Проблемы совершенствования обеспечения космических средств требуемой электронной компонентной базой (в части контроля стойкости). В. С. Анашин (ОАО «Научно-исследовательский институт космического приборостроения» )
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ 1. Снижение удельной стоимости информации. 2. Увеличение функциональной сложности: • увеличение числа корпусов ЭКБ; • увеличение степени интеграции ЭКБ; • переход на СБИС, СНК и СВК. 3. Увеличение срока активного существования КА. ИИ КП – ГЛАВЕНСТВУЮЩИЙ ЕСТЕСТВЕННЫЙ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ФАКТОР, ОГРАНИЧИВАЮЩИЙ СРОК АКТИВНОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Дозовые эффекты (ДЭ) Протоны и электроны ЕРПЗ Параметрические и функциональные отказы Одиночные эффекты (ОЭ), 8 типов Протоны и ионы СКЛ, ГКЛ и ЕРПЗ Обратимые (сбои) и необратимые (катастрофические) отказы 45 -55% 25 -35% 5 -15% ЭС ОЭ ДЭ 5 -15% другие ИИ КП стимулируют другие виды отказов (в первую очередь, электростатические) Из-за эффектов одиночных событий зафиксированы отказы космических аппаратов: Feng Yun I (Yun 1998), S II Jan (1998), Iron 9906 (1997); из-за дозовых эффектов – Hipparkos (Aug. 1993). * * H. C. Koons et al. , The impact of the space environment on space systems, Aerospace technical Report TR-99 (1670) – 1, 1999) ВАЖНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ Подтверждается решениями заседаний НТС ВПК при Правительстве Российской Федерации от 07. 11. 2007, 29. 07. 2008, 26. 08. 2008, 01. 09. 2009; заседаний ВПК при Правительстве Российской Федерации от 10. 09. 2008, 18. 03. 2009; заседаний секции № 4 НТС Федерального космического агентства от 18. 10. 2007 (совместного с Космическими войсками), 22. 05. 2008, 26. 02. 2009.
ПЛАН МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ОРГАНИЗАЦИИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОЗДАНИЯ И СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ТРЕБУЕМОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗОЙ (РЕШЕНИЕ ВПК ОТ 17 МАРТА 2009 Г. ) РАЗДЕЛ III «РАЗВИТИЕ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ, МЕТОДИЧЕСКОЙ И НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СТОЙКОСТИ ЭКБ В УСЛОВИЯХ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА » ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТ 1. Создание межотраслевого испытательного центра (Положение , структура, функции и т. п. ) контроля ЭКБ (ИИ КП (одиночные и дозовые эффекты), ПФ ЯФ, ЭМИ (СШП)), включая создание и совершенствование отраслевой испытательной лаборатории Роскосмоса: 2. Уточнение «моделей космоса» на основе информации от создаваемой отраслевой системы мониторинга ионизирующих излучений космического пространства. 3. Модернизация, расширение и актуализация отраслевой информационно-справочной системы по стойкости ЭКБ к ионизирующим излучениям космического пространства. 4. Создание и верификация отраслевого программного обеспечения моделирования локальных условий эксплуатации ЭКБ и деградации ее характеристик 5. Повышение эффективности системы сертификации космической техники (на уровне ЭКБ), за счет ее реализации на всех этапах создания ракетно-космической техники, гармонизации аналитических и экспериментальных методов подтверждения стойкости, включая оптимизацию испытаний стойкости ЭКБ к ионизирующим излучениям космического пространства (выбор типовых представителей, определение состава испытаний и т. д. ). ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ − межотраслевой центр испытаний использует все доступные моделирующие и имитирующие установки, вне зависимости от ведомственной принадлежности; − отраслевая испытательная лаборатория (испытательный центр) Роскосмоса является функциональным элементом межотраслевого центра испытаний; − единство подходов к метрологической аттестации испытательного и измерительного оборудования; − все базовые организации (испытательные лаборатории) должны быть аккредитованы в соответствующей системе сертификации и использовать гармонизированные с методы испытаний; − комплексный подход к обеспечению испытаний – одновременное создание аппаратных средств и комплекса нормативно-методического и программного обеспечения.
1 МЕЖВЕДОМСТВЕННЫЙ ЦЕНТР ИСПЫТАНИЙ (МЦИ) Базовые предприятия Секция стойкости к ПФ ЯВ Секция стойкости к . . . МНТС МКС естественным ИИ КП Секция стойкости к ЭМИ (СШП) МЦИ ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ Предприятия-заказчики испытаний • Реализация единой научно-технической политики в области обеспечения контроля стойкости ЭКБ к внешним специальным факторам в процессе разработки и производства. • Создание современной нормативно-методической и экспериментально-испытательной базы коллективного МЕЖВЕДОМСТВЕННЫЙ КООРДИНАЦИОННЫЙ пользования для исследований и испытаний ЭКБ. СОВЕТ (МКС) • Обеспечение разработчиков РЭА информацией по стойкости ЭКБ к специальным внешним факторам. • утверждает координационный план централизованного проведения испытаний ЭКБ по заказам (в интересах) ведомств; • организует централизованное (долевое) финансирование работ по созданию (совершенствованию) экспериментально-испытательной и нормативно-методической базы ; • курирует работу Межведомственного научно-технического совета (МНТС) МЦИ. МЕЖВЕДОМСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ (МНТС) • разработка координационного плана централизованного проведения испытаний ЭКБ по заказам ведомств и контроль за его исполнением; • организация испытаний и исследований ЭКБ в интересах отдельных предприятий; • разработка предложений по совершенствованию экспериментально-испытательной и нормативно-методической базы МЦИ; • разработка единого финансового механизма определения стоимости испытаний. БАЗОВЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ • проведение исследований и испытаний по частным программам и методикам (создаваемых на основе базовых), согласуемым с МНТС, с выпуском протоколов; • ведение архива результатов испытаний (вкл. программы и методики, протоколы, ПО, КД и ТД на приспособления и оснастку) и предоставление их в МНТС; • поддержание в работоспособном состоянии испытательного оборудования.
1. 1 ОТРАСЛЕВАЯ ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ (ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР) РОСКОСМОСА ПРИНЦИПЫ: – является функциональным элементом межотраслевого центра испытаний, использует все доступные установки, моделирующие воздействие ионизирующего излучения космического пространства, вне зависимости от ведомственной принадлежности; – единство подходов к метрологической аттестации испытательного и измерительного оборудования; – все испытательные лаборатории (центры) должны быть аттестованы в ФСС КТ и использовать гармонизированные и согласованные с Роскосмосом методы испытаний; – комплексный подход к обеспечению испытаний – одновременное создание аппаратных средств и комплекса отраслевого нормативно-методического и программного обеспечения; ФУНКЦИИ: –контроль одиночных эффектов в цифровых, аналого-цифровых и цифроаналоговых схемах; –неразрушающий контроль индивидуальных характеристик дозовой стойкости интегральных схем; –отбор ЭКБ повышенной стойкости и отбраковки потенциально ненадежной; –адаптированные к условиям эксплуатации (температура, мощность облучения, электрический режим) и оптимизированные (температура, мощность облучения)) испытания.
СТРУКТУРА ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ КОНТРОЛЯ ДОЗОВЫХ ЭФФЕКТОВ Назначение: • контроль индивидуальной дозовой стойкости ЭКБ • отбор ЭКБ повышенных потребительских свойств • отбраковка потенциально ненадежной ЭКБ дозиметрия Контроль обстановки среды Управление объектом Рабочее место оператора Контроль отжига Предварительный Перемещение объекта контроль характеристик Общий (полный) контроль характеристик объект Термическая обработка Шахта-хранилище ИРТ (МИФИ)
СТРУКТУРА ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ КОНТРОЛЯ ОДИНОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ Назначение: • контроль 2 -х типов (SEU и SEL) эффектов в цифровых СБИС (2009); • контроль 5 -ти типов (SEHE, SEFI, SEB, SEGR, SET) эффектов в аналого-цифровых БИС (2010) Манипулирование объектом Пучок высокой энергии фокусировка Пучок пониженной энергии Текущий контроль Контроль вторичных факторов, защиты, ловушка Контроль пучка объект Коррекция траектории Аварийный контроль Манипулирование пучком Вакуумный тракт транспортировки пучков Контроль объекта Рабочее место оператора и испытателя
2. ОТРАСЛЕВАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ИИ КП (ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РЭА КА) КА СБИ И НИС КА СБИ И Воздействие ИИ КП … НИС НС НС … КА СБИ И НС … ЦУП СГК ● … СГК ● ЛННС Центр оперативного радиационного мониторинга и моделирования КА – космический аппарат СБИИ – система бортовых измерений ИИ КП НИС – наземная измерительная станция НС – наземная станция ЦУП – центр управления полетами ● ЛНС ИСС ЦНС Центр мониторинга воздействия ИИ КП на РЭА КА СГК – стенд генерального конструктора ЛННС – локальная наземная научная станция ЛНС ИСС –локальная наземная станция отраслевой информационносправочной системы по стойкости к ИИ КП ЦНС –центральная наземная станция • Не альтернатива, а дополнение к научным системам контроля ИИ КП. • Изменение не характеристик ИИ КП, а результатов их воздействия на ЭКБ. • Метод контроля воздействия ИИ КП максимально приближен к специфике эффектов, протекающих в реальной ЭКБ. Назначение: • Измерение характеристик воздействия ИИ КП на РЭА КА. • Расчет и контроль остаточного ресурса КА. • Управление структурноалгоритмическими методами для повышения САС РЭА КА. • Прогнозирование изменения (в т. ч. опасного) воздействия ИИ КП на РЭА КА. • Уточнение ТТ к РЭА КА. • Уточнение норм и методов наземных испытаний РЭА(ЭКБ) КА. • Получение полетных данных по стойкости РЭА (ЭКБ) КА. • Уточнение механизмов влияния ИИ КП на РЭА КА. • Уточнение моделей космоса. • Прогноз «космической погоды» . Бортовой сегмент- малые масса, габариты, потребление, устанавливается на всех КА. Наземный сегмент - базируется на существующем оборудовании и линиях связи.
МИКРОМИНИАТЮРНАЯ СИСТЕМА БОРТОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ИИ КП (МСБ ИИ) МСБ ИИ – малая масса, ПСО Служебные системы Полезная нагрузка БКУ ЦС … ТМС • Внешние интерфейсы с подсистемами КА: - МКО ГОСТ Р 52070 -2003 (0 -10 м); - RS 485, RS 322 (0 -2 м); - Space Wire (0 -10 м); - последовательный синхронный (ТЛМ). МСБ ИИ СНД габариты и потребление для установки на всех КА Роскосмоса. БИД - блок интерфейсный дозовых сенсоров УИД УДИ ДЧЭ БИДС – блок интерфейсный БИД дополнительных сенсоров БИО - блок интерфейсный n сенсоров одиночных эффектов СТЗЧ БКУ- бортовой комплекс управления БО – блок обработки БО БС – блок сопряжения Б ДС – дополнительные сенсоры СТЗЧ ДЧЭ –дозовый чувствительный С 1 элемент УИО УОИ ОЧЭ –чувствительный элемент одиночных эффектов БИО ПСО – подсистема сбора и обработки m СБИИ-система бортовых измерений ИИ КП ДС 1 СНД - сенсор дозовых нагрузок УИО УОИ ОЧЭ БИДС СТЗЧ – сигнализатор тяжелых температура заряженных частиц ТМС- телеметрическая система Х-RAY ЦС - целевые системы l УДИ –узел дозовых измерений УИД – узел интерфейсный для СНД • Внутренние интерфейсы : УИО –узел интерфейсный для - цифровой интерфейс (1 -200 к. Гц) (0 -5 м); СТЗЧ - аналоговый интерфейс (0, 5 -5, 0 В) (0 -2 м); УОИ – узел одиночных измерений - RS 485. ПСОИ 1 . .
БАЗОВЫЙ БОРТОВОЙ СЕНСОР НАКОПЛЕННОЙ ДОЗЫ Структурная схема СНД «Земля» Вторичный источник питания +Vсс = 30 В Преимущества МДП-дозиметров • Электрический сигнал пропорционален дозе ИИ; • регистрация накопленной дозы, а не мощности дозы; • рабочий объем ЧЭ (подзатворный диэлектрик) аналогичен чувствительной области МОП приборов. Преобразователь напряжение/ частота U Управляющий модуль +Vсс f~U fвых Технические характеристики: Выходной модуль Чувствительный элемент +24 - +32 В Uвых Выходные зависимости ЭО СНД F U Развитие СНД (МДП ЧЭ) • 0, 5 102 - 5 105 у. е. ; • дублированные ЧЭ; • до 16 каналов; • многоотсчетные ЧЭ (с различной • потребление ≤ 1 Вт/канал; толщиной слоев нитрида и • масса ≤ 0, 1 кг /канал; оксида) для расширения • питание 5 (9) В. диапазона • Нитрид - МДП - чувствительный элемент. • Диапазон измерения – 102… 105 у. е. • Частотный выход – 1 -200 к. Гц. • Аналоговый выход – 0, 5 В-5 В. • Напряжение питания – 27 В. • Потребление ≤ 2 В т. • Масса ≤ 0, 35 кг (в защитном корпусе); ≤ 0, 08 кг (без корпуса). • Управление по напряжению для повышения линеаризации выходных характеристик. • Температурная стабилизация за счет выбора рабочей точки по минимальному изменению ВАХ ЧЭ в диапазоне температур.
БАЗОВЫЙ БОРТОВОЙ СЕНСОР ТЗЧ Преимущества СТЗЧ на СОЗУ Принцип • исключение других одиночных эффектов, кроме SEU ; • простота пространственного разнесения для исключения множественных эффектов; • малые габариты и потребление; • простота фиксации сбоя; • возможность изменения чувствительности; • простота увеличения площади чувствительной области (1 -N); • относительно низкая угловая чувствительность. СОЗУ 1. 1 ● ● ● СОЗУ 1. N СОЗУ 2. 1 ● ● СОЗУ 3. 1 ● СОЗУ 2. N ● ● ● Фиксация не ТЗЧ, а вызываемого одиночного эффекта (SEU- наиболее предпочтителен). • На базе серийных СОЗУ с выраженным порогом ( отбор, калибровка по зависимостям от ЛПЭ ионов , энергии протонов, углов) СОЗУ 1…N для увеличения площади ЧЭ СОЗУ 1 порог ~ 1 -3 Мэ. В (мг/см 2) СОЗУ 2 ~ 10 -12 Мэ. В (мг/см 2) СОЗУ 3 ~ 20 -25 Мэ. В (мг/см 2) СОЗУ 3. N Byte-канал Микроконтроллер RS 485 СОЗУ 1 СОЗУ N … Byte-канал Микроконтроллер RS 485 Перспективные технические характеристики • ЧЭ- СОЗУ с управляемой чувствительностью; • диапазон 1 -100 Мэ. В (мг/см 2 ) с дискретой 1 -5 Мэ. В (мг/см 2 ); • до 4 -х каналов; • потребление ≤ 2, 4 Вт/канал; • масса ≤ 0, 15 кг /канал. • На специализированных СОЗУ управляемой чувствительности Sensitive= f (Voff) Порог 1 – 100 Мэ. В (мг/см 2) шаг 1 -5
СТРУКТУРА НАЗЕМНОГО СЕГМЕНТА СМ ИИ КП СБИ • • • ЦУП НСС ИИ КП • Прогноз • Уточненный прогноз • Предварительный алерт • Алерт • Бортовые измерения НС ВП ЦНС РНС НСС КП ЛННС ЛНСП • Наземные измерения • Адаптированные бортовые измерения РНСО ЛНС ИСС • Прогноз • Предварительный алерт ЛННС - локальная наземная научная станция ЛНС ИСС - локальная наземная станция отраслевой информационно-справочной системы ЛНСП - локальная наземная станция прогнозов ЛНС • Прогноз • Уточненный прогноз • Предварительный алерт • Адаптированные бортовые измерения НСС КП - наземная система сбора и предобработки измерений космического пространства РНС - региональная наземная станция РНСО - региональная наземная система обмена НС ВП - наземная система выработки и выдачи прогноза СБИ – система бортовых измерений НСС ИИ КП - наземная система сбора бортовых измерений ИИ КП ЦУП - центр управления полетами ЦНС - центральная наземная станция
ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ «КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ» • Параметры межпланетной среды (электроны и протоны ЕРПЗ) • Вариации галактических космических лучей • Состояние Солнца: • магнитное поле • солнечный ветер • количество пятен • изображение в УФ • изображение в X-ray (вспышки) ПРОГНОЗ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ • На сутки • На неделю • На месяц • Стандартные • геомагнитная обстановка • протонные события • Специальные
ПРОГНОЗ ОПАСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИИ КП (АЛЕРТНЫЙ СИГНАЛ) P(>10 Me. V) P(>100 Me. V) January, 2005 January, Δ Δ> 10 мин Временная задержка относительно начала вспышки для рентгеновского, наземного и протонного возрастания на примере события 14 июля 2000 г. Пример выделения алертного сигнала рентгеновской вспышки на уровне Х 1 на примере событий в январе 2005 Характеристики протонного события зависят и от мощности, и от гелиодолготы солнечного источника. Прогноз резкого возрастания потока протонов возможен по резкому возрастанию интенсивности рентгеновского излучения (бортовые измерения) и резкому возрастанию нейтронных событий (наземные измерения). Пример выделения алертного сигнала протонного возрастания на примере событий в январе 2005
РЕЗУЛЬТАТЫ БОРТОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ НА КА ГЛОНАСС № 25 -29 В ПЕРИОД С 28. 10. 08 ПО 12. 09 Группа 1 Группа 2 • Немонотонность изменения частоты (дребезг) СНД не превышает 0, 5% по амплитуде и 1, 0% по времени
СРАВНЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ СНД НА ОДНОМ АППАРАТЕ • абсолютная разница измерений для всех СНД составляет менее 4% • относительная разница измерений для всех СНД составляет менее 2, 5% Вывод: СНД в КА находятся в одинаковых условиях воздействия ИИ КП
СРАВНЕНИЕ ТЕМПА НАБОРА ДОЗЫ НА РАЗНЫХ КА • относительная разница измерений для группы 1 – 1, 9% • относительная разница измерений для группы 2 – 2, 1% • относительная разница измерений для всех СНД - менее 2, 5% • абсолютная разница измерений для группы 1 – 3, 7% • абсолютная разница измерений для группы 2 – 6, 2% • абсолютная разница измерений между группами 1 и 2 – 11, 0% Вывод: КА (и СНД) находятся в одинаковых условиях воздействия ИИ КП.
СРАВНЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ СНД РАЗНЫХ ГРУПП КА Группа 1 Группа 2 Данные ИЗМИРАН по потоку релятивистских электронов • Превышение начального уровня измерения дозы для СНД КА 25, 26 над СНД КА 27 -29 обусловлено значительно большим воздействием потока релятивистских электронов превышавших опасный уровень на СНД КА 25, 26, в период их пассивного состояния (вывод до включения). Опасный уровень Вывод: СНД отслеживает возмущения ИИ КП. • Как показано в зарубежных работах [B. Taylor, C. Underwood, et al. “Galileo GIOVE-A MEORAD Results and Analysis”, IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE, VOL. 55, NO. 6, DECEMBER 2008], космическое пространство – динамическая среда и темп накопления дозы может меняться, в частности имеются резкие возрастания темпа накопления.
СРАВНЕНИЕ ПОЛЁТНЫХ ДАННЫХ С МОДЕЛЯМИ КОСМОСА • После ~ 140 суток с момента запуска (~116 суток полёта) изменяется скорость накопления дозы Зависимости изменения частоты для всех СНД КА № 25 -29 от времени запуска КА № 25 и № 26 (фактически от календарной даты) участок 1 участок 2 • Выявлено 2 участка с разной скоростью набора дозы. • Средний коэффициент наклона (Кср) с учетом калибровочных зависимостей СНД дает среднюю мощность дозы для участка 1 - 1. 45 e-4 у. е, для участка 2 – 9. 27 e-6 у. е. cо среднеквадратичным отклонением 13%. В существующих моделях космоса для орбиты 20000 км с наклонением 60 градусов и эффективной радиационной защиты 1 г/см 2 с геометрией 2 радиан приводится значение мощности дозы 2. 9 е-4 у. е. Вывод: модели космоса требуют уточнения.
НАПРАВЛЕНИЯ УТОЧНЕНИЯ «МОДЕЛЕЙ КОСМОСА» • естественные радиационные пояса Земли (для потоков протонов на высоте 200 – 1000 км, где все модели (вкл. АР-8) работают некорректно); • галактические космические лучи (ГКЛ) – для потоков протонов и, особенно, ионов с учетом экспериментальных данных 1990 -х – 2000 -х годов; • солнечные космические лучи (СКЛ) – особенно для тяжелых заряженных частиц, по которым модель в настоящее время отсутствует; • изменения характеристик ГКЛ и СКЛ при прохождении в магнитосферу Земли, с учетом возмущений. Модели должны включать текстовый документ (НДС Роскосмоса) и пакет верифицированного отраслевого ПО (вкл. сдачу в отраслевой Фонд алгоритмов и программ).
3. ОТРАСЛЕВАЯ ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНАЯ СИСТЕМА ПО СТОЙКОСТИ ЭКБ К ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЯМ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА www. kosrad. ru Расширение функций в части технологических особенностей (типы корпусов, покрытие выводов, специфика пайки и монтажа и т. п. ) и характеристик по надежности, вибро- и термопрочности. В настоящий момент база данных содержит более 12000 наименований, справочный раздел – более 2000 записей и постоянно пополняется. Структура аппаратных средств Web-сайт Назначение: обеспечение предварительного выбора с предоставлением разносторонней информации по стойкости к ИИ КП. Структура ИСС: 1. Web-сайт • Образ базы данных • Структура справочного раздела • Средства удалённого доступа 2. База данных • Описание • Характеристики (детализированные и интегральные) Ш дозовые эффекты Ш одиночные эффекты • Ссылки 3. Справочный раздел • Нормативные документы • Библиография • Справочные БД • Конференции • Программное обеспечение • Ссылки 4. Космическая погода (КП) • Состояние КП • Прогноз КП • Адаптированные бортовые измерения • Адаптированные наземные измерения • Алертный сигнал Особенности: • авторизация доступа • защита от несанкционированного использования • регистрация через Роскосмос ППЭВМ К АПЭВМ ОПЭВМ ППЭВМ – пультовая ПЭВМ ОПЭВМ – операторская ПЭВМ АПЭВМ – архивная ПЭВМ с основной БД К – концентратор
4. ОТРАСЛЕВОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Цель: обеспечение стандартизированными и верифицированными средствами: • информационно-аналитического сопровождения работ по контролю стойкости; • аналитической обработки результатов испытаний ЭКБ; • предварительных расчетов стойкости (и надежности) радиоэлектронной аппаратуры; • предварительного выбора ЭКБ. Задачи: • расчет локальных условий эксплуатации; Программное • расчет сроков активного существования обеспечение радиоэлектронной аппаратуры при вариациях интенсивности ионизирующего излучения космического пространства, электрического и температурного режимов; • расчет защитных свойств конструкционных материалов; Расчет Методы Мони • автоматизация расчетов стойкости ЭКБ по условий испытаний торинг эксплуатации результатам испытаний; • обеспечение функционирования отраслевой системы мониторинга; Расчет Методы стойкости защиты • аналитическая оценка достаточности конструктивно-технологических мер защиты радиоэлектронной аппаратуры от ионизирующего излучения космического пространства; • аналитическое обеспечение предварительного выбора ЭКБ для РЭА КА; • аналитическое обеспечение выбора типовых представителей для испытаний; • аналитическое распространение результатов испытаний типовых представителей.
СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНТРОЛЯ ОЭ Пользователь И Н Т Е Р Ф Е Й С П О Л Ь З О В А Т Е Л Я Диспетчер программ и Расчет условий эксплуатации Экспериментальные данные Обработка экспериментальных данных интерфейса пользователя Двух- параметрический расчет стойкости к ОРЭ Четырехпараметрический расчет стойкости к ОРЭ
СТРУКТУРА ПО РАСЧЕТА ДОЗОВЫХ ЭФФЕКТОВ ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Диспетчер программ Модуль расчета дозовых нагрузок в произвольной точке прибора Модуль расчета энергетических спектров и спектров ЛПЭ в произвольной точке прибора Модуль расчета характеристик защитных свойств материала Модуль расчета стойкости и САС прибора на произвольной орбите Структура типового программного модуля ПО DSG (Dose, Spectra, Geometry) Блок инициализации Надстройка над GEANT 4 - файлы-параметры - файлы со спектрами Язык программирования: С++ Верифицировано путем сравнения с ПО MCNPX, GEANT 3, SRIM, COSRAD ОСТ 134 -1044 -2007, ОСТ 134 -1034 -2003 и Отработано на приборе ДИНД (КА Глонасс) и на защитных экранах из алюминиевых и вольфрамовых сплавов Блок расчета Блок обработки данных - файлы-логи - результирующие файлы
5. АЛГОРИТМ СЕРТИФИКАЦИИ РЭА КА (В ЧАСТИ СТОЙКОСТИ К ИИ КП) Проверка требований по стойкости (этап выдачи и согласования ТЗ (ТТЗ)) Система мониторинга Расчет локальных условий эксплуатации аппаратуры Отраслевое ПО Выбор ЭКБ Порядок выбора ЭКБ Проверка стойкости выбранной ЭКБ ИСС , отраслевое ПО, порядок оценки стойкости Расчетная оценка стойкости аппаратуры Отраслевое ПО Выявление критических элементов Отраслевое ПО Расчет локальных условий ЭКБ и требований к методам повышения стойкости Отраслевое ПО Реализация методов повышения стойкости Проверка специальных мероприятий (этап эскизного проекта, как правило) Определение состава, уровней воздействия и коэффициентов запаса К з (Коэ= 10, Кдэ= 3) Методы повышения стойкости Экспериментальное подтверждение стойкости ЭКБ Проверка расчетной оценки стойкости (все этапы проектирования) Проверка экспериментальных результатов стой-кости (этап наземной экспериментальной отработки) Сертификация Испытательные стенды Соответствие методов оценки требованиям НД Соответствие результатов оценки требованиям ТЗ Отраслевое ПО Необходимость проведения экспериментальной оценки Соответствие состава и методов испытаний требованиям нормативной документации Соответствие испытательного центра требованиям ФСС КТ Подтверждение стойкости изделия космической техники Порядок выбора типовых представителей и состава испытаний
Скачать презентацию Проблемы совершенствования обеспечения космических средств требуемой электронной компонентной
8e5844e2edb7bd329a5838d89a5b9863.ppt