آي بي إم 9020

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

كان جهاز IBM 9020 حاسوبًا من طراز IBM System/360 ، تم تعديله ليصبح نظامًا متعدد المعالجات لاستخدامه من قبل إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA ) في مراقبة الحركة الجوية . [ 1 ] تم تركيب الأنظمة في مراكز مراقبة الحركة الجوية العشرين التابعة لإدارة الطيران الفيدرالية (ARTCCs) على طول المسارات الجوية، بدءًا من أواخر الستينيات. [ 2 ] : 6 كما قامت هيئة الطيران المدني البريطانية (CAA) بتركيب نظام مماثل في مركزها بلندن . [ 3 ] على سبيل المثال، استند جهاز IBM 9020A إلى نظام S/360-50 ، بينما استخدم جهاز 9020D اثنين من أصل ثلاثة أو أربعة معالجات من طراز S/360-65 لمعالجة بيانات الطيران والرادار، مع استخدام اثنين من أصل ثلاثة معالجات من طراز S/360-50 لتوفير إمكانية الإدخال/الإخراج. [ 2 ] : 4-5

احتوى مجمع مركز التحكم/مركز التحكم الرقمي ذو التكوين الأقصى على 12 جهاز حاسوب مركزي من طراز IBM S/360. لم تكن جميع مراكز مراقبة الحركة الجوية التابعة لإدارة الطيران الفيدرالية (FAA ARTCC)، والبالغ عددها 20 مركزًا، مزودةً بهذا التكوين الأقصى. يوضح هذا المخطط التكوين الأقصى، مع تمييز مربعات أجهزة الحاسوب المركزية باللون الأزرق.

كان هناك ثلاثة نماذج تشغيلية لنظام 9020: 9020A CCC (مجمع الحاسوب المركزي)؛ و 9020D CCC ؛ و 9020E DCC (مجمع قنوات العرض). جميع وحدات 9020A CCC كانت متصلة بمجمع عرض غير تابع لشركة IBM، بينما كان من الممكن توصيل وحدات 9020D CCC إما بمجمع عرض غير تابع لشركة IBM أو بمجمع IBM 9020E DCC. كانت وحدات 9020A و9020D CCC تُجري معالجة بيانات الطيران والرادار، ولكنها كانت تحتاج إلى مجمع عرض متصل لتوفير عرض تخطيطي (PVD) لمراقبي الحركة الجوية. كان مجمع العرض غير التابع لشركة IBM هو قناة عرض الحاسوب Raytheon 730 (CDC) في الولايات المتحدة، ونظام عرض الرادار المُعالَج Plessey (PRDS) في المملكة المتحدة [ 4 ]. كان بإمكان قناة عرض الحاسوب Raytheon CDC تشغيل 60 شاشة عرض تخطيطية كحد أقصى. تم تجهيز مراكز التحكم في الطيران الخمسة التي تجاوزت هذا الشرط بنظام IBM DCC الذي يمكنه تشغيل ما يصل إلى 90 وحدة PVD.

كان برنامج مراقبة الحركة الجوية يعمل على نسخة معدلة من نظام التشغيل OS/360 MVT كنظام تشغيل مضمن ، وهو OS/9020، ويُشار إليه أيضًا باسم "المراقب". وقد وفر المراقب خدمات الاتصالات، وإدارة التخزين، والتوقيت، والجدولة، والتسجيل. [ 5 ] : 2-1–2-5 كُتب هذا البرنامج بلغة JOVIAL . [ 6 ] [ 7 ] تُعد JOVIAL مناسبة بشكل خاص لإدارة الجداول والقوائم المرتبطة التي تُستخدم على نطاق واسع في النظام. كما عملت أدوات الدعم، والمجمعات ، والمترجمات على نظام التشغيل OS / 9020. [ 5 ] : 2-1

في البداية، تم اقتراح ثلاثة نماذج من طائرة 9020 CCC، بسعات مختلفة لخطط الطيران: 9020A بسعة قصوى تبلغ 325 خطة طيران؛ و9020B بسعة قصوى تبلغ 200 خطة طيران؛ و9020C بسعة قصوى تبلغ 100 خطة طيران. وفي نهاية المطاف، تم تسليم النموذج 9020A فقط، بالإضافة إلى النموذج 9020D اللاحق بسعة 650 خطة طيران.

كان لكل مركز مراقبة الحركة الجوية التابع لإدارة الطيران الفيدرالية وحدة تحكم لمراقبة صيانة النظام (SMMC - وهي ليست جزءًا من نظام 9020) تجمع مؤشرات حالة نظام (أنظمة) 9020 المثبتة بالإضافة إلى المكونات ذات الصلة، مثل الأنظمة البيئية وروابط الاتصالات.

احتوى مجمع مركز التحكم/مركز التحكم الرقمي ذو التكوين الأقصى على 12 جهاز حاسوب مركزي من طراز IBM S/360. لم تكن جميع مراكز مراقبة الحركة الجوية التابعة لإدارة الطيران الفيدرالية، والبالغ عددها 20 مركزًا، مزودة بهذا التكوين الأقصى. كان لدى المركز البريطاني نظام 9020D "ثلاثي" بستة أجهزة حاسوب من طراز IBM S/360 (ثلاثة من طراز S/360-65 وثلاثة من طراز S/360-50).

بالإضافة إلى مراكز مراقبة الحركة الجوية الـ 21، كانت هناك أربعة مواقع بأنظمة غير تشغيلية ذات تكوينات مختلفة: أنظمة الدعم والتطوير 9020A و9020D و9020E في مركز NAFEC التابع لإدارة الطيران الفيدرالية ؛ وأنظمة التدريب 9020A و9020E في أكاديمية إدارة الطيران الفيدرالية ؛ ونظام دعم 9020D أحادي الاتجاه موجود في نفس موقع نظام 9020D التشغيلي ثلاثي الاتجاه التابع لهيئة الطيران المدني في لندن، ونظام 9020A في شركة Raytheon لاختبار نظام العرض الخاص بهم.

نظام IBM 9020A في مركز جاكسونفيل ARTCC.
نظام IBM 9020D في مركز مراقبة الحركة الجوية في لندن.

كان مركز مراقبة الحركة الجوية في جاكسونفيل (ARTCC) يمتلك في البداية جهاز 9020A، والذي استُبدل بجهاز 9020D. بقي جهاز 9020A في جاكسونفيل ليصبح المنصة المادية لوظيفة التحكم المركزي في التدفق ضمن مركز مراقبة الحركة الجوية التابع لإدارة الطيران الفيدرالية (FAA) في واشنطن . أُعيد تسميته إلى حاسوب التحكم المركزي في التدفق، ووُضع له رابط بيانات رقمي مع مركز القيادة في واشنطن. استُبدل بنظام IBM 4341 في عام 1984.

في 9 يونيو 1977، وُقِّعت معاهدة "إيران - الطيران: المساعدة التقنية" [ 8 ] بين إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية ومنظمة الطيران المدني الإيرانية . وبموجب بنود المعاهدة، كان من المقرر أن تقدم إدارة الطيران الفيدرالية مساعدة تقنية لتحسين نظام المجال الجوي الوطني الإيراني. وشملت هذه المساعدة تركيب طائرتي 9020D و9020E والمعدات المرتبطة بهما بتكلفة 29 مليون دولار (من إجمالي تكلفة العقد البالغة 272 مليون دولار). [ 9 ] إلا أن المعاهدة لم تُنفَّذ بسبب الثورة الإسلامية الإيرانية عام 1979، ولم يتم تسليم الأنظمة.

تكوينات نظام مركز مراقبة الحركة الجوية
مركز مراقبة الحركة الجويةCCCعرض
ألبوكيركIBM 9020Aرايثيون 730
أتلانتاIBM 9020Dرايثيون 730
بوسطنIBM 9020Aرايثيون 730
شيكاغوIBM 9020DIBM 9020E
كليفلاندIBM 9020DIBM 9020E
دنفرIBM 9020Aرايثيون 730
فورت وورثIBM 9020DIBM 9020E
هيوستنIBM 9020Aرايثيون 730
إنديانابوليسIBM 9020Dرايثيون 730
جاكسونفيلIBM 9020Dرايثيون 730
مدينة كانساسIBM 9020Dرايثيون 730
لوس أنجلوسIBM 9020Dرايثيون 730
ممفيسIBM 9020Aرايثيون 730
مياميIBM 9020Aرايثيون 730
مينيابوليسIBM 9020Aرايثيون 730
مدينة نيويوركIBM 9020DIBM 9020E
أوكلاندIBM 9020Aرايثيون 730
مدينة سولت ليكIBM 9020Aرايثيون 730
سياتلIBM 9020Aرايثيون 730
واشنطن العاصمةIBM 9020DIBM 9020E
لندن (المملكة المتحدة)IBM 9020Dبليسي بي آر دي إس

طول العمر والأنظمة اللاحقة

كانت أجهزة 9020A و9020D قيد الاستخدام في أمريكا الشمالية حتى عام 1989، حين استُبدلت نهائيًا بأجهزة IBM 3083 BX1 الرئيسية كجزء من ترقية نظام الحاسوب المضيف (HCS) التابع لإدارة الطيران الفيدرالية (FAA). [ 10 ] [ 11 ] ثم استُبدلت أجهزة 3083 بدورها بخوادم IBM 9672 RA4 للمعالجة المتوازية خلال مشروع استبدال نظام الحاسوب المضيف والمحيطي (HOCSR) التابع لإدارة الطيران الفيدرالية، والذي اكتمل في عام 1999. كان أحد أسباب الترقية في عام 1999 هو القلق، الذي ربما كان غير مبرر، من أن الشفرة المصغرة لجهاز IBM 3083 لن تعمل بشكل صحيح في عام 2000. [ 11 ] على الأقل خلال المرحلة الأولى من الترقية، كانت أجهزة 9672 تُشغّل شفرة لغة التجميع الأصلية لإدارة الطيران الفيدرالية في وضع محاكاة System/360. بسبب فشل مشروع نظام الأتمتة المتقدمة (AAS) التابع لإدارة الطيران الفيدرالية، استمرت مجمعات قنوات العرض 9020E حتى التسعينيات.

كان لدى هيئة الطيران المدني / الهيئة الوطنية لخدمات الملاحة الجوية في المملكة المتحدة نظام 9020D يعمل بنظام NAS من عام 1974 إلى عام 1990، حيث تم نقل نظام NAS إلى نظام IBM 4381. عُرف هذا النظام باسم نظام الحاسوب المضيف (HCS)، واحتفظ بوحدات محولات الأجهزة الطرفية (PAMs) بتقنية System/360 من نظام 9020D. تم إيقاف تشغيل وحدات PAMs الثلاث (IBM 7289s) نهائيًا في 27 نوفمبر 1997 عند دخول بديلها (SPRINT) الخدمة.

تفاصيل نظام المملكة المتحدة 9020

كان نظام IBM 9020D يعمل في مركز مراقبة الحركة الجوية في لندن، قاعدة سلاح الجو الملكي البريطاني ويست درايتون،من عام 1974 إلى عام 1990، دعم مراقبي الحركة الجوية في المملكة المتحدة.

كان هناك العديد من المتغيرات من 9020، لكن المملكة المتحدة كان لديها 9020D Triplex يتكون من ثلاثة معالجات S/360 Model 65 وثلاثة معالجات S/360 Model 50 مع أقراص وأشرطة وطابعة وقارئ بطاقات مثقوبة مشتركة.

ثلاثة من المعالجات كانت عناصر حسابية (CE) وثلاثة عناصر حسابية للإدخال والإخراج (IOCE). يتكون النظام التشغيلي من عنصرين حسابيين (CE) وعنصرين حسابيين للإدخال والإخراج (IOCE). جميع المعالجات كانت تشغل برنامج نظام المجال الجوي الوطني (NAS). تولت العناصر الحسابية للإدخال والإخراج (IOCE) معالجة جميع برامج قنوات الإدخال والإخراج وبيانات الرادار.

قام مهندسو الحاسوب بتشغيل برنامج معالجة بيانات الرحلة في بيئة متعددة المعالجات تعمل في الوقت الفعلي.

يوفر كل من CE و IOCE الثالث نسخة احتياطية في حالة حدوث خطأ في الأجهزة، وسيتم تحويلهما تلقائيًا إلى التكوين عند فشل النظام المتصل بالإنترنت.

وفر نظام بسيط مكون من وحدة تحكم واحدة ووحدة تحكم إلكترونية واحدة (وملحقاتها) بيئة للاختبار والتطوير

كان برنامج NAS يعمل في ذاكرة بحجم 2.5 ميجابايت مع وجود عنصرين تخزين احتياطيين يتم تشغيلهما تلقائيًا في حالة إجراء فحص للتخزين.

كان لبرنامج مراقبة الحركة الجوية، المعروف باسم NAS في المملكة المتحدة، خمس وظائف تشغيلية أساسية:

(في الولايات المتحدة، يشير NAS إلى نظام الحركة الجوية الكامل - نظام المجال الجوي الوطني)

1) معالجة المسار - تحويل خطة الطيران إلى سلسلة من نقاط التحديد. لكل نقطة تحديد، يتم تحديد وقت وصول الرحلة، وارتفاعها، وتحديد فريق مراقبة الحركة الجوية (القطاع) المسؤول عن تلك المنطقة الجغرافية.

2) نشر الشريط - في وقت محدد قبل موعد وصول الرحلة إلى القطاع، اطبع شريط رحلة يحتوي على معلومات الطائرة للسماح لمراقبي الحركة الجوية بتحديد الرحلات المخطط لها أن تكون في نفس المكان، وعلى نفس الارتفاع، وفي نفس الوقت حتى يمكن فصلها بأمان.

3) معالجة الرادار - تحويل بيانات المدى والاتجاه الرادارية من 10 رادارات مختلفة إلى إحداثيات [س، ص] على مستوى النظام. يُحوّل الإسقاط المجسم البيانات إلى نموذج أرض مسطحة، حيث تقع نقطة التماس (نقطة التقاء المستوى المسطح بالأرض الكروية) بالقرب من أكسفورد. لكل مربع مساحته 16 ميلاً، كان هناك مصدر رادار مفضل، ومصدر ثانوي، ومصدر ثالث. في حال توفره، يُستخدم المصدر المفضل دائمًا للتحويل، بينما يُستخدم المصدران الثانوي والثالث في حال عدم توفره. هذا يُوفر للمراقبين أفضل تغطية رادارية ممكنة في صورة فسيفسائية. تُرسل بيانات [س، ص] إلى نظام عرض رادار بليسي.

4) الربط – من خلال مطابقة رموز إشارات الرادار المرسلة من الطائرة، والبحث عن الرحلة الصحيحة في المكان المناسب وفي الوقت المناسب تقريبًا، يمكن ربط بيانات الرادار وبيانات خطة الطيران وتتبع الرحلة. وهذا يسمح بتحديث بيانات مسار الرحلة المقدمة لمراقبي الحركة الجوية بالأوقات الفعلية. وفي حال تقدمت الرحلة أو تأخرت عن الجدول الزمني، يمكن إرسال تحديث زمني إلى المراقبين.

5) التنسيق – سمحت واجهات الربط مع الدول المجاورة بتمرير الرحلات إلكترونيًا بين المجال الجوي للدولة. ينص البروتوكول البسيط على أن "هذه الرحلة ستكون في هذا الموقع، وعلى هذا الارتفاع، وفي هذا الوقت". إذا لم يُرفض الطلب خلال 60 ثانية، تُعتبر الرحلة قد سُلمت.

يقوم برنامج نظام التخزين الشبكي (NAS) بتسجيل قاعدة بيانات خطة الطيران على القرص كل 30 ثانية. في حال حدوث عطل، يقوم النظام بإعادة تشغيل النظام. تتضمن هذه العملية نسخ محتويات الذاكرة إلى القرص والشريط لتحليل العطل لاحقًا، وإعادة تحميل جميع البرامج من القرص، وإعادة بناء قاعدة بيانات خطة الطيران من آخر تسجيل استعادة. تستغرق عملية إعادة التشغيل ما بين ثانيتين و10 ثوانٍ.

في وقت لاحق، أُضيفت معالجة NAS Terminator للكشف عما إذا كانت الرحلة نفسها تتسبب في إعادة تشغيل الطائرة مرتين خلال فترة زمنية محددة. في هذه الحالة، يتم عزل خطة الرحلة باعتبارها "سيئة محتملة" وإزالتها من قاعدة البيانات.

تضمنت مجموعة برامج NAS مجموعة واسعة من برامج البناء والتصحيح والتحليل والاختبار والتحديث.

لتوفير موارد النظام في وقت التشغيل، تتم معالجة قاعدة البيانات الجغرافية للمجال الجوي للمملكة المتحدة وعناوين جميع الأجهزة الطرفية مسبقًا، وفرزها وربطها في قاعدة بيانات مملوءة مسبقًا بواسطة أداة بناء غير متصلة بالإنترنت يتم إرفاقها بالتطبيقات والمراقبة في وقت بناء النظام.

في أواخر ثمانينيات القرن الماضي، اكتسب جهاز 9020D البريطاني سمعة سيئة بسبب عدم موثوقيته بعد عطلين في عام واحد. كانت الأعطال في الواقع في أنظمة UPS بتردد 60 هرتز التي كانت تُزوّد ​​الطاقة، ولكن تم استبعاد الجهاز 9020. ولم يتضح إلا عند إيقاف تشغيله أن النظام كان من الممكن أن يعمل بتردد 50 هرتز مع سرعة مروحة تبريد أبطأ قليلاً.

في عام ١٩٩٠، أُعيد تثبيت برنامج نظام التخزين الشبكي (NAS) على معالجات النظام ٣٧٠، ٤٣٨١، مع وحدة تخزين رقمية مباشرة ٣٣٨٠ وشريط ٣٤٨٠. وتم تغيير إعدادات البرنامج إلى معالج رئيسي ومعالج احتياطي، مع وجود إشارة نبضية بينهما. إذا لم يتلقَّ المعالج الاحتياطي إشارة نبضية خلال فترة زمنية محددة، فإنه يتحول إلى المعالج الرئيسي، ويُفعِّل جميع الأجهزة الطرفية عليه، ويُعيد تشغيل النظام لإعادة بناء قاعدة بيانات خطة التشغيل. وبذلك، توقف النظام عن العمل بمعالجات متعددة.

مصادر

  • شاشة عرض IBM FAA 360/65-9020 . متحف تاريخ الحاسوب بجامعة ستانفورد . تم الاطلاع عليه في 2 يونيو 2010 .صور لعملية إعادة تدوير 9020E
  • "إيقاف تشغيل المفاتيح إيذاناً بنهاية حقبة" . صحيفة موظفي هيئة الطيران المدني البريطانية . 29 ديسمبر 2012.مقال حول الإيقاف النهائي لـ PAM

مراجع

  1. ↑ مجلة أنظمة IBM، المجلد 6، العدد 2، 1967.
  2. 1 2 برودلي، ويليام؛ فريمان، هارفي؛ أويسن، جيمس؛ روتليدج، رونالد؛ ثوربر، كينيث (سبتمبر 1981). تحليل لبعض التحسينات المختارة على مجمع الحوسبة المركزي أثناء الرحلة (ملف PDF) (تقرير فني). FAA-EM-81-18. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية في 27 فبراير 2022.
  3. ↑ جيبسون، غاري (15 يوليو 2020). "أعظم الابتكارات في تاريخ مراقبة الحركة الجوية: معالجة بيانات الرحلات" . NATS . مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2020.
  4. ↑ هيويش، مارك (17 يوليو 1980). "لا وجود للذباب في نظام مراقبة الحركة الجوية البريطاني" . مجلة نيو ساينتست . ص 190. 
  5. 1 2 مواصفات برنامج التحكم المركزي في التدفق الحاسوبي: المجلد الثالث، مواصفات النظام الفرعي للدعم غير المتصل بالإنترنت (ملف PDF) (تقرير فني). سبتمبر 1976. FAA RD-76 157، الجزء الثالث.
  6. ↑ خطة برنامج الهندسة والتطوير - نظام التحكم المركزي في التدفق (ملف PDF) (تقرير فني). أغسطس 1978. صفحة 41. FAA-ED-11-1A. 
  7. ↑ بيلفورد، بيتر تشيس؛ بروليو، كارلو (1978). "تقييم كمي لفعالية ضمان الجودة كما تم تطبيقه في مشروع تطوير برمجيات واسع النطاق" . مجلة ACM SIGMETRICS لتقييم الأداء . 7 ( 3-4 ). ACM: 173-180 . doi : 10.1145/1007775.811119 .
  8. ↑ إيران - الطيران: المساعدة الفنية
  9. ↑ تقرير دراسة نظام المجال الجوي الوطني الإيراني لعام 1975
  10. ↑ "تقرير اختبار قبول مرحلة اقتناء نظام الحاسوب المضيف لبرنامج الأتمتة المتقدمة" (PDF) . أغسطس 1987.
  11. 1 2 "مراقبة الحركة الجوية: تخطط إدارة الطيران الفيدرالية لاستبدال نظام الكمبيوتر الرئيسي الخاص بها لأنه لا يمكن ضمان توافره في المستقبل" (ملف PDF) . 1 مايو 1998.

للمزيد من القراءة