НЕЙРОВЫЧИСЛИТЕЛЬ
NEUROCOMPUTER

Данное изобретение относится к вычислительной технике.
Системы управления подвижными объектами как авиационной, так и ракетно-космической техники, а также мобильных робототехнических комплексов в качестве одного из основных звеньев включают подсистему инерциальной навигации, которая традиционно создавалась на основе гироскопической платформы. Однако ограниченный диапазон изменения угловых положений объекта практически исключает ее использование для высокоманевренных объектов. В связи с этим в последнее время все большее распространение получают бескарданные инерциальные системы (БИНС), в которых отсутствуют механические гироскопы, задающие базовую ориентацию инерциальной системы координат, и средства силовой стабилизации с многочисленными жгутами проводов, ограничивающими угловое перемещение жестко связанного с конструкцией объекта управления корпуса платформы.
В БИНС инерциальная система координат рассчитывается математически бортовыми вычислительными устройствами по информации, поступающей от акселерометров и датчиков угловых скоростей, в качестве которых используют кольцевые лазерные датчики - кольцевые лазерные гироскопы или волоконно-оптические гироскопы. Независимо от типа датчика требуется высокоскоростная обработка информации об угловых скоростях и ее пересчет в инерциальную систему координат. В основе этих преобразований лежат матричные вычисления, где в качестве элементов матриц используются тригонометрические функции типа sinx и cosx. Не смотря на существенный прогресс в области создания бортовых цифровых вычислительных машин (БЦВМ) их производительности оказывается недостаточно для решения задач БИНС, так как программное вычисление тригонометрической функции занимает существенное время (несколько миллисекунд), а требуется за 1 миллисекунду сформировать полную трехкоординатную инерциальную систему. В связи с этим возникает необходимость введения в состав БЦВМ или дополнительно к ней специализированных вычислительных устройств, ориентированных на решение в требуемое время задач БИНС, Эти устройства должны быть ориентированы в первую очередь на быстрое вычисление тригонометрических функций и матричные вычисления. Рядом специалистов в последнее время для вычисления функций одной или нескольких переменных предлагается использовать нейронные сети. Данное направление представляется достаточно перспективным для модернизации БЦВМ, с целью ускорения решения задач БИНС. Общеизвестно, что тригонометрические функции sinx и cosx могут быть представлены полиномом, представляющим сумму членов различных степеней переменной х с соответствующими коэффициентами. Для быстрой реализации вычислений в этом случае применимы нейронные сети, в которых необходимо реализовать быстрое суммирование и умножение, а «обучение» сети вести путем записи в память вычислителей соответствующих вычисляемой функции коэффициентов полинома. По нейронным вычислителям известны предложения (См. статью А.Н. Горбань «Обобщенная апроксимационная теорема и вычислительные возможности нейронных сетей» / Сибирский журнал вычислительной математики 1998, Т1 №1, стр.12-24), где на рисунках (рис.1 - рис.4) приведены примеры построения компонентов нейронных сетей на основе сумматоров с набором весовых коэффициентов на входе. Однако отсутствие в их составе аппаратурных умножителей и средств задания коэффициентов для «обучения» сети, что является обязательным при настройке вычисления конкретной функции, не позволяет использовать их для создания специализированных вычислителей БИНС. Некоторые решения по компонентам нейронных сетей приведены в другом источнике (См. Л.Н. Ясинецкий «Введение в искусственный интеллект» Учебн. пособие для ВУЗов, 2 издание. Изд. «Академия»), где на стр.29 приведено описание нейрона Мак-Каллона, Питтса на базе нескольких компонентов, содержащих сумматор произведений переменной и коэффициентов, и элементы И, ИЛИ, НЕ). Однако отсутствие умножителей и средств задания коэффициентов для «обучения» сети также не позволяет использовать эти решения для выполнения поставленной задачи: быстрого вычисления тригонометрических функций.
Наиболее полно задача создания вычислителей, на основе принципов нейросетей решена в изобретении «Нейропроцессор» (См. патент RU №2473126, от 20.01.2013), который можно принять за прототип. Известный нейропроцессор содержит блок связи (БС) с БЦВМ верхнего уровня системы автоматического управления, блок микропрограммного управления (БМУ) и набор умножителей с сумматором. Однако в данном изобретении полностью не решена задача быстрых матричных вычислений, являющихся основой алгоритмов БИНС, а также задача работы вычислителя в составе систем управления изделиями ракетно-космической техники (в частности космическими аппаратами и робототехническими комплексами, предназначенными для работы в экстремальных условиях(широкий диапазон изменения температуры окружающей среды от -60 до +125 градусов по Цельсию, механических воздействиях в виде ударов и широкополосной вибрации) и полях ионизирующего излучения, космического пространства, импульсных излучений при вспышках на Солнце, авариях ядерно-энергетических установок и направленном противодействии, вызывающих кратковременные сбои в работе аппаратуры и параметрические изменения электрофизических характеристик полупроводниковых структур, являющихся основой БИС, на которых реализуются компоненты процессора, и вызывающих изменение быстродействия БИС, что в итоге делает процессор неработоспособным и не позволяет использовать в полной мере возможности нейросетевых структур при решении задач БИНС в составе систем автоматического управления изделиями и объектами ракетно-космической техники и в частности космическими аппаратами, а также робототехническими комплексами, предназначенными для работы в экстремальных условиях и полях ионизирующего излучения.
Для систем управления космическими аппаратами с длительным временем работы существует также задача нейтрализации отказов, вызванных естественным старением аппаратуры и потоком тяжелых заряженных частиц.
В связи с этим при использовании цифровых вычислительных устройств в системах автоматического управления такими объектами и комплексами требуется нейтрализации отказов как катастрофических, вызванных естественным старением аппаратуры и потоком тяжелых заряженных частиц, так и параметрическими изменениями в материалах полупроводников из-за перепадов температуры и дозовых эффектов в интегральных микросхемах, на основе которых создаются современные бортовые вычислительные устройства. Все это требует применения новых решений в части построения бортовых вычислительных устройств, ориентированных на использование в системе управления с БИНС. Для решения поставленных задач предлагается использовать ориентированный на решение задач БИНС
НЕЙРОСЕТЕВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ (далее по тексту Нейровычислитель или просто Вычислитель).
В состав вычислителя входят блок связи (БС), связанный магистральной линией с запоминающим устройством (ЗУ) и запоминающим устройством санкционированного доступа, блокирующий вход которого подключен к выходу датчика внешнего воздействия. Выходы БС подключены к блоку микропрограммного управления (БМУ) и установочному входу источника вторичного электропитания (ИВЭП). К магистральной линии подключены первый и второй блоки матричных нейропроцессоров (БНП), входы которых подключены к выходам БС, а их выходы подключены к операционному устройству (ОУ), содержащему последовательно включенные умножитель и сумматор. Выход ОУ подключен к ЗУ, хранящему результирующую матрицу вычислений, содержимое которой через БС может считываться БЦВМ, так как магистральный мультиплексный вход-выход БС является входом-выходом вычислителя, подключенным к БЦВМ. Выходы БМУ подключены к управляющим входам всех цифровых компонентов вычислителя.
Кроме того силовой вход ИВЭП является силовым входом вычислителя, а установочный вход ИВЭП подключен к установочному выходу БС.
ИВЭП содержит модуль постоянного питания (МПП) и модуль импульсного питания (МИП), силовой вход которых является силовым входом источника, установочный вход которого является одноименным входом МПП и формирователя синхроимпульсов (ФСИ), три управляющих выхода которого подключены к управляющим входам МИП, а выходы постоянного и импульсного питания модулей, и синхронизирующие выходы ФСИ являются выходами постоянного и импульсного питания и синхроимпульсов источника питания.
Каждый БНП содержит девять нейропроцессоров, образующих матрицу с размерностью 3×3. Вход каждого нейропроцессора подключен в выходу устройства связи с БЦВМ, а магистральными входами-выходами нейропроцессоры подключены к дублированной магистрали, являющейся внешней магистралью блока.
БМУ содержит базовый регистр кода операции, базовый регистр признаков, входы которого являются входами признаков блока, базовый счетчик адреса и базовый регистр смещения, установочные входы которых являются входом блока, подключенным к выходу БС, а их выходы образуют адресную шину, подключенную к входу базового микропрограммного запоминающего устройства (БМПЗУ), выходы которого являются выходами блока, а дополнительные выходы БМПЗУ подключены к входам базового регистра смещения.
Блок связи содержит процессор, вход-выход которого является магистральным входом-выходом блока. Через первую двунаправленную связь к процессору подключено связное запоминающее устройство, а через вторую двунаправленную связь и через кодирующе-декодирующее устройство процессор подключен к приемно-передающему устройству магистральной мультиплексной лини связи, являющейся линией связи блока и нейровычислителя в целом с подсистемами верхнего уровня и БЦВМ в частности.
Каждый нейропроцессор, входящий в состав БМНП содержит микропроцессор, входы и вход-выход которого являются входами и входом-выходом нейропроцессора. Через двунаправленную шину к нему подключено процессорное ЗУ, а выход микропроцессора через буферный регистр подключен к установочному входу процессорного БМУ и к входам n умножителей, соединенных последовательно шинами переноса. Выходы умножителей подключены к входам сумматора, подключенного выходом к входу схемы связи, вход-выход которой объединенный с входом-выходом микропроцессора является входом-выходом нейропроцессора.
Процессорный БМУ содержит процессорный регистр кода, процессорный регистр признаков, входы которого являются входами признаков блока, процессорный счетчик адреса и процессорный регистр смещения, установочные входы этих регистров и счетчика являются установочным входом блока, а их выходы образуют адресную процессорную шину, подключенную к входу процессорного микропрограммного запоминающего устройства, выходы которого являются управляющими выходами блока, а дополнительные выходы этого запоминающего устройства подключены к входам процессорного регистра смешения.
ЗУСД включает первый и второй накопители, блокирующие входы которых являются блокирующим входом ЗУСД. Кроме того к входу каждого накопителя - первого и второго подключен выход своего сумматора метки времени, соответственно первого и второго, вход каждого из которых является входом метки времени запоминающего устройства, а через первую двунаправленную связь к каждому накопителю - первому и второму подключен свой сумматор массивов, соответственно первый и второй, вход-выход каждого из которых совместно с входом-выходом каждого из накопителей подключен к магистральной шине запоминающего устройства, являющейся магистралью нейровычислителя.
ИВЭП включает с свой состав модуль постоянного питания (МПП) и модуль импульсного питания (МИП), силовые входы которых являются силовым входом источника, установочный вход которого является установочным входом МПП и формирователя синхроимпульсов (ФСИ), три управляющих выхода которого подключены к одноименным входам МИП, а выходы метки времени и синхроимпульсов ФСИ, постоянного питания МПП и импульсного МИП являются одноименными выходами ИВЭП.
МПП содержит три идентичных конвертора, установочные входы которых являются установочным входом источника. Частотные выходы конверторов подключены к частотным входам блока контроля и у правления (БКУ).
Выходы конверторов кроме того подключены к контрольным входам БКУ и через блок отключения (БО) подключены к входам блока выравнивания (БВ), выход которого является выходом модуля и ИВЭП и подключен к дополнительному контрольному входу БКУ, выходы которого подключены к управляющим входам БО.
МИП содержит три идентичные ветви, объединенные с каждой из сторон, одна из которых является силовым входом, вторая выходом,. В каждой ветви последовательно включены два полевых транзистора, а три входных управляющих сигнала разведены так, что каждый из них подключен к затворам двух транзисторов, установленных в разных ветвях. Такая разводка обеспечивает резервирование исполнения управляющих сигналов по принципу мажоритарной выборки «2 из 3».
Конвертор содержит фильтр, вход которого является силовым входом конвертора. За фильтром включен трансформатор, в разрыв первичной обмотке которого установлен транзистор - прерыватель. После вторичной обмотки установлен выпрямляющий диод (диодный мостик), за которым следует выходной фильтр нижних частот. Выход этого фильтра является выходом конвертора, который подключен к цепи обратной связи, начинающейся с преобразователя напряжения в частоту. Выход этого преобразователя подключен к входу элемента развязки (гальванической развязки), выход которого является частотным выходом конвертора и в свою очередь подключен к входу частотно-импульсного модулятора (ЧИМ), которым заканчивается обратная связь, так как его выход подключен к базе транзистора - прерывателя, частотой переключения которого можно изменять уровень выходного напряжения конвертора, а введение в ЧИМ установочного входа, являющегося установочным входом конвертора позволяет задавать номинал формируемой модулятором частоты прерываний транзистора и следовательно управлять выходным напряжением конвертора.
БО содержит три полевых транзистора, истоки которых являются входами, стоки - выходами, а управляющие входы соединены с затворами транзисторов.
БВ содержит три идентичные цепи. В каждой цепи последовательно включены резистор и диод. У резистора первый вывод является входом. Второй вывод резистора подключен к аноду диода этой цепи. Катоды всех трех диодов объединены и образуют выход блока.
БКУ содержит первый, второй, третий и четвертый частотные счетчики. Входы первых трех являются частотными входами блока, подключенными соответственно к частотным выходам первого, второго и третьего конверторов. Вход четвертого счетчика подключен к выходу контрольного преобразователя напряжения в частоту, входы которого являются контрольными и дополнительным контрольным входами блока, подключенными к выходам конверторов и блока выравнивания. Выход первого счетчика подключен к первым входам первого и второго сумматоров. Выход второго счетчика подключен ко второму входу второго сумматора и первому входу третьего сумматора, а выход третьего счетчика подключен ко вторым входам третьего и первого сумматоров. Выход четвертого счетчика подключен к первому входу четвертого сумматора, ко второму входу которого подключен выход регистра контрольного кода, выход которого подключен ко вторым входам всех контрольных схем сравнения. При этом, вход регистра контрольного кода объединен с входом регистра допуска, выходы которого подключены ко вторым входам первой, второй, третьей и четвертой контрольных схем сравнения. К выходам этих схем подключены входы соответствующих им первого, второго, третьего и четвертого триггеров ошибок, выходы которых подключены к управляющей группе логических элементов, выходы которой являются выходами блока, подключенными к управляющим входам блока отключения.
ФСИ содержит первый, второй и третий генераторы импульсов, установочный вход каждого из которых является установочным входом формирователя, а выход каждого из генераторов подключен к входу своего, соответственно, первого второго и третьего блока фазирования. Фазирующий выход каждого из этих блоков подключен к фазирующим входам двух других блоков и фазирующим входам блока мажоритации, к синхронизирующим входам которого подключены синхронизирующие выходы блоков фазирования, а выходы блока мажоритации являются выходом метки времени и синхроимпульсов формирователя.
Генератор импульсов, входящий в ФСИ, содержит несколько (n) последовательно соединенных инверторов, подключенных выходами к входам первого мультиплексора. Выход этого мультиплексора является выходом генератора и подключен к входу первого инвертора и входу первого счетчика частоты. Выходы этого счетчика подключены к первым входам первой схемы сравнения, ко вторым входам которой подключены выходы первого регистра кода. Инкрементный и декрементный выходы первой схемы сравнения подключены к одноименным входам первого счетчика кода частоты, выходы которого подключены к управляющим входам первого мультиплексора. Кроме того установочный вход первого регистра кода и установочный вход первого счетчика кода являются установочным входом генератора.
Блок фазирования содержит элемент И, первый вход которого является входом блока, а выход подключен к входу сдвигового регистра и реализованного на динамических триггерах счетчика, выход которого через дешифратор подключен к входу триггера останова, выход этого триггера является фазирующим выходом блока и подключен ко второму входу элемента И и первому входу мажоритарного элемента, выход которого подключен к входу триггера пуска, подключенного выходом к сбрасывающему входу триггера останова. Ко второму и третьему входу мажоритарного элемента подключены выходами триггеры привязки, входы которых являются фазирующими входами блока. При этом выходы четных и нечетных разрядов сдвигового регистра подключены соответственно к запускающим и сбрасывающим входам f триггеров - формирователей, выходы которых являются синхронизирующими выходами блока.
ЧИМ содержит группу последовательно соединенных инверторов, подключенных выходами к входам второго мультиплексора. Выход этого мультиплексора подключен к входу первого инвертора группы и является выходом генератора, вход которого является входом второго счетчика частоты. Выходы второго счетчика частоты подключены к первым входам второй схемы сравнения, ко вторым входам которой подключены выходы второго регистра кода. Инкрементный и декрементный выходы второй схемы сравнения подключены к одноименным входам второго счетчика кода частоты, выходы которого подключены к управляющим входам второго мультиплексора. Кроме того установочный вход второго регистра кода и установочный вход второго счетчика кода являются установочным входом генератора.
Динамический триггер выполнен как транзисторный усилитель с особенностью в том что к базе транзистора триггера кроме резисторного делителя, задающего рабочую точку транзистора подключена как элемент памяти цепь из индуктивности L и конденсатора С. Особенность является то, что для обеспечения защиты от внешних для триггера электромагнитных наводок индуктивность имеет две обмотки рабочую и компенсационную.
Компенсационная обмотка намотана поверх рабочей со встречным по отношению к намотке рабочей обмотки расположением витков.
Состав Нейровычислителя и составляющих компонентов приведен в виде структур и схем на фигурах с 1-й по 8-ю.
На фигуре 1 приведен состав Нейровычислителя, где цифрой 1 обозначен БМУ, цифрами 2-1 и 2-2 обозначены соответственно первый и второй блоки матричных вычислителей, цифрой 3 обозначено ОУ, цифрой 2-3 обозначено матричное запоминающее устройство, цифрой 4 - ИВЭП и цифрой 5 обозначен блок связи.
Блок матричных процессоров приведен на фигуре 2. Здесь цифрами от 21-1 до 23-3 обозначены нейропроцессоры и цифрой 24 - устройство связи.
Нейропроцессор приведен на фигуре 2-1. Здесь цифрами 210 обозначен микропроцессор, цифрами 211 - процессорное ЗУ, 212 - буферный регистр, цифрами 213 обозначен процессорный БМУ, цифрами от 214-1 до 214-n обозначены умножители, цифрами 215 - сумматор и цифрами 216 обозначено устройство связи.
Операционное устройство приведено на фигуре 3, где цифрами 31 обозначен блок умножения, цифрами 32 - блок сумматоров и цифрами 33 обозначен блок связи с матричным ЗУ.
ИВЭП приведен на фигуре 4, где цифрами 41, 42 и 43 обозначены соответственно модуль постоянного питания, модуль импульсного питания и ФСИ.
МПП приведен на фигуре 4-1. На фигуре цифрами 41-1, 41-2 и 41-3 обозначены конверторы, цифрами 412 - БУК и цифрами 413 и 414 обозначены соответственно БО и БВ.
Конвертор приведен на фигуре 4-1-1. Здесь цифрами 4111 и 4112 обозначены соответственно фильтр и выходной фильтр. Цифрами 4116 обозначен трансформатор. Цифрами 4113 обозначен преобразователь напряжения в частоту, цифрами 4114 - элемент развязки и цифрами 4115 обозначен ЧИМ.
На фигуре 4-1-2 приведен БУК. На этой фигуре цифрами от 4121-1 до 4121-4 обозначены первый, второй, третий и четвертый частотные счетчики. Цифрами от 4122-1 до 4122-4 обозначены первый, второй, третий и четвертый сумматоры. Цифрами от 4123-1 до 4123-4 обозначены первая, вторая, третья и четвертая контрольные схемы совпадения. Цифрами от 4124-1 до 4124-4 обозначены первый, второй, третий и четвертый триггеры неисправности. Цифрами 4125 обозначена группа логических схем, цифрами 4126 и 4127 обозначены регистр кода и регистр допуска соответственно и цифрами 4128 обозначен контрольный преобразователь напряжения в частоту.
Фильтр приведен на фигуре 4-1-3.
ЧИМ приведен на фигуре 4-1-4, где цифрами 4141 обозначена группа инверторов, цифрами 4142 - второй мультиплексор, цифрами 4143 обозначен второй счетчик кода частоты, цифрами 4144 - второй счетчик частоты, цифрами 4145 обозначена вторя схема сравнения и цифрами 4146 обозначен второй регистр кода частоты.
МИП приведен на фигуре 4-2.
ФСИ приведен на фигуре 4-3. Здесь цифрами 431-1, 431-2 и 431-3 обозначены соответственно первый, второй и третий генераторы импульсов. Цифрами 432-1, 432-2 и 432-3 обозначены первый, второй и третий блоки фазирования и цифрами 433 обозначен блок мажоритации.
ГИ приведен на фигуре 4-3-1, где цифрами 4311 обозначены инверторы, цифрами 4312 - первый мультиплексор, цифрами 4313 обозначен первый счетчик кода частоты, цифрами 4314 обозначен первый счетчик частоты, цифрами 4315 - первая схема сравнения и цифрами 4316 обозначен первый регистр кода частоты.
Блок фазирования приведен на фигуре 4-3-2. Здесь цифрами 4320 обозначен элемент И, цифрами 4321 и 4322 обозначены соответственно счетчик на динамических триггерах и сдвиговый регистр. Цифрами 4323 обозначен дешифратор, цифрами 4324 и 4325 обозначены, соответственно, триггер останова и триггер пуска. Цифрами 4326 обозначен мажоритарный элемент, цифрами 4327 - триггеры привязки и цифрами от 4328-1 до 4328-f обозначены триггеры формирователи.
Блок связи приведен на фигуре 5, где цифрами 50 обозначен процессор, цифрами 51 - запоминающее устройство, цифрами 52 и 53 обозначены соответственно кодирующе-декодирующее устройство и приемно-передающее устройство.
ДВВ приведен на фигуре 6, где цифрами 60 и 61 обозначены, соответственно, чувствительный элемент датчика и формирователь сигнала.
Чувствительный элемент ДВВ приведен на фигуре 6-1.
Формирователь сигнала приведен на фигуре 7, где цифрами 70 обозначен КЗГ, цифрами 71-таймерный счетчик, цифрами 72 обозначен таймерный дешифратор, цифрами 73 обозначен триггер блокировки, цифрами 74 и 75 обозначены, соответственно регистр кода и дешифратор кода и цифрами 76 обозначен логический элемент.
Динамический триггер приведен на фигуре 8.
ЗУСД приведен на фигуре 9, где цифрами 91-1 и 91-2 обозначены энергонезависимые накопители, цифрами 92-1 и 92-2 обозначены сумматоры метки времени и цифрами 93-1 и 93-2 обозначены сумматоры массивов.
Нейровычислитель может быть реализован следующим образом:
Все цифровые узлы реализуются на основе комплекта радиацонностойких БИС серии 1825 и запоминающих устройств на основе БИС серии 1620, изготавливаемых в производстве АО «Ангстрем», дополненных БИС на основе базовых матричных кристаллов серий 1555 и 1556, изготавливаемых там же. ЗУСД реализуется на основе многоотверстевых магнитных сердечников или цилиндрических тонких магнитных пленок, изготавливаемых в производстве ФГУП «НПОА», г. Екатеринбург, в производстве которого изготавливаются из дискретных элементов ИВЭП, ДВВ и динамический триггер.
Нейровычислитель работает следующим образом. Перед началом работы из БЦВМ верхнего уровня во все микропрограммные запоминающие устройства загружаются микропрограммы и «обучающие» коэффициенты, обеспечивающие вычисление требуемых функций и алгоритмов матричных преобразований. В МПП и ФСИ источника вторичного электропитания вводятся уставки, соответствующие номинальным значениям питания и частоты следования синхроимпульсов. По результатам периодически проводимых по командам БЦВМ тестовых проверок, для чего загружаются соответствующие микропрограммы, производится определение фактического быстродействия цифровых узлов и вводятся уставки в МПП и ФСИ, соответствующие максимально возможному быстродействию, которое может изменяться при изменении температуры окружающей среды и снижаться при наборе заметной дозы (не мене 100 Крад) или повышаться при начальном наборе дозы (до 10 Крад).
Все результаты вычислений один раз в цикле (примерно одиг раз в 1 мс) записываются в несколько идентичных по составу данных зон ЗУСД, накопители которых блокируются от несанкционированного обращения. Блокировка поддерживается сигналом ДВВ на время внешнего воздействия, После окончания воздействия формирователем сигнала ДВВ формирует сигнал обнуления/пуска по которому вычислитель переходит к выполнению микропрограмм рестарта, записанных в постоянной памяти всех его БМУ, используя сохранившийся в ЗУСД массив результатов последнего перед сбоем цикла вычислений. Достоверный массив из нескольких резервных выбирается путем проверки его содержимого по его контрольной сумме, формируемой для каждого массива перед началом записи в ЗУСД.
Таким образом, введение в состав вычислителя блока матричных нейпроцессоров, в которых каждый нейропроцессор, являясь элементом матрицы, обеспечивает быстрое вычисление тригонометрических функций, а каждый блок является, по сути, исходной матрицей в произведений двух матриц.
Введенное после этого блока операционное устройство обеспечивает высокою скорость при вычислении элементов результирующей матрицы, элементы которой являются компонентами пространственных векторов трех координатной инерциальной системы.
В результате чего достигается требуемое(не более 1 мс) для работы БИНС в составе САУ высокоманевренными объектами время формирования инерциальной системы координат.
Ведение резервирования на уровне отдельных узлов компонентов вычислителя и введение режимов перестройки номиналов питающих напряжений и частоты следования синхроимпульсов позволяет нейтрализовать как катастрофические отказы элементов вычислителя, вызванные естественным старением и(или) потоком тяжелых заряженных частиц космического пространства, так и обеспечить максимально возможное быстродействия вычислителя для каждого интервала работы, нейтрализуя или используя для повышения производительности изменение быстродействия полупроводниковых элементов, вызванное изменением температуры окружающей среды и(или) дозовыми эффектами в материалах полупроводниковых структур элементов из-за действия ионизирующего излучения космического пространства, ядерно-энергетических установок или загрязненной местности.
Кроме того введение режима рестарта вычислительного процесса с использованием сохраненных в ЗУСД рестартовых массивов в каждом цикле вычислений позволят нейтрализовать сбои в работе вычислителя, вызванные внешним ионизирующим импульсным излучением при вспышках на Солнце, авариях ядерно-энергетических установок и направленным противодействием.
Все эти свойства предложенного Нейровычислителя позволяют успешно использовать его в составе БИНС, устанавливаемых в системы управления высоко маневренными объектами ракетно-космической техники и в частности комическими аппаратами а также робототехническими комплексами, предназначенными для ликвидации аварий типа Чернобыльской или для работы в инженерных войсках.