промисловості створило літакових ЕОМ "Полум'я", домігся дозволу на застосування її в одній з розроблюваних систем. Це стало другим важливим умовою успіху.

В 1967 творчий колектив, де він був головним конструктором, завершив роботи по першій системі ( "Успіх"). Основні учасники розробки (І. В. Кудрявцев, В.П. Алексєєв Б.М. Хаскин, І.Г. Кобилянський, В.Ю. Лапій) отримали Державну премію СРСР. Натхненний успіхом, Іван Васильович поставив завдання створення ЕОМ для систем Військово-морського флоту СРСР.

Створення сімейства комп'ютерів "Карат"

Родина спеціалізованих ЕОМ "Карат", які використовувалися в системах, розроблених під керівництвом І.В. Кудрявцева було створено в лабораторії Вілена Миколайовича Плотнікова (1930 - 2000). Інженерний талант і наукова передбачення цієї людини дозволили КНДІРЕ стати піонером в найновіших на те час напрямках розвитку обчислювальної техніки та мікроелектроніки.

... "Карати" досі плавають в багатьох морях і океанах.

В той час, коли обчислювальну техніку взяла в полон гігантоманія і виникли суперЕОМ з надзвичайно складними системами команд, В.Н. Плотніков відстояв спрощену архітектуру та структуру команд. Через 10 - 15 років західні фірми назвуть таке рішення RISC-архітектурою.

Висока надійність "Карат" - 2000 годин напрацювання на відмову - на порядок перевищувала "звичну" для того часу цифру.

Мінімізація схемних рішень і системи команд, вибір структури та уніфікація дозволили розробити ряд модифікацій під різні за складом та обсягом розв'язуваних завдань системи, без помітної надмірності апаратурних витрат.

Експлуатаційні показники - висока надійність і орієнтація на вимоги систем військового призначення - забезпечили мінімальні витрати на їх обслуговування, а агрегатний метод ремонту дозволив знизити рівень кваліфікації обслуговуючого персоналу без шкоди для надійності. Виділення ядра обчислювача і апаратури обміну сприяли простоті використання ЕОМ практично в усіх основних системах, у тому числі і в режимах багатомашинної обробки інформації.

Більше 20 років "Карати" забезпечували потреби інституту в засобах Вт Вони використовувалися в різних системах обробки інформації, управління і контролю, що розміщуються на надводних і підводних суднах Військово-морського флоту. Були розроблені три модифікації "Карат", різні за місткістю пам'яті і масо-габаритних характеристиках. Всі модифікації машини мали однакову систему команд, швидкодія, розрядність, зовнішні зв'язки і були побудовані на однотипних взаємозамінних блоках. Машина виконувалася як конструктивно закінчений виріб, призначений для самостійної поставки. Експлуатація її здійснювалася тільки у складі системи після установки в приладовий шафа з необхідним комплектом вузлів сполучення з іншими приладами і розміщення в постійній пам'яті (шляхом прошивання) робочих програм.

Серійно ЕОМ "Карат" виготовляли на Київському заводі "Буревісник".

Створення малогабаритної та надійної обчислювальної машини, що має досить високі функціональні параметри, докорінно змінило ситуацію в морському приладобудуванні. Відтепер розробники будь-якої системи могли використовувати для вирішення завдань програмний метод, встановивши в систему одну або декілька машин. Жодних проблем з отриманням зразків ЕОМ, з програмуванням завдань і з "прошивкою" вузлів постійної пам'яті за своїми програмами у споживачів не було. Відмови машини стали великою рідкістю. Наприклад, у навігаційних системах зразки ЕОМ працювали на об'єктах по 20 тис. годин без єдиного відмови, що в кілька разів перевищувало вимоги до їх надійності.

Машину використовували в 60 системах і комплексах (найбільше в Мінсуднпрому).

В простих системах могла застосовуватися ЕОМ у мінімальній модифікації, а на самих великих сучасних судах з декількома системами на борту можна було зустріти 15 і більше ЕОМ типу "Карат" в максимальному варіанті.

Керівництво КНДІРЕ прагнуло впровадити машину в системи цивільного призначення. На замовлення Морфлоту інститут розробив систему "Бриз" для автоматизації судноводіння великотоннажних суден (танкерів "Кубань", "Перемога" та ін.) Система "Бриз-1609-УДС" була встановлена в Іллічівському морському порту для управління рухом суден, запобігання зіткнень і радіолокаційного контролю за рухом суден у північно-західній частини Чорного моря.

ЕОМ "Карат" була використана в системі "Акорд", розробленої спільно з Інститутом електрозварювання ім. Е.О. Патона АН України - для вирішення задачі розкрою листів сталі на суднобудівних заводах.

Творці сімейства ЕОМ "Карат" та систем на їх основі були удостоєні Ленінських та Державних премій.

КНДІРЕ завоював високий авторитет у галузі розробки вбудованих, високонадійних, уніфікованих ЕОМ, призначених для експлуатації в особливо складних умовах.

В цілому обчислювальна техніка військового призначення, розроблена в КНДІРЕ, була цілком порівнянна з американською.

Комп'ютери у корабельних гідроакустичних системах

Щоб краще уявити, що було зроблено в Україні для Військово-морського флоту СРСР, доведеться повернутися до початку 60-х років. Саме тоді в Київському НДІ гідроприладів почали активно розробляти так звані спускалась вертолітні гідроакустичні станції типу "Ока" (головний конструктор - Олег Михайлович Алещенко), які розміщувалися на вертольотах Ка-25. "Оку" та Ка-25 жартома називали "довгою рукою Горшкова" (в ті роки головнокомандуючого Військово-морським флотом СРСР). З його ініціативи повним ходом йшла споруда 12 протичовнових крейсерів-вертольотоносців і нового типу палубного вертольота для них. Вертоліт дозволяв подовжити "руку" протичовнового корабля і як пошуковий засіб - носій гiдроакустичної системи ГАС, не схильної до ходовим шумів корабля, і як носій протичовнового зброї.

В Інституті кібернетики сформувала спеціальну групу (В. М. Коваль, І. Г. Мороз-Подворчан, Н.Н. Дидук, Ю.С. Фишман), яка разом з О.М. Алещенко, керівником робіт у НДІ, і його співробітниками (А. М. Рєзником та ін) зайнялася розробкою перших у СРСР алгоритмів виявлення і визначення координат підводних цілей. Натурні випробування проходили влітку - восени 1968 р. у Феодосії і виявилися надзвичайно успішними.

В них, як і в попередніх роботах, видатну роль грав Олег Михайлович Алещенко, відповідальний за цей напрямок в НДІ гідроприладів.

Восени 1974 вийшло урядову постанову про програму "Зірка", яка передбачала переоснащення всіх кораблів ВМФ СРСР новими гідроакустичними комплексами. Головною організацією по здійсненню цієї програми визначили НДІ гідроприладів (директор - Юрій Володимирович Буран, головний інженер - Володимир Іванович Кріцін). Головним конструктором призначили О.М. Алещенко. Це була багатопланова робота. Для різних класів надводних кораблів - великих, середніх, малих - необхідно було розробити ряд сумісних багатоканальних цифрових гідроакустичних комплексів, що мають кілька десятків тисяч просторових і часових вхідних каналів отримання інформації. Попередні оцінки показали, що для них потрібні обчислювальні системи продуктивністю в кілька сотень мільйонів операцій за секунду, а обсяг прикладного програмного забезпечення становитиме близько мільйона команд. Необхідність великої номенклатури запам'ятовуючих пристроїв, різноманітної периферії (монітори, індикатори обстановок, самописці, різна друк), вимога високої надійності та ін суттєво ускладнювали розробку. Подібні проекти в СРСР і за кордоном в той час ще не виконували.

Під керівництвом О.М. Алещенко та В.Ю. Лапія протягом трьох років були створені три потужні обчислювальні комплекси. Вперше в гідроакустики було розвинене напрямок спеціалізованих паралельних багатоканальних обчислювальних комплексів.

В 1984 роботи по гідролокатора завершили. Весь комплекс зайняв 200 приладових шаф. Для забезпечення роботи обчислювальної частини (40 шаф) підготували близько мільйона команд. Вартість розробки склала 100 млн. рублів. У 1985 р. комплекс взяли на озброєння і передали в серійне виробництво. Творці комплексу отримали Державну премію СРСР (Бура, Алещенко та ін.)

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://museum.e-ukraine.org/