ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА НА БОРТОВУЮ РАДИОЭЛЕКТРОННУЮ АППАРАТУРУ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРИМЕНТА НА КОСМИЧЕСКОМ АППАРАТЕ «МОЖАЕЦ»

Я.Р. Горшков, Г.В. Кремез, Н.В. Михеев

Аннотация


Показана целесообразность проведения натурных экспериментов (в том числе космических) для создания и совершенствования интеллектуальных автоматических и автоматизированных систем, а также использования экспериментальных данных в учебном процессе вуза. Изложена поста-новка натурных экспериментов, проведенных ВКА им. А.Ф. Можайского на космических аппаратах «Можаец-3» и «Можаец-4», по исследованию работоспособности микросхем генераторов тактовых импульсов и памяти в условиях влияния факторов космического пространства.
На Землю передаются параметры: информация о работоспособности комплекса «Призма-2» перед каждым включением и число отказов испытываемых микросхем за период включения, напряжение на выходе вторичного источника питания, накопленная доза ионизирующего излучения за время полета КА, температура в блоках с микросхемами. Путем анализа значений параметров микросхем определяется работоспособность испытываемых приборов в зависимости от уровня внешних воздействий, оцениваемых по информации от датчиков дозы и температуры.
Приведены экспериментальные данные по числу отказов микросхем. Получены математические выражения, позволяющие прогнозировать количество отказов и, как следствие, определять уровень рационального резервирования бортовой аппаратуры. Намечены пути по развитию экспериментальных исследований в рассмотренной предметной области.

Ключевые слова


космический эксперимент, бортовая аппаратура, надежность, ионизирующее излучение, число отказов микросхем

Полный текст:

PDF

Транслитерированный список литературы


1. Moore, Robert C. Autonomous Safeing and Fault Protection for the New Horisons Mission to Pluto: The Johns Hopkins University Applied Physic Laboratory, Laurel, Maryland, USA, 57th, International Astronautical Congress, Valencia, Spain, 2006.
2. ECSS-E-ST-10-04C Space engineering. Space environment. – Secretariat ESA-ESTEC Requirements & Standards Division Noordwijk, The Netherlands. – 2008. – P. 198.
3. OSACR: A compact, powerful and versatile On Board Computer based on LEON3 Core / Poupat, Gean-Luc; Lefevre, Aurelien; Koebel, Franck: Data Systems in Aerospace, DASIA 2011 Conference, 2011, San Anton, Malta.
4. Мakridenko L.A., Gecha V. Y., Sidnyaev N.I., Onufriev V.V. Review of space factors affecting the performance of low-orbit satellites [Obzor kosmicheskih faktorov vliyayushchih na ehkspluatacionnye harakteristiki nizkoorbitalnyh sputnikov] / Problems of creation and application of small spacecraft and robotics: proceedings of the all-Russian scientific and practical conference [Problem sozdaniya i primeneniya malyh kosmicheskih apparatov i robototekhnicheskih sredstv trudy vserossijskoj nauchno prakticheskoj konferencii]. SPb, 2016, vol. 2, pp. 234–239.
5. Pichkhadze K.M., Hamidullina N.M., Zefirov I.V. Calculation of local absorbed doses taking into account the actual configuration of the spacecraft [Raschet lokalnyh pogloshchennyh doz s uchetom realnoj konfiguracii kosmicheskogo apparata] / Space research [Kosmicheskie issledovaniya]. 2006, vol. 44, no. 2, pp. 179-182.
6. Nikiforov A.Y. Misconceptions and reality in the field of evaluation of radiation resistance of electronic component base [Zabluzhdeniya i realnost v oblasti ocenki radiacionnoj stojkosti ehlektronnoj komponentnoj bazy] / Special equipment and communication [Spectekhnika I svyaz]. 2011, no. 4, pp. 63-67.
7. Galileo GIOVE-A MEORAD Results and Analysis / B.Taylor, C.Underwood, et al. // IEEE Transactions On Nuclear Science. – 2008. – Vol. 55. – № 6.
8. Ensuring radiation resistance of spacecraft equipment in the design [Obespechenie radiacionnoj stojkosti apparatury kosmicheskih apparatov pri proektirovanii] / S. Polesskij, V. Zhadnov, M. Artyuhova [i dr.] // Components and technologies [Komponenty i tekhnologii]. – 2010, no. 9, pp. 93-98.
9. Koebel, Franck; Coldefy, Jean-Francois. SCOC3: a space computer on a chip An example of successful development of a highly integrated innovative ASIC: Microelectronics Presentation Days ESA/ESTEC, 2010, Noordwijik, Netherlands.
10. Basyrov A.G., Goncharenko V.A., Zabuzov V.S., Kremez G.V., Ehsaulov K.A. Increase of stability of functioning of onboard computer systems by results of space experiments [Povyshenie ustojchivosti funkcionirovaniya bortovyh vychislitelnyh system po rezultatam kosmicheskih ehksperimentov] / News of higher educational institutions. Instrument making [Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Priborostroenie]. 2009, vol. 52, no. 4, pp. 70-74.
11. Zaharov I.V., Kremez G.V. Construction of on-Board computing systems taking into account the results of tests of the element base in space [Postroenie bortovyh vychislitelnyh system s uchetom rezultatov ispytanij ehlementnoj bazy v usloviyah kosmicheskogo prostranstva] / Scientific review [Nauchnoe obozrenie]. – Saratov: OOO «Bukva», 2014, no. 2, pp.176-179.
12. http://nepp.nasa.gov/MRAM technology status, Flash memory reliability (accessed 1 Sept. 2018).
13. Single-event upset in flash memories / Nichols D., Schwartz H. // IEEE Trans. Nuclear Sci. – 1997. – Vol. 44. – № 6. – pp. 2215-2324.
14. Petrov A.G., Ulanova A.V., Chumakov A.I., Vasilev A.L. The study of information loss in the circuits of flash memory in active and passive modes, when exposed to ionizing [Issledovaniya poteri informacii v mikroskhemah flehsh pamyati v aktivnom i passivnom rezhimah pri ioniziruyushchem vozdejstvii] / Radiation resistance of electronic systems. «Durability-2014» [Radiacionnaya stojkost ehlektronnyh system. «Stojkost-2014»]. 2014, vol. 17, pp. 175-176.


Я. Р. Горшков - Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского.



Адрес (E-mail): gvkremez@mail.ru
Почтовый адрес: Санкт-Петербург


Г. В. Кремез - Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского.



Адрес (E-mail): gvkremez@mail.ru
Почтовый адрес: Санкт-Петербург


Н. В. Михеев - Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского.



Адрес (E-mail): gvkremez@mail.ru
Почтовый адрес: Санкт-Петербург


Ссылки на ваши статью

  • Ссылки не определены.