Работы автора

В настоящей работе рассмотрены тенденции и основные принципы улучшения тактико-технических, а также эксплуатационных характеристик бортовой аппаратуры управления космического аппарата (КА). Предложены и детально рассмотрены архитектура и технический облик модуля приемо-передающего устройства из состава бортовой аппаратуры управления КА, описаны ключевые узлы модуля приемо-передающего устройства, а также предложен вариант их построения потехнологии «система-в-корпусе» и «система-на-кристалле». Подробно описана архитектура цифровой части модуля приемо-передающего устройства, построенная с применением двух независимых каналов приема, организованных за счет двух независимых связных подсистем, включающих в себя конвейеры обработки данных. Рассмотрены основные проблемные вопросы, возникающие при проектировании подобных устройств, в том числе связанные с временем поиска фазы псевдослучайной последовательности. Приведены основные интерфейсы, требуемые для стыковки и взаимодействия с устройствами бортовойаппаратуры управления КА, с бортовым вычислительным устройством и другими системами КА. Описана техническая реализация цифровой части модуля приемо-передающего устройства с учетом существующих в настоящее время в Российской Федерации технологий, а именно HCMOS8D. Описаны основные тактико-технические характеристики высокочастотных узлов модуля приемо-передающего устройства, приведены структурные схемы, описана конструкция, рассмотрены варианты построения данных узлов с учетом производственно-технической базы АО «Российские космические системы». В настоящее время АО «Российские космические системы» выполняет ряд работ по макетированию предложенных технических решений, изложенныхв данной статье. Также в работе предложен облик перспективной аппаратуры управления малыми космическими аппаратами, включающийв себя приемо-передающее дешифрирующее устройство (ППДУ), включающее в себя функционал МППУ и дешифратор командно-программной информации; приведен функционал с учетом интеграции в цифровую часть аппаратуры ряда функций, в настоящее время существующих в составе отдельных приборов и модулей.

Обобщен опыт работ, выполненных в АО «Российские космические системы» за период с 2005 г. по 2021 г., по разработке бортовой аппаратуры командных радиолиний космических аппаратов различного назначения с заданной вероятностью безотказной работы при различных сроках активного существования. Отмечена необходимость учета при оценках вероятности безотказной работы влияния на надежность бортовой аппаратуры в условиях космического пространства как радиационных, так и нерадиационных факторов. Рассмотрены различные схемы резервирования критичных узлов бортовой аппаратуры, а также методы учета влияния ионизирующих излучений на надежность бортовой аппаратуры.

Проведены расчетные исследования условий возникновения пробоя печатных плат в приборах бортовой аппаратуры вследствие накопления заряда в стеклотекстолите FR-4 при действии электронного излучения космического пространства на орбите космического аппарата ГЛОНАСС. Показано, что при мощных солнечных вспышках электростатические разряды, возникающие вследствие объемной ионизации стеклотекстолита, могут приводить к пробоям печатных плат в приборах бортовой аппаратуры при суммарной толщине защиты, не превышающей 3 мм алюминия. Отмечается, что объемная электризация диэлектрика печатных плат в приборах бортовой аппаратуры при суммарной толщине защиты более 3 мм алюминия не может привести к генерации электростатических разрядов, приводящих к сбоям и отказам в функционировании бортовой аппаратуры в реальных условиях космического пространства. Электростатические разряды, способные вызвать указанные эффекты, могут быть обусловлены, например, генерацией импульсных электромагнитных наводок вследствие электризации диэлектрических материалов в кабелях бортовой кабельной сети.