Обратите внимание, что новости можно получать по RSS.
X
-

Авиация и космонавтика, Информационные технологии, История вычислительной техники и IT

26 декабря 2016, 15:59 (150 дней назад) № 10440
Книга "Digital Apollo. Human and Machine in Spaceflight", David A. Mindell. MIT, 2008

В книге рассматриваются вопросы взаимодействия человека и машины в контексте космической программы США (главным образом, программы Аполлон и полёта на Луну).

Показана дискуссия между инженерами/руководством NASA и астронавтами (первые предпочитали минимальное вмешательство астронавтов в управление, чтобы всё осуществлялось либо автоматически, либо по командам с Земли. Вторые - наоборот, были недовольны появлением компьютера), а также вопросы надёжности систем управления.

Книгу не переводили, я приведу здесь свой перевод нескольких фрагментов:

-----

Как вспоминал Alonso, астронавты воспринимали компьютер как что-то типа калькулятора - "одноразового" приложения к полёту. "Конечно, мы выключим компьютер как только окажемся наверху" (и действительно, ранние планы подрузамевали отключение системы между маневрами). В других случаях астронавты хотели одобрять, шаг за шагом, каждое совершаемое компьютером действие. Такое желание, конечно, было дико непрактичным. Учитывая, что компьютер выполнял тысячи операций в секунду - это привело бы к неприемлимо высокой нагрузке (на астронавтов - прим.пер.). Похожим образом, астронавты хотели прямого управления системами - вплоть до вентилей. Например, они хотели иметь возможность вручную управлять дросселированием посадочного двигателя лунного модуля.
Тем не менее, астронавты не были реакционерами, они лишь проявляли упрямство относительно систем, от которых зависели их жизни. Lickly вспоминал свою первую лекцию "новой девятке" на тему автоматического управления спуском с орбиты: "Я был просто ошеломлён умными вопросами. У Нейла Армстронга всё было под контролем... Они знали, какие правильные вопросы задать. Они не были луддитами". В конце концов NASA сказало, что астронавты могут предлагать изменения и входные данные для проектирования систем, однако не могут диктовать философию общего управления.

Battin вспоминает историю, которую он рассказывал астронавту и командиру Аполлона 12 Питеру Конраду: "Как-то раз авиалайнер стоял на взлётной полосе и не мог взлететь. По внутренней связи было передано сообщение: 'Уважаемые пассажиры, извините, взлететь мы не можем из-за неисправности самолёта. Мы собираемся заменить часть оборудования - это довольно сложно и займёт много часов.'. Однако, через полтора часа другой голос объявил, что самолёт готов к вылету. Один из пассажиров спросил: 'Похоже, заменить ту часть оборудования оказалось проще, чем вы думали'. Представитель авиакомпании ответил: 'Нет, мы заменили пилота'".
Battin вспоминал, что Конрад был впечатлён этой историей и потом пересказывал её другим. Мораль: если астронавтам не нравится автоматизация, нашлось бы достаточно людей, которых она бы устроила.

....

Астронавты в целом хорошо отзывались о DSKY (клавиатура и индикатор компьютера Аполлонов - прим. пер.), что было результатом многих часов тренировок. Hoag вспоминал: "первоначальная молчаливость членов экипажа со временем сменилась энтузиазмом и уверенностью в использовании компьютера для управления различными аспектами миссии".
Scott саркастически добавлял: "Это было так просто, что даже пилоты могли научиться этим пользоваться".

Определённые операции приводили к формированию собственного жаргона. Например, когда астронавт выравнивал инерциальную платформу, компьютер мог отобразить "остаток" или показатель качества выравнивания, в градусах. Индикация "00000" показывала отсутствие остатка - идеальное выравнивание, которое астронавты приветствовали восклицанием "пять яиц!" - ясной, в мужской культуре, формулировкой успеха.

....

Klumpp вспоминал, что первоначально астронавты хотели спускать лунный модуль с орбиты вручную. Он запрограммировал полёт на симуляторе и астронавты разбивались в каждом полёте. Посадка полностью зависела от компьютера.

....

Посадочный двигатель лунного модуля торчал снизу корабля в форме колокола. Как и огромные двигатели "Сатурна", он был закреплён в карданном подвесе и мог поворачиваться вперёд-назад и из стороны в сторону, что использовалось для смещения тяги, чтобы она проходила точно через центр тяжести модуля, который, в свою очередь, изменялся по мере израсходования топлива.
Двигатель был необычен ещё в одном: любой двигатель мог бы провести корабль ЧЕРЕЗ точку на лунной поверхности. Однако двигатель лунного модуля должен был доставить корабль В точку и бережно остановить его там, даже несмотря на то, что, по мере выгорания топлива, масса модуля с каждый секундой менялась. Это требование означало, что посадочный двигатель должен быть дросселируемым - необходима была возможность в реальном времени, при помощи компьютера, менять уровень тяги.

....

Программное обеспечение должно было считаться с капризами в поведении всех этих систем. Посадочный двигатель, например, "выгорал" - изнашивался, меняя свои характеристики. Программное обеспечение учитывало эти изменения в уравнениях (проблема с этими корректировками чуть было не привела к нестабильной тяге при первых посадках).

....

Bennet и его группа, работая вместе с астронавтами на симуляторах, разработала технику для посадки на Луну. По большей части роль пилотов, за исключением последних моментов перед касанием, была ограничена ситуациями аварийного прекращения полёта и мониторингом системам. В некоторых ситуациях аварийного прекращения, особенно при сбоях в PNGS (навигационная система - прим.пер.), экипаж мог оказаться чрезвычайно перегруженным. Bennet'у было заявлено, что пилоты должны иметь возможность сесть на ручном (полуавтоматическом) управлении - даже несмотря на то, что компьютер был в состоянии совершить посадку автоматически. "Никто из экипажа не хотел приземляться в автоматическом режиме" - вспоминал Bennet.
Bennet однажды предложил Chris'у Kraft'у, в качестве теста, полностью беспилотную автоматическую посадку на Луну. Он вспоминал, что Kraft не позволил этого, потому что, если первоначальная, автоматическая, посадка закончится неудачей, по ощущениям Kraft'a Конгресс мог бы настоять на успешной демонстрации перед тем, как пытаться сделать это с астронавтами на борту. Bennet не пытался подрывать идею лунной посадки заметив: "Я был всего лишь чистым инженером, пытаясь обеспечить безопасную посадку". Как-то раз с этой мыслью Bennet залез в симулятор лунной миссии и задал ему инструкцию приземлиться в полностью автоматическом режиме. Он вспоминает реакцию астронавтов: "Это не полёт" - заявили они ему презрительно.

....

(про ошибку 1202 при посадке Аполлон-11, которая была вызвана тем, что астронавты не отключили радар сближения с командным модулем и из-за того, что данные поступали сразу с двух радаров - сближения и посадочного, компьютер не успевал всё обрабатывать и тормозил):
Мы выяснили, что радар сближения был включён астронавтами. Но зачем они это сделали? Этот радар не использовался при посадке. Проверка показала, что на самом деле астронавты следовали процедуре - это было в их инструкциях (в действительности Aldrin поставил переключатель в положение SLEW когда оно должно было быть в AUTO, однако в данном случае это без разницы). Они выучились поступать таким образом на тренажёре. Однако, в симуляторе переключатель был лишь имитацией, не присоединённым к чему-либо. На настоящем корабле переключение имело другой эффект.
К тому моменту Armstrong и Aldrin уже исследовали Луну несколько часов - приближалось время отлёта. Из IL (команда Instrumental Landing - прим. пер.) позвонили в NASA и сказали им попросить астронавтов перед взлётом переключить переключатель радара сближения в положение LGC. Проблема была решена и сообщения об ошибке не возобновлялись.
Почему же в процедурах касающихся радара сближения, который используется при взлёте с Луны, было указано включить его при посадке? За некоторое время до посадки Aldrin спросил инженеров IL, можно ли оставить радар сближения включённым во время посадки на случай, если вдруг потребуется прервать полёт и вернуться к командному модулю. Инженер IL Larsen одобрил этот шаг и изменил чеклист. Понятно, что Aldrin таким образом просто хотел получше подготовиться к возможной отмене посадки.

....

Ещё в 1964, под нажимом National Academy, NASA начала процесс отбора астронавтов и среди учёных, неохотно признавая "не такая уж и большая разница между учёным и астронавтом" ...
Gene Cernan, уже летавший на Аполлоне 10 в качестве пилота лунного модуля, рассматривал науку как "паразита" лунной программы, заметив: "Наука - не причина, по которой мы научились летать".

....

После Аполлона 12 команда IL доработала программное обеспечение, чтобы сделать посадку более лёгкой для командира. Теперь в любом месте ниже 500 футов командир мог войти в режим "P66 Auto", в котором компьютер заставил бы лунный модуль осторожно остановиться, зависнуть и снижаться с постоянной скоростью. P66 Auto мог бы посадить модуль вслепую - сквозь облако пыли вроде того, с которым столкнулся Conrad. Эта возможность была в каждом полёте от Аполлона 13 до Аполлона 17. Но она никогда не была использована.
-------
Опубликовано: Пётр Соболев
3L 20C

Комментарии (20):
27 декабря 2016, 00:01 Michail Ivashenko: Текст по стилистике напоминает sc-fi книжку, наподобие "Марсианина" :)
27 декабря 2016, 00:03 Peter Sobolev: Я думаю, наоборот :)
27 декабря 2016, 00:07 Michail Ivashenko: Я думаю, в таких текстах, всё же, больше вымысла, чем правды. Столько лет прошло. Потеряли кинохронику, технологии создания ракеты-носителя, проектную документацию... зато "помнят", как бравые пилоты сказали "Это не полёт!", какую ручку в какой режим поставили, итп.
27 декабря 2016, 00:11 Peter Sobolev: С чего это они потеряли документацию? Вот ещё выдумал.
27 декабря 2016, 00:13 Peter Sobolev: И в какой режим ставили ручку - всё очень тщательно записано, потому что потом "разбор полётов" (даже без кавычек) по этому всему проводят.
27 декабря 2016, 00:14 Michail Ivashenko: Чего ж не стали развивать успех?
27 декабря 2016, 00:19 Peter Sobolev: Какой успех - посадку на Луну? Потому что смысл пропал. Соревнование с СССР выиграно, а просто так постоянно вытаскивать миллиарды баксов из кармана налогоплательщиков у которых к тому времени уже пропал интерес к Луне (телеканалы под конец уже стали отказываться от трансляций посадок) - никто не станет.
27 декабря 2016, 00:26 Michail Ivashenko: При чем тут посадка на Луну? Успех -- это ракета-носитель тягой в 30 тонн, благодаря двигателям фон Брауна. Насколько я понял, во всей космической истории payload - это святой грааль. Кто может утащить больше, тот и король. Объяснять всё тем, что "утёрли нос СССР и на том и хватит, теперь нам эти наработки не нужны, забудем про них" - ну хз, как-то неубедительно.
27 декабря 2016, 00:38 Peter Sobolev: Сверхтяжёлая ракетоноситель сама по себе никому не нужна. Она нужна чтобы что-то куда-то доставлять. Что и куда? Кто будет это оплачивать? Мне кажется ты думаешь, что это бесплатно - достаточно просто захотеть. Ну или не представляешь цифр.
Про ненужность наработок и прочих фраз - это твои слова, а не их. Они те самые наработки использовали и используют в самых разных областях. Один лишь AGC (компьютер) пнул всю их полупроводниковую промышленность. На тот момент эти компьютеры для Аполлонов забирали 60% производства чипов в США.
И это касается очень многих технологий которые пришлось изобретать и осваивать - для сварки, связи, организации производства (до того момента у них не было опыта управления проектами такого масштаба и сложности - это был огромный скачок, который СССР смог повторить, только когда стали делать Энергию-Буран - т.е. на много лет позже).
27 декабря 2016, 00:55 Michail Ivashenko: Вообще, строго говоря, ограниченная грузоподъемность ракет-носителей и есть главный ограничитель развития космической отрасли. Никто бы не отказался сейчас иметь тяжелый грузовик, сопоставимый по сложности и стоимости, например, с "Союзами". Вопрос "что и куда тащить" не возникал бы, как он не возникает в нынешних условиях, имея в виду коммерческие запуски (пример, может не самый удачный, - АН-225, который успешно занят коммерческими перевозками). Не будем говорить про сопутствующие технологии, вопрос в следующем: почему космическая отрасль страны, которая выиграла космическую гонку, находится в таком плачевном состоянии?
27 декабря 2016, 00:58 Peter Sobolev: > находится в таком плачевном состоянии?
Ты про какую страну, прости? :)
27 декабря 2016, 01:13 Michail Ivashenko: про США. Если посчитать все их запуски за год, то это порядка десятка с чем-то, да и то в основном это Фалконы, которые пока что, к сожалению, как-то не аллё. Для крупнейшей экономики мира это вообще ни о чем.
27 декабря 2016, 01:19 Peter Sobolev: Ты прикалываешься, да? Их станции летают вокруг Юпитера, Сатурна, к Плутону, и т.д. Марсоходы один за другим ездят по Марсу. Крупнейший космический телескоп столько времени снимки поставляет. О более мелких проектах не говорю, потому что их многие десятки - даже не помню названий. Вон - испытали Орион, сверхтяжёлый SLS собирают, с самолёта умеют выводить спутники. Кроме Ориона как минимум два пилотируемых корабля уже собираются - Боингом и SpaceX.
Как раньше говорили "нам бы так загнивать" :)
И причём тут вообще количество запусков? Если их мало, это показатель надёжности аппаратов (среди прочего).
27 декабря 2016, 01:28 Michail Ivashenko: Станции вокруг планет, марсоходы, это всё замечательно. НО это исследовательские миссии, технологически не дающие новых импульсов к развитию. Ничто (кроме отсутствия денег) не помешает, к примеру, России сейчас запустить аналогичные миссии. По большому счету, нет новых носителей, новых пилотируемых программ, новых модулей. Освоение космоса остановилось, никто не строит новых обитаемых баз, никто никуда не торопится :)
27 декабря 2016, 01:31 Michail Ivashenko: p.s. А посадка фалконов на платформу в океане это вообще цирк, над которым никто уже даже не смеётся
27 декабря 2016, 01:32 Peter Sobolev: Слушай, ты пишешь какую-то полную ерунду. Я лучше промолчу.
27 декабря 2016, 01:34 Michail Ivashenko: Какую именно? Может, мы о разных вещах говорим?
27 декабря 2016, 01:48 Michail Ivashenko: >>И причём тут вообще количество запусков? Если их мало, это показатель надёжности аппаратов (среди прочего). (извини, но ты тоже ерунду пишешь)
27 декабря 2016, 03:30 Peter Sobolev: Если срок службы спутников, скажем, GPS, в разы больше, чем GLONASS, это означает, что для обновления группировки их нужно запускать реже. Тоже самое касается и многих других спутников - военных, коммуникационных и пр. У них более современные технологии, надёжность - нужно меньше пусков при прочих равных.
27 декабря 2016, 09:56 Michail Ivashenko: Большинство запусков в мире - коммерческие, так что чем чаще запуски, тем лучше. Частые запуски хороши и с точки зрения отработки технологий, и развития, и цены. Что имеют на сегодняшний день американцы? Эксперименты Маска, множество исследовательских миссий, по сути, летающие фотоаппараты, и свернутую пилотируемую программу. Если ты считаешь, что они достигли своего апогея, ну я хз. По сравнению с тем, что у них было, я считаю, это ничтожно мало. Ладно, завязываем.
Эта заметка и комментарии к ней в Facebook: ссылка

Случайная заметка

6519 дней назад, 01:5220 июля 1999 Forza Ferrari electrono!!!Kто из tifosi Ferrari (к которым относится и автор статьи :-) ) не мечтает проводить гонки за рулём Ferrari? Hадо понимать, теперь это станет реальностью: Guillemot corporation и Ferrari заключили экслюзивное соглашение... Hет, нет, не по поводу TNT2 Ultra. B общем, Guillemot будет делать автомобилеобразную периферию (преимущественно игровую) с ...далее

Избранное

20 дней назад, 01:575 мая 2017 Часть 1: От четырёх до восьми Я люблю читать воспоминания людей, заставших первые шаги вычислительной техники в их стране. В них всегда есть какая-то романтика, причём какого она рода — сильно зависит от того, с каких компьютеров люди начали. Обычно это определяется обстоятельствами — местом работы, учёбы, а иногда и вовсе — ...далее

1525 дней назад, 00:5922 марта 2013 Прочёл тут книжку - iWoz ( ссылка ) , 2006 года. Это автобиография Стива Возняка. Похоже, что на русский её не переводили (в отличие от книг про Стива Джобса). В этой парочке, как известно, Возняк был инженером (собственно, и спроектировавшим Apple I и II), а Джобс - скорее предпринимателем. В книге есть довольно интересные ...далее

629 дней назад, 23:404 сентября 2015 Небольшое видео про CC'2015 ( версия без фоновой музыки здесь: ссылка )

997 дней назад, 03:121 сентября 2014 Мой семинар на Chaos Constructions'2014 (слайды можно в виде PDF скачать здесь: ссылка ) и несколько интервью с разными людьми: Вячеслав Славинский (svo) о Vectrex: ссылка Вячеслав Славинский (svo) о 3D Imager для Vectrex: ссылка Вячеслав Славинский (svo) о световом пере для Vectrex: ссылка ...далее