为什么阿波罗11号飞船导航计算机可以使用一些KB内存,不需要GB内存?

时间:2020-12-02 08:36:31   作者:
简单的回答是,阿波罗的导航计算机被设计用来协助(1)训练有素的专家——也就是宇航员;(2)在有限数量的离散任务中执行。你的智能手机被设计用来帮助(1)未经训练的低能儿(2)完成几乎无限多的变化多端的任务,其中一些甚至还没有被定义。

或者,让我们从另一个角度来看。不如我们来看看阿波罗制导计算机的用户界面。伙计们,这就是上世纪60年代中期的技术之花,DSKY(显示键盘)。没有图标。没有触摸屏。没有老鼠。没有字母数字键盘,只有这个(和一个表示飞船在太空中的姿态的小“八球”)。

为什么阿波罗11号飞船导航计算机可以使用一些KB内存,你需要GB内存?

基本上(我的意思是“基本上,”我遗漏了很多细微差别和细节),你告诉计算机功能发射服务推进系统(大引擎在命令服务模块)来提高它的轨道并将其发送回地球,通过输入“项目号码。然后,你将按照正确的顺序输入正确的变量(你希望燃烧发生的时间,等等),然后按PROceed。

一系列按键比这复杂得多,包括必须知道哪个号码是名词和动词,但实际上你可以做与计算机输入项目号码,输入适当的名词和动词,点击继续,然后看这个盒子做其事,点火发动机在正确的时间,减少了在正确的时间,等等。

除了上述,DSKY提供了宇航员关于他们的航天器相对于空间中的某个定点的位置的信息,称为REFSMMAT(不要要求对REFSMMAT的进一步解释…这是对自身的答案),它的速度(同样,相对于REFSMMAT),它的方向,以及其他一些基本信息。

它没有打开收音机。它没有运行环境控制。它并没有提醒宇航员什么时候呼叫休斯顿,什么时候吃饭,什么时候清理排尿管,而是引导了飞船。时期。这是一项复杂的任务,但它不需要消耗很多行代码为每个项目做出漂亮的图片,生产你的新批小猫的照片,发邮件你的母亲,提醒你把垃圾拿出去,与GPS卫星和给你一张地图,这样你就不会迷路了十二块从你的房子,或者让你玩糖果危机。

阿波罗制导计算机(AGC)只有一个非常简单的工作。收集数据从几十个传感器辊,音高,偏航,高度,x和y速度,发动机的性能,等和使用这些数据来计算下降/上升速度,发动机功率要求保持率下降/上升,估计燃料和剩余时间,以及发出指令12个推进器和/或发动机平衡环保持在适当的方向起飞,降落,对接,或者过程矫正策略。听起来工作量很大,但实际上只有几百字节的数据,可能还需要几十次计算。虽然它的速度要比人类快得多,但系统只需每秒执行几千条指令就能实时完成所有这些任务。这台计算机的唯一人机界面是一个小而简单的键盘/显示器(DSKY),上面有十几个输入数字的按键,几个状态灯,以及一个显示器,显示器使用3行7段led显示3个5位数字(以及一个加号或减号)。命令以两位数的动词/名词形式输入。动词告诉计算机运行哪个程序,名词提供该功能所需的任何额外输入。例如,如果飞行员输入3701作为动词/名词,AGC将运行程序01(发射前初始化),等待发动机启动,然后运行程序02(发射)。该项目将持续监控高度、姿态和速度,并根据需要调整引擎功率和推力矢量角度,将火箭送入适当的轨道。这样做的计算是微不足道的,但时间必须非常精确。发动引擎的时间过长或过短,你可能会偏离航线数百英里,或完全错过目标。

AGC不需要能够发送和接收电子邮件,玩游戏,音乐,或视频,或上网浏览色情或猫的图片。它不需要同时运行几十个或几十个程序,它只有一个简单的任务。假设你的智能手机需要几兆字节才能显示屏幕上的内容。仅仅绘制下一个屏幕就需要进行数十万次计算,而屏幕每秒更新几次。还要看看现代计算机需要处理的数据有多大。在20世纪60年代末,计算机一次可能处理几百个字节,表示几页文本或一组数字。但你最好的朋友的平均JPEG是数十万或数百万字节,而一只猫弹钢琴的视频是数亿字节。你需要100万倍的内存来存储它,需要10万倍的处理能力来显示它,这让人吃惊吗?
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