AN/FSQ-7 戦闘指揮本部

AN/FSQ-7 戦闘指揮本部
半自動地上環境の一部
アメリカ合衆国 ​
AN/FSQ-7 には、メンテナンスインターコムシステム (キャビネットの端にある電話) が含まれていました。
サイト情報
タイプ軍事指揮統制調整システム
AN/FSQ-7
別名質問7
メーカーIBM
世代1
発売日1955 （1955年）
CPU49,000本の真空管、毎秒75,000命令
力最大3メガワットの電力
重さ250トン

AN /FSQ-7戦闘指揮統制センター（Q7 ）は、コンピュータ化された防空指揮統制システムでした。冷戦期には、アメリカ空軍の半自動地上環境（SAGE）ネットワークの一部として、地上管制による迎撃に使用されました。[ 2 ]

統合電子機器型式指定システム（JETDS）によれば、「AN/FSQ-7」の指定は、陸軍と海軍の固定式特殊結合システム用電子機器の7番目の設計を表しています。[ 3 ] JETDSシステムは現在、国防総省のすべての電子システムの命名にも使用されています。

AN/FSQ-7は、MITの先駆的なデジタルコンピュータ設計であるWhirlwind II を発展させ、IBMが主契約者として製造した、史上最大のディスクリートコンピュータシステムでした。設置された24台のマシン[ 4 ] : 9 の 重量はそれぞれ250トンでした[ 5 ]。AN /FSQ-7は合計6万本の真空管[ 5 ]（コンピュータ本体には4万9000本）[ 4 ] : 9 と最大3メガワットの電力を使用し、地域レーダーのネットワーク化のために毎秒約7万5000命令を実行しました。

主な機能

米空軍の半自動地上環境（SAGE）防空ネットワークは、フォールトトレランスを実現するために2台のAN/FSQ-7コンピュータを用いた二重システム構成を採用していた。1台は常にアクティブで、もう1台はスタンバイ状態だった。スタンバイシステムはアクティブシステムからデータをコピーし、必要に応じて切り替え時間を最小限に抑えていた。切り替えは毎日、定期的に行われていた。[ 6 ] : 179–181

AN/FSQ-7は、自動目標および砲台評価（ATABE）アルゴリズムを使用して、侵入者を迎撃するために有人航空機またはCIM-10ボマークミサイルを割り当てるための1つ以上の予測迎撃ポイント[ 2]を計算しました[7]。[ 8 ] Nike AN / FSG - 1システムでも 使用されているATABEは、手動の指揮所操作で使用されるウィズホイール（フェルゼンタールCPU-73 A/P航空航法攻撃コンピュータ）[ 9 ]方式を自動化しました。[ 10 ]

Q7発射ボタンでボマークが発射され[ 11 ]、追加のQ7アルゴリズムが上昇中および巡航中にミサイルを自動的に目標への超音速急降下の開始点に誘導し、誘導がミサイルシーカーシステムに転送されてホーミング急降下が行われた。[ 7 ]：30–3

歴史

アメリカ合衆国初のレーダーネットワークは、1939年にニュージャージー州に設置されたツインライトステーションへの音声通報システムを採用していました。第二次世界大戦後の実験的なケープコッドシステムでは、マサチューセッツ州ケンブリッジに設置されたワールウィンドI型コンピュータを用いて、長距離レーダーと複数の短距離レーダーをネットワーク化しました。ワールウィンドのレーダーネットワーク化における重要な改良点は、磁気コアメモリの開発でした。これにより、ワールウィンドI型に搭載されていたウィリアムズ管式メモリと比較して、信頼性が大幅に向上し、動作速度が2倍、入力速度が4倍になりました。 [ 12 ]

AN/FSQ-7は、より大型で高速な（しかし未完成の）Whirlwind IIの設計に基づいていました。[ 2 ]これはMITのリソースには大きすぎたため、IBMが主契約者として留まりましたが、MITリンカーン研究所第6部門は引き続きAN/FSQ-7の開発に参加しました。[ 13 ]

Q7と同様に、小型のAN/FSQ-8戦闘管制センターは「自動発動領域識別装置」なしで製造された[ 14 ] [ 15 ] : 151

AN/FSQ-7 のシンプレックス バージョンは、1957 年から 1981 年以降にその施設が空になるまで、カリフォルニア州サンタモニカの System Development Corporationの敷地内に設置されていました。

用途

セージ

マサチューセッツ州レキシントンにある実験的なSAGEサブセクターは1955年に完成し、F棟にはXD-1 [ 16 ]として知られるプロトタイプAN/FSQ-7が搭載されていました。XD-1による3回目の評価走行は8月に行われ[ 13 ]、プロトタイプはディスプレイを除いて1955年10月に完成しました。[ 17 ]

マクガイア空軍基地のDC-1はAN/FSQ-7の最初の運用場所であり[ 2 ]、 コンソールは1956年8月から10月に納入される予定でした。[ 18 ]マクコード空軍基地 での起工式は1957年でした[ 19 ] 、そこに「電子頭脳」が1958年11月に到着し始めました。[ 20 ] 1958年8月のケープカナベラルBOMARC 624-XY1による標的ドローンの迎撃には、 1500マイル離れたニューヨーク州キングストンのQ7 [ 7 ] : 57が 使用されました。[ 21 ] 1959年までに、2000回目の模擬BOMARC迎撃がQ7によって完了しました。

SAGE/ミサイルマスター試験プログラムは、戦略航空軍団と防空軍団の実際の航空機による防衛セクターへの模擬侵入のレーダー軌跡を用いて、ATABE数学モデルの大規模なフィールドテストを実施した[ 8 ] （スカイシールド作戦参照）。真空管式SAGEネットワークは1963年に完成（そして時代遅れとなった）し、 1964年にはルーク空軍基地でシステムの人間工学テストが実施された。ハロルド・サックマンによれば、このテストは「人間と技術操作のタイミングの誤りが、飛行経路追跡システムの頻繁な中断につながっていることを決定的に示していた」という。[ 4 ] : 9 バックアップ迎撃管制システム（BUIC）がAN/FSQ-7の代替として使用されました。[ 4 ] : 10 2台は1983年までSAGEサイトに残っていました[ 4 ] : 9 これにはマコード空軍基地[ 22 ]が含まれており、ルーク空軍基地のQ7は1984年2月に解体されました。[ 23 ]

サーベル

SABRE航空会社予約システムはAN/FSQ-7技術を使用していました。[ 24 ]

Q7コンポーネントは1950年代に作られたにもかかわらず、未来的な外観のコンピュータを必要とする多くの映画やテレビ番組の小道具として使用されました。Q7コンポーネントは、タイムトンネル、タワーリング・インフェルノ、ラン・アンド・ザ・ラン、ウォー・ゲーム、インデペンデンス・デイ、猿の惑星テレビシリーズ（シーズン1、エピソード5、「レガシー」、1974年10月放送）[ 25 ]など、多くの作品で使用されました。[ 26 ]

今日

コンピュータ歴史博物館には、 AN/FSQ-7 のコンポーネントがいくつか展示されています。

装置

コンピュータ歴史博物館の展示コンソールとその他の部品
AN/FSQ-7 には、光線銃(ケーブルの端のプラスチック製カバーの下)、シガレット ライター、灰皿 (光線銃の左側) を備えた OA-1008 状況ディスプレイ (SD) など 100 個のシステム コンソールがありました。
メンテナンスコンソール

MITは機器製造の主契約者としてIBMを選定した。[ 27 ] AN/FSQ-7の 中央コンピュータシステムには冗長性を持たせるため2台のコンピュータがあり、それぞれ演算、コアメモリ、命令制御、保守制御、選択と入出力制御、プログラム要素を備えていた。[ 28 ] Q7には次のような 入出力装置があった。

  • IBM 723カードパンチと IBM 713パンチカードリーダー
  • IBM 718ライン プリンター(64 印刷位置)
  • ドラム補助メモリ（各2048ワードの50フィールド）とIBM 728磁気テープドライブ（32ビットワード）
  • 他のAN/FSQサイトからのクロステリング入力（XTL） [ 29 ]
  • さまざまな部屋に数十個のコンソールを備えた表示および警告灯システム。状況表示管、デジタル表示管、およびコントロール (例: 押しボタン、光線銃) が含まれます。
    • 二重保守コンソール（2台）、各DMCは中央コンピュータシステムの1つを操作し[ 30 ]、診断を可能にした（スピーカーが利用可能）[ 22 ]
    • 追跡開始コンソールは追跡すべき「ブリップ」（レーダー反射）を指定する（追跡番号を割り当て、速度、方向、高度を中継する）[ 31 ]
    • コマンドポストデジタルディスプレイデスク[ 15 ] : 149
    • ボマーク発射ボタンを備えた上級ディレクターのキー付きコンソール[ 11 ]
    • LRIモニターコンソール[ 29 ]長距離レーダーデータを監視する
    • 大型ボード映写装置[ 32 ]オペレータの表示は35mmフィルムに直接コピーされ、ボードに映写された。[ 6 ]

パンチカードのデータは、バイナリイメージとしてコアメモリとの間で転送された。右端の64列のみが転送され、各行には2つの32ビットワードが含まれていた。（左端の列は特別な命令を用いてパンチすることができた。）データはカードイメージとしてラインプリンタにも転送された。[ 15 ]：125

コアメモリ要素

FSQ-7とFSQ-8は、32ビットワードとパリティビットを備えたコアメモリを搭載し、6マイクロ秒のサイクルタイムで動作しました。両マシンともメモリ1とメモリ2（一般にビッグメモリとリトルメモリと呼ばれます）の2つのメモリバンクを備えていました。FSQ-7では、メモリ1は65,536ワード、メモリ2は4,096ワードでした。ルーク空軍基地では、FSQ-7は各バンクに65,536ワード、FSQ-8は各バンクに4,096ワードを格納していました。

データ保存のために、各ワードは2つの半分に分割され、各半分は符号ビット付きの15ビット数値でした。算術演算は両方の半分に対して同時に実行されました。各数値は-1から1までの分数として扱われました。このデータ制限は、主に2つの数値の乗算が常にどちらの数値よりも小さい積となり、オーバーフローを確実に回避できるようにするために設けられました。計算を適切にスケーリングするのはプログラマーの責任でした。

命令は右ハーフワードと左符号ビットを用いてアドレスを形成し、17ビットのアドレス空間を形成します。左ハーフワードの残りの部分は演算を指定します。符号ビットの後の最初の3ビットはインデックスレジスタを指定します。続くビットは命令クラス、クラスバリエーション、および命令依存の補助情報を指定します。アドレスは8進数表記で記述され、2つの符号ビットはプレフィックスを形成します。したがって、2.07777はメモリ2の最上位ワードとなります。

算術レジスタはデータワードの両半分に提供され、アキュムレータ、メモリから取得したデータ値を保持するAレジスタ、乗算の最下位ビット、除算の絶対値、およびシフトされたビットを保持するBレジスタで構成されていました。また、プログラムカウンタ、4つのインデックスレジスタ、そして1秒間に32回インクリメントされる16ビットのリアルタイムクロックレジスタもありました。[ 15 ]：27 三角関数の正弦関数と余弦関数は、ルックアップテーブルを介して1.4度精度（256値）で計算されました。[ 15 ]：67

参照

参考文献

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  2. ^ a b c d In Your Defense（デジタル化映画） . Western Electric . 2012年4月3日閲覧.システム開発会社…大規模なコンピュータプログラムの設計…Burroughs…電子機器…Western Electric…空軍の全体的取り組みの調整と管理を支援…建物の設計…SAGEプロジェクトオフィス…Air Material Command注: この動画では、「Direction Center」と「Data Center」を区別しています。5 :15 分
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  32. ^ 「MC 665データ」（PDF） . dome.mit.edu . 2019年11月29日閲覧。
外部ビデオ
ビデオアイコン「オンガード！SAGEの物語」
ビデオアイコンボマルクの打ち上げに使用されたAN/FSQ-7
ビデオアイコン「あなたの防衛のために」（ジョン・モートン大佐、ナレーター）
  • Rowe, HT (1956年9月1日). 「IBMコンピュータAN/FSQ-7と電子防空システムSAGE [写真]」. Computers and Automation: Vol 5 Iss 9.インターネットアーカイブ. Berkeley Enterprises. pp.  6– 9, 42.
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