Применение ЭВМ в инженерных войсках США

Сухопутные войска /
В планах совершенствования сил общего назначения значительное место отводится сухопутным войскам, способным самостоятельно или во взаимодействии с другими видами вооружённых сил вести боевые действия на различных театрах войны как с применением, так и без применения ядерного оружия. Одним из направлений дальнейшего развития сухопутных войск является внедрение и все более широкое применение ЭВМ, обеспечивающих автоматизацию различных процессов. По данным американской печати, в 1974 году на вооружении сухопутных войск насчитывалось 965 ЭВМ, что составляло около 24% всех ЭВМ, находившихся в вооружённых силах США.

Большие возможности ЭВМ предопределили их применение и в инженерных войсках. В настоящее время электронными машинами оснащены 38 инженерно-территориальных управлений и 13 отделов инженерных войск.

Первые ЭВМ появились в инженерных войсках США в начале 60-х годов. В то же время командование сухопутных войск приняло решение о централизации управления загрузкой ЭВМ. В связи с этим инженерные войска разработали долгосрочный план использования ЭВМ, который предусматривает работы по стандартизации аппаратуры и математического обеспечения, позволяющие получить максимальную эффективность автоматизированных вычислительных систем.

Стандартизация математического обеспечения заключается в разработке стандартных модулей программ, обеспечивающих решение типовых задач инженерных войск. Первые такие модули, предназначенные для решения задач учёта материальных средств и финансовой службы, уже прошли испытания и применяются в вычислительной системе отдела южно-тихоокеанского инженерного территориального управления. Подобные программы используются и в других частях и учреждениях инженерных войск.

В 1968 году для устранения дублирования в разработке стандартных модулей программ, а также контроля и координации усилий по их созданию и использованию в инженерных войсках была образована группа, в состав которой вошли различные специалисты инженерных войск, имевшие подготовку в области вычислительной техники. Она стала связующим органом между управлением информационных систем и инженерными войсками, через который передаются указания по использованию средств автоматизированной обработки данных. Эта постоянно действующая группа выявляет потребности в ЭВМ для обеспечения деятельности различных специалистов отделов, управлений и других учреждений инженерных войск, планирует математическое обеспечение для решения технических и научных задач (особенно оборудования и математического обеспечения больших центральных вычислительных систем), решает вопросы стандартизации по использованию ЭВМ и выдаёт рекомендации управлению информационных систем, входящему в состав управления начальника штаба инженерных войск.

Кроме того, группа занимается разработкой наставлений по подготовке личного состава в области использования вычислительной техники. Она также снабжает специалистов инженерных войск существующими программами работы ЭВМ решения функциональных задач. Как отмечается в американской уже создано более 2500 и разрабатывается свыше 1000 программ работы ЭВМ.

При решении сложных технических задач большое значение уделяется моделированию, позволяющему выявить при заданных условиях зависимость результатов процесса от входных параметров и оперативно принимать решение. Примером таких задач в области строительства служит моделирование возведения отдельных военных объектов. Выходными данными являются количество сооружений для размещения воинских подразделений и перечень с заданным количеством необходимых для строительства объекта сил, средств и материально-технического обеспечения (например, количество рабочего персонала, оборудования и денежных средств).

Моделирование применяется также при техническом проектировании строительства сооружений по программе создания системы, С помощью моделирования на ЭВМ IBM 360/50 (см. рисунок) проверяются возможности как отдельных источников питания, так главной системы энергопотребления.

По сообщениям иностранной печати, при обеспечении деятельности боевых подразделении применяются модели CASTLE и GENERATOR. Первая применяется для разработки планов строительства базы, а вторая — при управлении инженерными войсками. Модель GENERATOR позволяет получить по исходным данным боевой обстановки сведения о перечне необходимого количества личного состава и техники инженерных войск для оборудования ТВЦ.


Для решения расчётных задач на опытной станции водных путей в Виксберг создан вычислительный центр. В нём хранится документация по всем расчётным программам, одобренным и принятым для использования в различных организациях инженерных войск. В настоящее время в библиотеке программ вычислительного центра насчитывается более нескольких тысяч программ, которые могут быть выданы по запросам.

Чтобы расширить доступ к программам личному составу инженерных войск, не имеющему специального образования в области вычислительной техники, разработан набор управляющих программ CORPS. Этот набор позволяет личному составу инженерных войск решать поставленные задачи независимо от уровня подготовки в области вычислительной техники. Он обеспечивает работу ЭВМ в режиме разделения времени, при котором машина доступна одновременно большому кругу потребителей, находящихся в непосредственной близости от ЭВМ или удалённых на сотни километров. Для связи потребителей с ЭВМ применяются оконечные устройства ввода — вывода данных и телефонный аппарат. В составе программистов вычислительного центра находятся и специалисты инженерных войск.

Набор управляющих программ CORPS состоит из исполнительной и расчётных программ. Исполнительная программа обеспечивает общение потребителя с ЭВМ на английском языке и доступ к одной из расчётных программ. Расчётные программы позволяют решать отдельные задачи инженерных войск. Так, в распоряжении проектировщика инженерных сооружений имеются программы решения общих задач, набор программ оценки мостов, дамб и другие специальные программы. Программы решения общих задач дают возможность анализировать проблемы, связанные с конструированием сооружений при использовании, например, неразрывных балок, плоских бесшарнирных и пространственных ферм, а также плоских рам. Проектировщик подготавливает для анализа идеальную конструкцию и описывает технические качества элементов конструкции в каждой узловой точке систем. ЭВМ компонует требуемые свойства общей системы в матрице. После решения матрицы инженер получает величины перемещений сочленений и допустимые напряжения в элементах конструкции. Эти программы служат для определения прогиба балок при действии временных нагрузок и анализа напряжении фермы среднего пролёта трёхпролётного моста.

Программы расчёта мостов позволяют анализировать разрезанные пролётные строения и неразрезные балочные конструкции. Имеются также программы для анализа воздействия на них движущегося транспорта (например, стандартных грузовых автомобилей). При анализе типового шоссейного моста в ЭВМ вводятся следующие данные: общая длина пролетев, ориентировочный собственный вес, расчётная временная нагрузка и другие. Машина рассчитывает моменты и поперечные силы во всех рассматриваемых точкам балки для временных нагрузок, вызываемых движущимися стандартными грузовыми автомобилями.

В библиотеке вычислительного центра имеется также программ для анализа устойчивости различных типов мостовых опор. Совместно с ней обычно используется и универсальная программа расчёта двуосного изгиба армированной опоры.

Для решения задач по защите от наводнений в библиотеке имеются программы, обеспечивающие проведение анализа Т-образных шпунтовых и закрепленных подпорных стенок. Кроме того, с помощью специальных программ можно рассчитать резервуары с затворами, конструкции перегородок, железобетонные лотки прямоугольного сечения и трубы. Имеются также программы для расчёта устойчивости стоков, в частности, связанных с эффектом просачивания воды под дамбами и определения размеров уступов откосов, необходимых для защиты дамб. Кроме того, в библиотеке хранятся вспомогательные программы для проведения лабораторных испытаний грунтов. Например, одна из программ даёт возможность определить плотность образцов, проходящих испытание на свободное сжатие, их поперечное сечение, объем, напряжение, силу сжатия и сопротивление сдвигу.

ЭВМ применяются и для проведения гидрологического и гидравлического анализов. Записи уровнен подъёма воды в каждом инженерном округе хранятся на перфоленте и в случае необходимости переписываются на магнитную ленту.

Как отмечается в американской печати, ЭВМ нашли применение в картографировании. С помощью этих машин на топографических картах наносятся различные контурные линии, воспроизводится рельеф местности, корректируются старые и создаются новые карты.

Нанесение контурных линий (например, линий равных высот, дорог, рек ) представляет собой задачу, которая выполняется ЭВМ в инженерной топографической лаборатории. Контурные линии строятся с помощью программы «Конплот 2» по заданным входным параметрам. Так, для построения линий равных высот входными параметрами служат точки высот местности над уровнем моря, снятые топографическими подразделениями. Построение контурных линий по этим точкам осуществляется методом интерполяции ломаной линии, проведённой через четыре точки равных высот. Характерная особенность программы состоит в том, что она позволяет на одной карте построить до 40 различных контурных линий.

Выходные данные, полученные с помощью ЭВМ, записываются на магнитную ленту, с помощью которой графопостроитель наносит контурные линии на карту. Кроме контурных линий, на карту наносятся также границы карты, глубины впадин, масштабная сетка и соответствующие надписи.

Применение ЭВМ для построения контурных линий карт позволило значительно снизить затраты сил, средств и времени по сравнению с не автоматизированным методом. Как отмечается в иностранной печати, с помощью ЭВМ «Юнивак 1108» можно за 4,5 мин построить на карте контурные линии одного типа по 61 тыс. точек.

В инженерной топографической лаборатории в Форт-Белвор (штат Виргиния) ЭВМ применяют для построения рельефа местности, который вычерчивается с помощью усовершенствованной автоматизированной аппаратуры например, стереопостроителя AS11B1 или устройства UNAMACE по отдельным точкам в прямоугольной системе координат X, Y, Z. Рельеф местности можно построить с поворотом системы координат на 90, 180 и 270° наблюдатель находится слева, справа и сзади данного участка местности. Для отображения рельефа местности применяют графопостроители, обеспечивающие чёткое построение профилей, или экраны на электронно-лучевой трубке, с которых изображение может быть переснято на фотоплёнку. В иностранной печати отмечается, что применение ЭВМ позволило уменьшить время построения рельефа местности с нескольких дней (при ручном способе) до нескольких минут.

В инженерных войсках Соединённых Штатов электронная аппаратура, в частности DIODE, применяется также для составления новых и коррекции устаревших карт. В её состав входят консольный пульт управления малая ЭВМ с периферийным оборудованием (внешние запоминающие устройства на магнитных лентах и дисках, устройства считывания данных с перфокарт, пишущая машинка и другое вспомогательное оборудование). С помощью консольного пульта инженер управляет всем комплексом аппаратуры. Пульт состоит из двух индикаторов и органов управления. Каждый индикатор выполнен на электронно-лучевой трубке и подобен экрану от телевизионного приёмника. Один индикатор служит для отображения исходной топографической карты, над которой работает специалист, а другой — для отображения отредактированной карты, на которую могут вноситься изменения.

Органы управления служат для связи специалистов с ЭВМ и контроля за работой всей аппаратуры. С помощью клавиатуры, «светового» карандаша и органов управления, установленных на пульте, можно выводить на карту, подлежащую отработке, и вносить различные изменения в чертеж отображаемой карты.

В иностранной печати сообщалось, что ЭВМ применяются при подготовке типографских матриц для печатания топографических карт. В топографической лаборатории инженерных войск США применяется автоматизированная аппаратура подготовки негативов карт, с которых изготавливаются типографские матрицы. В состав этой аппаратуры входят графопостроитель и ЭВМ.

Графопостроитель представляет собой устройство, предназначенное для копирования разработанной топографической карты на светочувствительную плёнку. Он состоит из вращающегося барабана, на котором размещаются карта или светочувствительная плёнка, сканирующего устройства и устройства нанесения данных на плёнку.

Сканирующее устройство осуществляет просмотр рисунка новой или редактируемой карты, который может быть представлен на различных материалах (в большинстве случаев это карты, начерченные от руки), и выдаёт данные этого рисунка в цифровой форме, которые записываются на магнитную ленту. Среднее время считывания данных с карты размерами 600х750 мм сканирующим устройством составляет 30 мин.

ЭВМ обрабатывает и корректирует записанные данные. Итоговая информация выводится на магнитную ленту, с помощью которой производится управление работой устройства нанесения данных на светочувствительную плёнку. Рисунок новой карты воспроизводится с помощью светоизлучающих диодов, сила света которых с высокой скоростью модулируется сигналами, считываемыми с магнитной лепты, содержащей итоговую информацию. По сообщениям иностранной печати, эти диоды имеют высокою надёжность и размеры, соизмеримые со спичечной головкой. Для нанесения рисунка на светочувствительную плёнку, которая для этого размещается на барабане, требуется 4 мин.
ЭВМ нашли применение и на внутренних водных путях сообщения инженерных войск. В частности, ЭВМ решают задачи транспортировки грузов, составления планов распределения грузов по видам водного транспорта и некоторые другие.

Командование инженерных войск США планирует расширить области использования ЭВМ, а также продолжать работы, связанные со стандартизацией аппаратуры и математическим обеспечением. В частности, как отмечается в американской печати, в настоящее время находится в стадии строительства автоматизированная система административного управления COEMIS. Она объединит девять вычислительных центров, обслуживающих соответствующие географические районы деятельности инженерных войск. Все они будут подключены к главному вычислительному центру командования инженерных войск, а к каждому из них подключат малые ЭВМ, установленные в инженерных территориальных управлениях. Такая обширная сеть ЭВМ, по мнению руководства вооружённых сил США, позволит командованию инженерных войск оперативно решать задачи административного управления.
  • alldmi
  • 0
  • 0

Похожие записи

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.