Archivio per Charles Stark Draper

Il Quarto Membro dell’Equipaggio (1) – La Storia

Posted in Storia, Tecnologia with tags , , , , on 18 febbraio 2012 by raghnor

Il “quarto membro dell’equipaggio”

Nel corso della trattazione di qualche settimana fa sui sistemi di guida e navigazione non avevo toccato un argomento fondamentale: il Computer Subsystem (CSS). Ovvero l’Apollo Guidance Computer (AGC). L’argomento è veramente complesso, la documentazione in merito vastissima e ammetto che finora avevo girato al largo nel timore di non riuscire a realizzare dei post all’altezza. Bando alle ciance, ho deciso di provarci. Oggi cominciamo a vedere qualche scampolo di storia dell’AGC.

L’AGC fu un pezzo talmente fondamentale del programma Apollo, così fortemente integrato con i veicoli, così utile ed utilizzato dall’equipaggio da essersi meritato il titolo (che ho usato anche io per questi post) di “fourth crew member”, “il quarto membro dell’equipaggio”.

L’AGC fu un computer digitale progettato e costruito appositamente per il programma Apollo, installato a bordo sia del Command Module che del Lunar Module. Era il cuore del PGNCS. Gli astronauti interagivano coll’AGC tramite il DSKY (DiSplay KeYboard), un pannello che riuniva una tastiera, una serie di display numerici e alcune spie luminose. E’ importante notare come l’AGC fu uno dei primi computer digitali, in cui cioè venivano utilizzati circuiti integrati (all’epoca una tecnologia nuovissima, appena uscita dai laboratori di ricerca). Il secondo modello (Block II), utilizzato nei voli con equipaggio, fu costruito con 2800 circuiti integrati, tutti con 2 porte NOR a 3 ingressi. Per chiarire le proporzioni: nell’estate del 1963 il 60% della produzione statunitense di circuiti integrati venne utilizzata per la costruzione dei prototipi dell’AGC.

L’AGC venne progettato dall’Instrumentation Laboratory (IL) del MIT, sotto la guida di Charles Stark Draper. La progettazione dell’hardware fu opera di Eldon C. Hall. L’architettura del sistema fu opera di J.H. Laning Jr., Albert Hopkins, Ramon Alonso e Hugh Blair-Smith. La ditta che poi realizzò l’AGC fu la Raytheon.

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I sistemi di guida e navigazione (2) – La IMU

Posted in Tecnologia with tags , , , , on 15 gennaio 2012 by raghnor

La Inertial Measurement Unit dell’Apollo

Dopo l’introduzione della settimana scorsa, cominciamo ad esaminare le singole componenti del PGNCS. E parto dalla Inertial Measurment Unit, la IMU.

Una IMU (Inertial Measurement Unit) è un dispositivo elettronico che misura la velocità e l’orientamento di un veicolo utilizzando una combinazione di accelerometri e giroscopi. Come abbiamo visto questo dispositivo costituisce l’elmetto fondamentale di un sistema di navigazione inerziale (INS). I dati ottenuti dalla IMU del CSM o del LM permettevano all’AGC di determinare la posizione della capsula utilizzando un metodo noto come Dead Reckoning (Navigazione Stimata, in italiano).

La IMU ideata dal MIT per l’Apollo venne derivata da quella che Charles Stark Draper e il suo team utilizzarono per il missile Polaris.

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I sistemi di guida e navigazione (1)

Posted in Tecnologia with tags , , , on 8 gennaio 2012 by raghnor

Il PNGCS

Come in ogni altro viaggio, anche in quello dalla Terra alla Luna era fondamentale sapere rispondere ad una domanda: Dove sono? E inoltre, trattandosi di un veicolo in movimento, anche a questa: Dove sto andando?

Nel caso dell’Apollo erano due i metodi possibili per rispondere a queste domande.

Il primo era utilizzando i dati della tracking station della NASA Deep Space Network: le misurazioni erano molto accurate e venivano processate tramite algoritmi complessi che utilizzavano la potenza di calcolo dei mainframe del Mission Control.

Il secondo metodo sfruttava invece il Primary Guidance, Navigation and Control System (PGNCS, gli astronauti lo pronunciavano ‘pings’). Si trattava di un sistema di guida inerziale indipendente, i cui componenti si trovavano tutti a bordo dello stack Apollo; entrambi il CM e il LM erano dotati di questo sistema. L’accuratezza delle misurazioni effettuate col PGNCS non era pari a quelle effettuate dalle tracking station, ma era sufficiente ai fini della riuscita delle missioni. Il suo utilizzo fondamentale era quello di fungere da sistema di navigazione primario durante le manovre con accensione dei motori (powered flight) e in caso di assenza di comunicazioni con la Terra, pianificate (ad esempio in conseguenza del passaggio dietro alla Luna) o meno (problemi ai sistemi di comunicazione). Inoltre permetteva una verifica della correttezza delle misurazioni fatte da Terra.

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