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半自动地面防空系统(SAGE)

已有 9133 次阅读 2016-12-15 13:18 |个人分类:机器崛起|系统分类:科研笔记| Sage, 半自动地面防空系统

半自动地面防空系统(SAGE)

半自动地面防空系统(Semi-Automatic Ground Environment 简称SAGE)是由北美防空司令部20世纪50年代后期至1980年使用的一套自动化追踪、拦截敌军飞行器,尤其是轰炸机的指挥系统。经后期改造后,系统可以自动地通过指挥机载自动驾驶仪引导飞机执行拦截任务。

1.为什么建立SAGE

       

1949829日,晨曦之中的前苏联塞米帕拉汀斯克大草原,在一个50米高的塔架上,吊起一只形同圣诞树玻璃球的巨球,数秒之后,就化作了一朵巨大的彩色蘑菇云。试验威力为2.2万吨TNT当量。这就是苏联制造的第一颗原子弹,当时被美国人称作“乔-1”号。苏联终于打破了美国的核垄断地位,成为世界上第二个拥有核武器的国家此时,冷战日渐加剧,为了国土防空和防空识别区的需要美国政府希望把计算机的优势用于军事目的上由此建立了一个能使国家边境免遭空袭的半自动地面防御系统“赛其”。1954年,防空用的计算机系统“赛其”在美国诞生。

2.什么是SAGE系统

半自动地面防空系统(Semi-Automatic Ground Environment 简称SAGE)是由北美防空司令部自20世纪50年代后期至1980使用的一套自动化追踪、拦截敌军飞行器,尤其是轰炸机的指挥系统。经后期改造后,系统可以自动地通过指挥机载自动驾驶仪引导飞机执行拦截任务。该系统中警戒雷达将天空中的飞机目标的方位、距离和高度等信息通过雷达录取设备自动录取下来,转换成二进制的数字信号;然后通过数据通信设备传到处理中心;大型计算机自动地接收这些信息,并经过加工处理计算出飞机的飞行航向、飞行速度和飞行的瞬时位置,初步判别出是否入侵,并将这些信息迅速传到空军和高炮部队,使它们有足够的时间作战斗准备。

最早的SAGE系统

19566月,IBM 交付了 SAGE 中使用的计算机的原型。媒体报道将其称为"电脑(computer)。它可以自动计算并有效避开攻击的导弹和飞行器,同时让军事指挥官了解空战的全局形势。尽管这在当今的世界开起来习以为常,但却是计算利用的飞跃。为了方便使用,SAGE系统最早还采用了人机交互的显示器。


AN/FSQ-7拥有100个系统控制台,包括 OA-1008状态显示器,光枪(塑料盖下方电缆终端),打火机,烟灰缸(光枪左侧)。


       

                   AN/FSQ-7作战指挥中心                                               光枪                        

AN/FSQ-7 SAGE的核心计算机系统,在其生命周期内表现出了极高的准确度和卓越的可靠性与耐用性。20世纪 50年代安装的最后一台 AN/FSQ-7 1983年退役;统计数据表明,计算机的平均无故障运行率达到了 97%AN/FSQ-7 的宕机时间是平均每年少于 4小时。即使是在 70年代,其它计算机“每年宕机时间长达数周”。

SAGE系统

 

SAGE大约1958年建设在麦圭尔空军基地。最左边的是冷却水塔(低) 中间建筑物发电机。多维数据集有四层楼,配有空调Y地面布线,二楼布放计算机三楼办公室,顶层是作战中心。

       

                      SAGE系统框架图                                             SAGE建筑平面图


为了提高预警时间,雷达系统也称为德克萨斯塔,被置于大西洋并使用类似于德克萨斯式海上石油钻井平台技术


位于锡拉库扎空军基地的SAGE作战中心配有控制台和大型显示器,可进行界别分组指挥。设备安装期间拍摄的档案图片。

SAGE 于 1963年部署完成,它由 23个中心组成,每个中心都配有单独的 AN/FSQ-7 系统,这个系统实际上由两台机器组成(其中一台备用),二者协调运行。最终,IBM 安装了 54个系统,它们之间是互相协作的关系。SAGE 系统一直服役到 19841月,被新一代防御网络取代。


这幅地图展示了当时规划中的SAGE。显示在地图上的大量的SAGE指挥中心,控制中心和缝隙填充雷达站由于预算限制从未被有效实施利用。

3.SAGE系统对后期的影响

赛其系统首次实现了计算机与通信设备的结合。SAGE 整个 IT 行业贡献了大量创新技术。这些创新技术包括比以前的技术运作速度更快且存储更多数据的磁核存储;实时操作系统(业界第一);高度规范的编程方法;重叠计算和 I/O 操作;数据通过电话线的实时传输; CRT 终端和光笔的使用(业界第一);冗余和备份方法与组件;以及当时最可靠的计算机系统(无故障运行时间)。它是计算机第一次在分散的地理位置的在线实时应用。

赛其系统是美国国防部的一个意义重大的项目,也是当时规模最大的项目。成本估计高达40亿到120亿美元,而普遍的估计为80亿美元。该项目共部署了56IBM 计算机,每台价值3000万美元;参与该项目的IBM全职员工300名,据了解,当时美国约有80%的程序员都在为该项目服务。赛其退役后,SAGE的组件和设备经常在影视作品中出现,成为好莱坞电影最受喜爱拍摄的场景,可以说赛其系统对当时的经济、文化乃至社会的影响都是毋庸置疑的。

赛其系统开拓了一个技术创新、技术突破的时代,对计算机技术、通信技术乃至智能技术的发展产生了重大影响。可以说当今的智能技术能够如此迅猛发展,赛其系统功不可没。

以上图片均来源于网络;更多精彩内容  敬请期待机械工业出版社《机器崛起》

附原文:


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