아폴로 중단 유도 시스템

Apollo Abort Guidance System(AGS, Abort Guidance^{[citation needed]} Section)은 하강, 상승 또는 랑데부 중에 달 모듈의 1차 유도 시스템(Apollo PGNCS)에 장애가 발생했을 때 중단 기능을 제공하는 백업 컴퓨터 시스템이었다.중단 시스템으로는 달 착륙 안내를 지원하지 않았다.

AGS는 아폴로 가이던스 컴퓨터와 PGNCS의 개발과는 독립적으로 TRW에 의해 설계되었다.

PGNCS에서 ^[1]사용한 것과 같이 짐벌 자이로스타빌라이제이션 IMU가 아닌 스트랩다운 관성 측정 장치를 사용한 최초의 항법 시스템이었다.짐벌 처리된 IMU만큼 정확하지는 않지만 광학 망원경과 랑데부 레이더의 도움으로 만족스러운 정확도를 제공했습니다.그것은 또한 더 가볍고 크기가 작았다.

묘사

Abort Guidance System에는 다음과 같은 구성 ^[2]요소는 다음과 같습니다.

• AEA(Abort Electronic Assembly): AGS 컴퓨터
• Abort Sensor Assembly(ASA): 단순한 스트랩다운 IMU
• 데이터 입력 및 디스플레이 어셈블리(DEDA): 우주 비행사 인터페이스(DSKY와 유사)

사용된 컴퓨터는 MARCO 4418(MARCO는 Man Rated Computer의 약자로, 치수는 5x8x23.75인치(12.7x20.3x60.33cm), 무게는 32.7파운드(14.83kg)이며 전력은 90와트입니다.메모리는 시리얼 액세스가 가능하기 때문에 AGC보다 느리지만, AEA의 일부 조작은 AGC보다 빠르거나 빠릅니다.

컴퓨터의 특징은 다음과 같습니다.

• 그것은 4096개의 단어를 가지고 있었다.하위 2048 워드는 소거 가능 메모리(RAM)였고 상위 2048 워드는 고정 메모리(ROM)로 사용되었습니다.고정 메모리와 소거 가능 메모리는 유사하게 구성되었기 때문에 고정 메모리와 소거 가능 메모리의 비율은 가변적이었다.
• 18비트 기계로 17개의 규모 비트와 부호 비트를 가지고 있었다.주소는 13비트 길이이며 MSB는 인덱스 주소 지정을 나타냅니다.
• 데이터 워드는 2의 보완어이며 고정 소수점 형식이었다.

레지스터

AEA에는 다음과 같은 ^[3]레지스터가 있습니다.

• A: 어큐뮬레이터(18비트)
• M: 메모리 레지스터(18비트), 중앙 컴퓨터와 메모리 간에 전송되는 데이터를 보유합니다.
• Q: 곱셈 지수 레지스터(18비트)는 곱셈 및 나눗셈 후 결과의 최하위 절반을 저장합니다.축전지의 확장으로도 사용할 수 있습니다.
• 인덱스 레지스터(3비트): 인덱스 어드레싱에 사용

그 밖에 중요하지 않은 레지스터는 다음과 같습니다.

• Address Register (12비트): 중앙 컴퓨터에서 요청한 메모리 주소를 보유합니다.
• 작동 코드 레지스터(5비트): 실행 중 5비트 명령 코드를 유지합니다.
• 프로그램 카운터(12비트)
• Cycle Counter(5비트): 변속 명령을 제어합니다.
• 타이머(2개 레지스터): 컨트롤 타이밍 신호를 생성합니다.
• 입력 레지스터: 13 레지스터

명령 집합

AEA 명령 형식은 5비트 명령 코드, 인덱스 비트 및 12비트 주소로 구성되었습니다.

컴퓨터에는 27개의 명령이 있습니다.

ADD: 메모리 위치 내용이 어큐뮬레이터 A에 추가됩니다.메모리 위치의 내용은 변경되지 않습니다.

ADZ (추가 및 제로):메모리의 내용이 어큐뮬레이터 A에 추가됩니다.메모리의 내용은 0으로 설정되어 있습니다.

SUB (개요):메모리의 내용은 축전지 A에서 감산됩니다.메모리의 내용은 변경되지 않습니다.

SUZ (감산 및 제로):메모리의 내용은 축전지 A에서 감산됩니다.메모리의 내용은 0으로 설정되어 있습니다.

MPY (멀티플):어큐뮬레이터 A의 내용은 메모리의 내용과 곱합니다.제품의 가장 중요한 부분은 어큐뮬레이터 A에 배치되고, 가장 중요한 부분은 레지스터 Q에 배치됩니다.

MPR (멀티플 및 라운드):와 동일MPY지시사항, Q 레지스터의 비트 1이 1일 경우 축적기 A의 내용에 축적기 A의 가장 중요한 부분을 추가하여 반올림한다.

MPZ (배율 및 제로):와 동일MPR명령, 메모리 내용은 0으로 설정됩니다.

DVP (분할):배당을 구성하는 누산기 A와 레지스터 Q의 내용을 메모리 내용으로 나눈다.이 몫은 누적기 A에 배치되며 반올림 시 오버플로가 발생하지 않는 한 반올림됩니다.

COM (완성 축전지):축전지 A의 내용은 두 개의 보충물로 대체됩니다.누계기 A의 내용이 양수, 0 또는 마이너스 1일 경우 내용은 변경되지 않습니다.

CLA (지우고 추가):어큐뮬레이터 A가 메모리에서 로드됩니다.메모리의 내용은 변경되지 않습니다.

CLZ (지우기, 추가 및 제로):와 유사하다CLA명령: 메모리 내용이 0으로 설정됩니다.

LDQ (Q 레지스터 로드):Q 레지스터에는 메모리의 내용이 로드됩니다.메모리의 내용은 변경되지 않습니다.

STO (스토어 어큐뮬레이터):축전지 A의 내용은 메모리에 저장됩니다.축전지 A의 내용은 변경되지 않습니다.

STQ (Q 레지스터 저장):Q Register의 내용은 메모리에 저장됩니다.Q Register의 내용은 변경되지 않습니다.

ALS N (산술 좌측 이동):축전지 A의 내용은 N자리 왼쪽으로 이동됩니다.

LLS N (긴 좌측 변속):누산기 A와 Q 레지스터의 비트 1 - 17의 내용은 레지스터 N개 위치만큼 왼쪽으로 이동됩니다.Q 레지스터의 기호는 어큐뮬레이터 A의 기호와 일치합니다.

LRS N (긴 오른쪽 변속):와 유사하다LLS단, 내용은 N곳으로 이동합니다.

TRA (전송):다음 명령은 메모리에서 가져옵니다.

TSQ (전송 및 Q 설정):Q 레지스터의 내용은 주소 필드가 다음 위치보다 큰 값으로 설정되어 있는 것으로 대체됩니다.TSQ설명.다음 명령은 메모리에서 가져옵니다.

TMI (마이너스 축전지 이송):다음 명령은 축전지 A의 내용이 음수인 경우 메모리에서 가져옵니다.그렇지 않으면 다음 명령이 순서대로 수행됩니다.

TOV (오버플로 시 전송):오버플로우 인디케이터가 설정되어 있는 경우는, 메모리에서 다음의 명령이 취득됩니다.

AXT N (인덱스 주소):인덱스 레지스터는 N으로 설정됩니다.

TIX (테스트 인덱스 및 전송):Index Register가 양수이면 1씩 감소하고 다음 명령은 메모리에서 가져옵니다.

DLY (지연):타이밍 신호가 수신될 때까지 실행이 정지됩니다.다음 명령은 메모리에서 가져옵니다.

INP (입력):주소별로 지정된 입력 레지스터의 내용은 누산기 A에 배치됩니다.입력 레지스터는 0으로 설정되거나 변경되지 않은 상태로 유지됩니다(선택한 레지스터에 따라 다름).

OUT (출력):축전지 A의 내용은 주소로 지정된 출력 레지스터에 배치됩니다.

소프트웨어

Abort Guidance System의 첫 번째 설계 아이디어는 컴퓨터의 사용이 아니라 내비게이션 기능이 없는 시퀀서를 포함하고 있었다.이것은 달 착륙선을 달 궤도에 올려놓기에 충분할 것이며, 그곳에서 승무원들은 아폴로 CSM에 의한 구조를 기다릴 것이다.이후 설계에는 자율성을 제공하기 ^[1]위해 디지털 컴퓨터가 포함되었습니다.

AGS 소프트웨어는 LEMAP 어셈블리 언어로 작성되었으며, 위에서 설명한 27개의 명령과 어셈블러가 사용하는 의사 연산 세트를 사용합니다.

주 계산 주기는 2초였습니다.이 2초 사이클은 100개의 세그먼트로 분할되었으며, 각 세그먼트의 지속 시간은 20ms였습니다.이러한 세그먼트는 20ms마다 재계산해야 하는 계산에 사용되었습니다(IMU 신호 처리, PGNCS 다운링크 데이터 업데이트, 방향 코사인 업데이트 등).

또한 40ms마다 수행해야 하는 일련의 계산도 있었다(엔진 명령, 외부 신호 샘플링, 자세 제어 등).

다른 계산은 2초마다 수행되었고 이러한 방정식은 20ms 세그먼트의 남은 시간 동안 다시 계산될 수 있도록 더 작은 그룹으로 나뉘었다(예: 레이더 데이터 처리, 궤도 매개변수 계산, 랑데부 시퀀스 계산, IMU 센서 보정 등).^[4]

AGS용 소프트웨어는 프로그램 오류를 발견하고 소프트웨어 크기를 줄이기 위해 여러 번 검토되었습니다.미완료 ^[5]및 크루 테스트에 사용된 소프트웨어의 알려진 버전이 몇 가지 있습니다.

사용자 인터페이스

AGS 사용자 인터페이스 유닛의 이름은 DEDA(Data Entry and Display Assembly)입니다.그 기능은 AGS로부터의 데이터 입력 및 읽기였다.AGC가 사용하는 DSKY와 달리 시스템의 일부 기능은 DEDA에 내장되어 있습니다.

DEDA에는 다음과 같은 요소가 있습니다.

• 숫자 키 0 ~ 9
• + 및 - 기호 키
• CLR 키: 엔트리 디스플레이를 클리어하고 OPR ERR 램프를 클리어합니다.
• ENTER 키: 데이터/주소 입력용
• READOUT 키: 지정된 주소에서 데이터를 읽고 새로고침된 데이터를 0.5초마다 표시합니다.
• HOLD 키: 데이터의 연속 출력을 중지합니다.
• OPR ERR LED: 오퍼레이터의 오류를 나타냅니다.
• 디스플레이는 데이터 입력 및 읽기에 사용됩니다.

AGS 사용

아폴로호 임무 중에는 착륙 중지가 전혀 필요하지 않았기 때문에 AGS의 사용에 대한 실제 설명은 거의 없다.그러나 AGS를 사용한 사례는 4건이었다.

그것의 첫 번째 용도는 아폴로 9호 임무 ^[6]중 지구 궤도 비행에서의 달 착륙선 하강 단계 테스트였다.그것은 APS 소각 전 달 착륙선 하강 단계를 분리한 후 아폴로 10호 미션에서 다시 사용되었다.스위치 설정이^[7] 올바르지 않으면 AGS가 Attachment Hold 모드가 아닌 Auto 모드로 유지되기 때문에 ^[8]스테이징 전에 프롬프트가 표시되고 Attachment가 확연히 어긋났습니다.사태는 빠르게 수습되었다.

AGS의 다음 사용은 아폴로 11호 임무의 달 상승 단계 동안 LM 승무원들이 짐벌 잠금으로 이어지는 일련의 랑데부 기동을 수행했을 때였다; 그 후 자세 제어를 획득하기 ^[2]위해 AGS가 사용되었다.

AGS는 산소탱크 폭발로 서비스 모듈이 불구가 되고 우주비행사들이 달 착륙선을 구명보트로 사용하게 된 후 아폴로 13호의 안전한 귀환에 중요한 역할을 했다.LM의 전력 및 물 공급은 제한되었고 일차 유도 및 항법 시스템은 냉각을 위해 너무 많은 물을 사용했습니다.그 결과, 주요 LM 하강 엔진 연소가 달에서 가장 가까운 곳에서 2시간 후에 집으로 가는 여정을 단축시킨 후, AGS는 두 번의 중간 항로 ^{[9]pp. III-17,32,35,40}보정을 포함한 대부분의 귀환에 사용되었다.

레퍼런스