प्रक्षेपण यान डिजिटल कंप्यूटर

लॉन्च व्हीकल डिजिटल कंप्यूटर (एलवीडीसी) एक कंप्यूटर था जो सैटर्न वी रॉकेट के लिए लॉन्च से लेकर पृथ्वी की कक्षा में प्रवेश के लिए ऑटोपायलट प्रदान करता था। ओवेगो न्यूयॉर्क में आईबीएम के इलेक्ट्रॉनिक्स प्रणाली सेंटर द्वारा डिजाइन और निर्मित यह सैटर्न वी इंस्ट्रूमेंट यूनिट के प्रमुख घटकों में से एक था जो सैटर्न वी और शनि आईबी रॉकेट के एस-आईवीबी चरण में लगाया गया था। एलवीडीसी ने सैटर्न हार्डवेयर के प्री- और पोस्ट-लॉन्च चेकआउट का भी समर्थन किया। इसका उपयोग वाहन डेटा एडेप्टर लॉन्च करें (एलवीडीए) के संयोजन में किया गया था जो सेंसर इनपुट से लॉन्च वाहन से कंप्यूटर तक सिग्नल कंडीशनिंग करता था।

हार्डवेयर
एलवीडीसी प्रति सेकेंड 12190 निर्देश निष्पादित करने में सक्षम था। तुलना के लिए 2022 तक कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने 1.78 ट्रिलियन निर्देशों प्रति सेकंड 146 मिलियन गुना तेजी से चलने में सक्षम एक चिप बनाई। इसकी मास्टर क्लॉक 2.048 मेगाहर्ट्ज पर चलती थी किंतु 82 μs (168 घड़ी चक्र) के मूलभूत निर्देश चक्र समय के लिए प्रत्येक बिट को संसाधित करने के लिए आवश्यक 4 चक्रों 14 बिट्स प्रति निर्देश चरण और 3 चरण प्रति निर्देश के साथ संचालन बिट-क्रमिक रूप से किया जाता था। ) एक साधारण ऐड के लिए कुछ निर्देशों (जैसे कि गुणा या भाग) को निष्पादित करने के लिए मूल निर्देश चक्र के कई गुणकों की आवश्यकता होती है।

मेमोरी 13-बिट शब्दांश के रूप में थी प्रत्येक में 14 वीं पैरिटी बिट थी। निर्देश आकार में एक शब्दांश थे जबकि डेटा शब्द दो शब्दांश (26 बिट) थे। मुख्य मेमोरी रैंडम एक्सेस चुंबकीय कोर मेमोरी थी, जो 4,096-शब्द मेमोरी मॉड्यूल के रूप में थी। 8 मॉड्यूल तक अधिकतम 32,768 शब्दों की स्मृति प्रदान की गई। अल्ट्रासोनिक विलंब-रेखा स्मृति ने अस्थायी संचयन प्रदान किया।

विश्वसनीयता के लिए एलवीडीसी ने ट्रिपल मॉड्यूलर अतिरेक ट्रिपल-रिडंडेंट लॉजिक और एक वोटिंग प्रणाली का उपयोग किया। कंप्यूटर में तीन समान लॉजिक प्रणाली सम्मिलित थे। प्रत्येक तर्क प्रणाली को सात-चरण पाइपलाइन (कंप्यूटिंग) में विभाजित किया गया था। पाइपलाइन में प्रत्येक चरण में एक मतदान प्रणाली परिणामों पर बहुमत से मतदान करेगी जिसमें सबसे लोकप्रिय परिणाम सभी पाइपलाइनों में अगले चरण में पारित किया जाएगा। इसका अर्थ था कि सात चरणों में से प्रत्येक के लिए तीन पाइपलाइनों में से किसी एक में एक मॉड्यूल विफल हो सकता है और एलवीडीसी अभी भी सही परिणाम देगा।डॉ वर्नर वॉन ब्रौन। टिनी कंप्यूटर सबसे ताकतवर रॉकेट चलाते हैं। लोकप्रिय विज्ञान। अक्टूबर 1965। पी। 94-95; 206-208।  परिणाम ऑपरेशन के 250 घंटों में 99.6% की अनुमानित विश्वसनीयता थी, जो अपोलो मिशन के लिए आवश्यक कुछ घंटों से कहीं अधिक था।

चार मेमोरी मॉड्यूल के साथ, 16,384 शब्दों की कुल क्षमता देते हुए, कंप्यूटर का वजन होता है 72.5 lb, था 29.5 x आकार में और 137W की खपत। एलवीडीसी ने लॉन्च व्हीकल डेटा एडॉप्टर (एलवीडीए) के साथ डिजिटल रूप से संचार किया। एलवीडीए ने फ्लाइट कंट्रोल कंप्यूटर (एफसीसी) के साथ एनालॉग-टू-डिजिटल और डिजिटल-टू-एनालॉग को परिवर्तित किया। एफसीसी एक एनालॉग कंप्यूटर था।

सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर और एल्गोरिदम
एलवीडीसी निर्देश शब्द 4-बिट ओपकोड फ़ील्ड (कम से कम महत्वपूर्ण बिट्स) और 9-बिट ऑपरेंड एड्रेस फ़ील्ड (सबसे महत्वपूर्ण बिट्स) में विभाजित किए गए थे। अठारह अलग-अलग निर्देश होने पर इसने इसे सोलह संभावित ऑपकोड मानों के साथ छोड़ दिया: फलस्वरूप, तीन निर्देशों ने एक ही ऑपकोड मान का उपयोग किया, और यह निर्धारित करने के लिए पता मूल्य के दो बिट्स का उपयोग किया कि कौन सा निर्देश निष्पादित किया गया था।

मेमोरी को 256-शब्द क्षेत्रों में तोड़ा गया था। पते के 8 बिट्स एक सेक्टर के भीतर एक शब्द निर्दिष्ट करते हैं, और 9वीं बिट सॉफ्टवेयर-चयन योग्य वर्तमान सेक्टर या वैश्विक सेक्टर के बीच चयनित होती है जिसे अवशिष्ट मेमोरी कहा जाता है।

अठारह संभावित एलवीडीसी निर्देश थे:

प्रोग्राम और एल्गोरिदम
उड़ान में एलवीडीसी ने वाहन मार्गदर्शन के लिए प्रत्येक 2 सेकंड में एक प्रमुख कम्प्यूटेशन लूप चलाया, और रवैया नियंत्रण के लिए 25 बार एक सामान्य लूप चलाया। माइनर लूप प्रत्येक 40 ms पर एक समर्पित व्यवधान द्वारा ट्रिगर होता है और चलने में 18 ms लेता है।

अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर सॉफ्टवेयर के विपरीत एलवीडीसी पर चलने वाला सॉफ्टवेयर विलुप्त हो गया लगता है। जबकि हार्डवेयर अनुकरण करने के लिए अधिक सरल होगा सॉफ्टवेयर की केवल शेष प्रतियां संभवतः नासा साइटों पर प्रदर्शन पर शेष सैटर्न वी रॉकेट के सैटर्न वी इंस्ट्रूमेंट यूनिट एलवीडीसी की मुख्य मेमोरी में हैं

व्यवधान
एलवीडीसी बाहरी घटनाओं से प्रारंभ होने वाले कई व्यवधानों का भी उत्तर दे सकता है।

सैटर्न आईबी के लिए ये व्यवधान थे:

एक शनि V के लिए ये व्यवधान थे:

निर्माण
एलवीडीसी लगभग था 30 in चौड़ा, 12.5 in उच्च, और 10.5 in गहरा और तौला हुआ 72.5 lb. चेसिस मैग्नीशियम-लिथियम मिश्र धातु एलए 141 से बना था इसकी उच्च कठोरता कम वजन और अच्छी कंपन नमी विशेषताओं के लिए चुना गया था। चेसिस को दीवारों से अलग कोशिकाओं के 3 x 5 आव्यूह में विभाजित किया गया था जिसके माध्यम से 138 वाट को हटाने के लिए शीतलक परिचालित किया गया था कंप्यूटर द्वारा छितरी हुई शक्ति। सेल की दीवारों में स्लॉट्स में इलेक्ट्रॉनिक्स के पेज थे। कंप्यूटर की दीवारों के माध्यम से शीतलक को परिचालित करके एलवीडीसी को ठंडा करने का निर्णय उस समय अद्वितीय था और एलवीडीसी और एलवीडीए (इस विधि का उपयोग करके आंशिक रूप से ठंडा) को तीन आयामी पैकेजिंग के कारण एक ठंडे प्लेट स्थान पर रखने की अनुमति दी। सैटर्न वी इंस्ट्रूमेंट यूनिट में अधिकांश उपकरणों को ठंडा करने के लिए उपयोग की जाने वाली ठंडी प्लेटें अंतरिक्ष की दृष्टि से अक्षम थीं, चूँकि विभिन्न प्रकार के उपकरणों के लिए बहुमुखी थीं। एलॉय एलए 141 का उपयोग आईबीएम द्वारा जेमिनी कीबोर्ड रीड आउट यूनिट्स और कम मात्रा में कंप्यूटर पर किया गया था और एलवीडीसी का बड़ा फ्रेम उस समय एलए 141 कास्ट के सबसे बड़े बिलेट से तैयार किया गया था और बाद में सीएनसी को फ्रेम में मशीनीकृत किया गया था।.

एक पृष्ठ में दो सम्मिलित थे 2.5 - 3 in बैक टू बैक और एक मैग्नीशियम-लिथियम फ्रेम कम पावर पेजों पर चेसिस और उच्च पावर पेजों पर मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम-जिंक पर गर्मी का संचालन करने के लिए 12-लेयर बोर्ड में सिग्नल पावर और ग्राउंड लेयर होते हैं और लेयर्स के बीच कनेक्शन प्लेटेड-थ्रू होल द्वारा बनाए जाते हैं। प्लेटेड-थ्रू छेद जानबूझकर यूनिट लॉजिक उपकरण (यूएलडी) के नीचे रखे गए थे जिससे उपकरणों से धातु के फ्रेम और इस तरह शीतलक की दीवारों तक गर्मी का संचालन किया जा सकता है ।

35 एल्यूमिना वर्गों तक 0.3 x एक बोर्ड को सोल्डर किया जा सकता है। इन एल्यूमिना वर्गों में ऊपर की तरफ सिल्क स्क्रीन वाले कंडक्टर और नीचे की तरफ सिल्क स्क्रीन वाले रेसिस्टर्स थे। अर्धचालक चिप्स 0.025 x, प्रत्येक में या तो एक ट्रांजिस्टर या दो डायोड होते हैं, जिन्हें ऊपर की तरफ सोल्डर करके रिफ्लो किया जाता है। संपूर्ण मॉड्यूल को यूनिट लॉजिक उपकरण कहा जाता था। यूनिट लॉजिक उपकरण (यूएलडी) आईबीएम के ठोस तर्क प्रौद्योगिकी (एसएलटी) मॉड्यूल का एक छोटा संस्करण था किंतु क्लिप कनेक्शन के साथ। तांबे की गेंदों का उपयोग चिप्स और प्रवाहकीय पैटर्न के बीच संपर्क के लिए किया जाता था।

इलेक्ट्रॉनिक संरचना का पदानुक्रम निम्न तालिका में दिखाया गया है।

यह भी देखें

 * अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर
 * अपोलो पीजीएनसीएस प्राथमिक अंतरिक्ष यान मार्गदर्शन प्रणाली
 * मिथुन अंतरिक्ष यान ऑन-बोर्ड कंप्यूटर (ओबीसी)

संदर्भ

 * IBM, Saturn V Launch Vehicle Digital Computer, Volume One: General Description and Theory, 30 November 1964
 * IBM, Saturn V Guidance Computer, Semiannual Progress Report, 1 Apr. - 30 Sep. 1963, 31 October 1963; archive
 * Bellcomm, Inc, Memory Requirements for the Launch Vehicle Digital Computer (एलवीडीसी), April 25, 1967
 * Boeing, Saturn V Launch Vehicle Guidance Equations, SA-504, 15 July 1967
 * NASA Marshall Spaceflight Center, Saturn V Flight Manual SA-503, 1 November 1968
 * NASA Marshall Spaceflight Center, Skylab Saturn IB Flight Manual, 30 September 1972
 * M.M. Dickinson, J.B. Jackson, G.C. Randa. आईबीएम Space Guidance Center, Owego, NY. "Saturn V Launch Vehicle Digital Computer and Data Adapter." Proceedings of the Fall Joint Computer Conference, 1964, pages 501–516.
 * S. Bonis, R. Jackson, and B. Pagnani. आईबीएम Space Guidance Center, Owego, NY. "Mechanical and Electronic Packaging for a Launch-Vehicle Guidance Computer." International Electronic Circuit Packaging Symposium 21–24 August 1964. Pages 226–241.
 * IBM, Apollo Study Report, Volume 2. आईबीएम Space Guidance Center, Owego, NY, 1 October 1963. 133 pages. Also available on Virtual AGC (search for 63-928-130).
 * NASA MSFC, Astrionics System Handbook Saturn Launch Vehicles NASA Marshall Space Flight Center, 1 Nov 1968. MSFC No. IV-4-401-1. आईबीएम No. 68-966-0002. 419 pages. Chapter 15 is about the एलवीडीसी and Launch Vehicle Data Adapter.
 * NASA MSFC, Astrionics System Handbook Saturn Launch Vehicles NASA Marshall Space Flight Center, 1 Nov 1968. MSFC No. IV-4-401-1. आईबीएम No. 68-966-0002. 419 pages. Chapter 15 is about the एलवीडीसी and Launch Vehicle Data Adapter.

बाहरी संबंध

 * आईबीएम Archives: Saturn Guidance Computer
 * High-resolution photos of LDVC components at the SpaceAholic collection of Apollo Lunar Module and Saturn V spaceflight artifacts