Il Real-Time Computer Complex (RTCC)

Una vista dell’RTCC

Il Real-Time Computer Complex (RTCC) era il principale sistema di calcolo ed elaborazione dati della NASA ed era ospitato presso il Manned Spacecraft Center (MSC) a Houston. Si trovava al primo piano dell’edificio che ospitava le MOCR. Il suo compito era raccogliere, elaborare ed inviare al Controllo Missione le informazioni necessarie alla gestione di tutte le fasi delle missioni Apollo. Era in grado di determinare lo stato (in particolare la posizione) dell’Apollo e confrontarlo con lo stato previsto. Come indicato anche nel nome, l’RTCC era sufficientemente potente per elaborare i dati in tempo reale – ovvero in maniera così veloce che non vi era essenzialmente ritardo tra la ricezione dei dati e la disponibilità del risultato dell’elaborazione.

Lo storia dell’RTCC inizia nei primi anni 60, quando la NASA decide di costruire un nuovo centro spaziale, il futuro MSC. Gli studi preliminari vennero effettuati dalla Philco Corporation che era anche responsabile della costruzione dello stesso MSC: questo studio raccomandava la centralizzazione dei sistemi utilizzati dal Controllo Missione per evitare problemi di comunicazione tra diverse sedi NASA. L’ente spaziale decide di accogliere i risultati di questo studio e iniziò la progettazione e realizzazione dell’RTCC. La ditta che venne scelta per questo lavoro fu la IBM, forte anche dei lavori già svolti in questo ambito fin dai tardi anni 50 con il progetto Vanguard e successivamente con Mercury e Gemini. L’RTCC venne gestito da NASA e IBM congiuntamente tramite team di supporto misti.

Il ruolo dell’RTCC come già accennato era ben definito. Questo centro raccoglieva i dati provenienti dalle capsule Apollo e dal vettore di lancio, il Saturn V. I dati giungevano all’RTCC tramite le stazioni della Manned Space Flight Network (MSFN). L’elaborazione veniva avviata in modo automatico all’atto della ricezione dei dati. Dati che comprendevano tra gli altri i valori del vettore di stato (ovvero l’orientamento, la posizione e la velocità del veicolo) e lo stato dei principali sistemi (ad esempio la temperatura nella cabina, la carica delle batteria, il funzionamento delle celle a combustibile etc).

Quando l’equipaggio utilizzava l’AGC per determinare il vettore di stato dei veicoli durante la missione, il risultato di questo calcolo veniva confrontato con quello ottenuto dall’RTCC sulla base dei dati delle stazioni di rilevamento a terra. Se i valori differivano, si procedeva ad un ricalcolo da parte di entrambi. Se persisteva la differenza, a ‘vincere’ era sempre il valore proveniente dall’RTCC (e la cosa faceva un po arrabbiare chi all’MIT aveva lavorato duramente sull’AGC, fino ad ottenere una notevole accuratezza più volte verificata nel corso delle missioni).

Un’altra vista dell’RTCC

L’RTCC era responsabile della conversione e distribuzione dei dati in forma facilmente utilizzabile dai Flight Controller del MOCR. Per uno di essi in particolare, RETRO ovvero il Retrofire Officer, l’RTCC era fondamentale. RETRO era responsabile tra le altre cose di manovre chiave come le traiettorie di emergenza lungo la traiettoria terra-luna e per le traiettorie di rientro in atmosfera. L’RTCC poteva fornire al RETRO i valori necessari a queste manovre durante ogni fase della missione.

L’RTCC divenne operativo nel 1965, durante il programma Gemini. Inizialmente il cuore dell’RTCC era costituito da 5 computer IBM 7094-II. Erano computer dotati di una memoria di 64K word a 32 bit; il processore aveva una potenza di calcolo di 1 MIPS (Million Instructions Per Second, milioni di istruzioni per secondo). In pratica poteva eseguire 500.000 operazioni logiche, 250.000 addizioni, 100.000 moltiplicazioni e 62.500 divisioni al secondo. Non esistevano hard disk e i dati venivano memorizzati su nastro: l’RTCC aveva 8 tape reader, suddivisi in due banchi. Ciascun recorder poteva memorizzare 170.000 caratteri al secondo. Il dispositivo di input era una telescrivente ARS/KSR-33. L’output era visualizzabile su monitor a fosfori verdi (ah, i buoni vecchi terminali …). I programmi erano scritti in FORTRAN e MAP (Macro Assembler Programming). Ogni computer occupava un’area di 15 m2. Le comunicazioni con l’esterno erano gestite da 2 UNIVAC 490, una specie di ‘modem’ dell’epoca. Dopo l’incidente di Apollo 1, l’RTCC venne rimodernato. I vecchi computer vennero rimpiazzati da 5 IBM 360-75J, dotati del nuovo sistema operativo OS/360. Gli UNIVAC 494 rimpiazzarono i vecchi dispositivi di comunicazione.

All’interno dell’RTCC si potevano identificare 5 posizioni: Radar, Trajectory (or Computer Dynamics), Command (or Computer Command), Telemetry and Computer Supervisor (ComSup). Per ciascuna posizione erano assegnate 2 persone (RTCC Controllers): un dipendente IBM ed uno della NASA. Ciascuna posizione era responsabile dei dati per diversi Flight Controller: ad esempio i dati della Computer Dynamics erano utilizzati dal RETRO e dal FIDO. I flight controller potevano comunicare con gli RTCC Controller tramite apposite linee dedicate.

La piantina del primo piano del MOCR
(in rosso a stanza dell’RTCC)

Come detto i dati giungevano all’RTCC dalle varie stazioni della MSFN. Era responsabilità del Communications, Command and Telemetry System consentire che ciò avvenisse.

I 5 computer nel loro insieme costituivano il Real Time Computer (RTC) Subsystem, il cuore dell’RTCC. Erano in grado di operare in diverse configurazioni per gestire missioni con uno o due veicoli coinvolti e, allo stesso tempo, consentire di proseguire l’attività di sviluppo o di manutenzione pianificata. Ogni computer poteva assumere il ruolo di mission operations computer (MOC), dynamic standby computer (DSC), validation testing and maintenance computer o essere disconnesso ed isolato elettricamente dal resto dell’RTC. I MOC erano responsabili dell’output necessario al MOCR per gestire la missione; i DSC erano una sorta di backup dei MOC, che monitoravano alcune delle operazioni locali all’RTCC e potevano essere affiancati ai MOC in caso di bisogno.

La dotazione dell’RTCC 
CPU
5 System/360 Model 75J
10 Printer/Keyboard
Unità Nastro
32 2401 Magnetic Tape Unit
10 2403 Magnetic Tape Units & Control
Lettore Schede Perforate
7 2540 Card Read Punch
Stampanti
9 1403 Printer
6 1443 Printer
Canali
6 2870 Multiplexor Channel
5 2860 Selector Channel
5 2821 Control Unit
Terminali
9 2701 Data Adapter Unit
2 2702 Transmission Control
13 2260 Display Station
4 2848 Display Control
Dispositivi di Archiviazione
20 2365 Processor Storage Unit
9 2361 Core Storage

Accanto all’RTCC vero e proprio si trovava il Computer Control Subsystem (CCS), dotato di postazioni per il monitoraggio e il controllo dell’RTC. Solitamente i computer erano suddivisi in due gruppi (Complex A e Complex B), ciascuno assegnato ad una postazione del CCS. Ciascun complex era assegnato da una MOCR (MOCR 1 e MOCR 2). A seconda del tipo di missione, ogni complex poteva comprendere due o tre computer. La configurazione base era di due computer (1 MOC e 1 DSC) per una missione con singolo veicolo o 4 computer (2 MOC e 2 DSC) per una missione con due veicoli.

L’Auxiliary Data Processing Subsystem preparava i dati da memorizzare sui mastri magnetici (input) e, a richiesta, scriveva su stampante o su schede perforate i dati provenienti dai nastri (output). I programmi di questo sottosistema venivano utilizzati per le attività di gestione progettuale, pianificazione e manutenzione.

L’RTCC utilizzava il Central Processor and Communications Facility Control subsystem per gestire le comunicazioni con l’MSFN. Era responsabile dell’elaborazione dei messaggi e dell’utilizzo delle linee di input/output. Tutte le trasmissioni erano di tipo seriale a 40.8 bit al secondo.

Come detto l’RTCC era responsabile di fornire i dati per i display del MOCR e dei singoli flight controller. Il processo era automatizzato al massimo per richiedere il minimo di operazioni manuali e la massima rapidità di utilizzo. I dati disponibili includevano grafici e tabelle di dati. Le enormi tastiere disponibili in ogni console del MOCR servivano proprio per richiamare schermate di dati differenti con la singola pressione di un tasto. L’RTCC riceveva la richiesta e predisponeva i dati per l’output. Era compito del Computer Display/Control Interface Subsystem gestire l’intero processo.

2 Risposte to “Il Real-Time Computer Complex (RTCC)”

  1. Vittorio Says:

    Molto,molto tecnico ma anche molto molto interessante!

  2. raghnor Says:

    Sono d’accordo. È pensa che basandosi sulle fonti avrei potuto scrivere un post molto, molto, MOLTO tecnico😉

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