CC BY
24Космическое электронное приборостроение
УДК 629.78
О НАДЕЖНОСТИ МЕЖПЛАТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ СВЕРХМАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Д. В. Малыгин, Ю. В. Сидорова
Лаборатория проектирования сверхмалых космических аппаратов «Астрономикон» Российская Федерация, 199155, г. Санкт-Петербург, Набережная реки Смоленки, 1 E-mail: [email protected]
Рассмотрена разработка алгоритма и методики проведения системного анализа пико- и наноспутников, в частности построение исходной базы данных для расчёта надёжности межплатных соединений COTS.
Ключевые слова: СМКА, наноспутник, пикоспутник, системное проектирование, подсистема, надежность, микроразъем/
ON THE RELIABILITY OF MAINBOARD CONNECTIONS FOR NANOSATELLITES
D. V. Malygin, J. V. Sidorova
Nanosatellite design laboratory "Astronomikon" 1, Embankment Smolenka, Saint-Petersburg, 199155, Russian Federation E-mail: [email protected]
The development of an algorithm and methodology for nanosatellite system analysis are studied. It is applied to specific construction of the database source to calculate the reliability of the mainboard connections COTS.
Keywords: nanosatellite, pikosatellite, design, subsystem, reliability, micro-connectors.
Актуальное состояние дел в области проектирования пико- и наноспутников по части межплатных соединителей и креплений заключается в отсутствии единой целенаправленной и дисциплинирующей работу конструктора, технолога и испытателя информационно-системной технологии оценки анализа и обеспечения надёжности функционирования сверхмалых космических аппаратов (СМКА) [1], их подсистем и элементов в процессе создания наноспутника и соответствующей исходной базы данных для расчёта надёжности, что не позволяет достигнуть гарантированно требуемой надёжности, в отличие от многих зарубежных технологий.
Цель работы: разработка алгоритма и методики проведения системного анализа СМКА [2], в частности, построение исходной базы данных для расчёта надёжности межплатных соединений COTS; построение исходной базы данных для расчёта надёжности; разработка методик оценки надёжности в процессе проектирования наноспутника и при отработке на надёжность [3].
При этом научная новизна заключается в следующем [4]:
1. Предлагается структурно-функциональная модель надежности (СФМН), отражающая обобщённый ПН через структурную и функциональную декомпозицию СМКА, причины и характер отказов, рациональную номенклатуру выходных параметров, модель работоспособности, структуру и вид исходной информации о надежности подсистем, а также наработки подсистем, режимы их работы, СТО и ремонта, правила и условия эксплуатации.
2. Предлагается информационно-системная технология обеспечения заданной надежности СМКА на базе привлечения динамической теории информации и информационной теории управления к процессу проектирования комплекса, посредством введения допустимых границ для ПН и аддитивной меры неорганизованности функционирования исследуемой системы проектирования, характеризующей величину ущерба от рассогласования расчетных ПН с требуемыми на каждом этапе проектирования.
3. Разрабатывается технология формализации процесса проектирования СМКА в виде динамической информационной системы проектирования, подсистемы и элементы которой, как операторы иерархической структуры, преобразуют входные информационные потоки и внешние информационные воздействия в выходную информацию и преобразователи, корректирующие достоверность данных, вырабатываемых этими операторами. Центральным звеном информационного процесса проектирования принята информационно-динамическая модель надежности, позволяющая конкретно и однозначно определять причинно-следственные информационные связи и отношение адекватности в цепи: этап разработки-ПН-метод-алгоритм-исходные данные, и установить меру соответствия и информационного согласования, в том числе количественного, элементов данной цепи.
4. Предлагается структура системного анализа информационных средств оценки надежности разрабатываемого типа СМКА. Разрабатывается методическая функция ИДМН, обеспечивающая практическую формализацию оценки и обеспечение надежности
Решетневскуе чтения. 2014
комплекса через конкретизацию основных понятий и терминов теории надежности.
В заключение исследования ожидаемый конечный результат работы:
Типовая технология проведения системного анализа КА и его подсистем как объектов надежности, включающая обоснование показателей надежности, алгоритм выбора выходных параметров, методику определения предельных значений по выходным параметрам, а также установление режимов работы внешних, внутренних факторов и условий эксплуатации.
Структурно-функциональная модель надежности КА. Технология выбора информационных средств оценки надежности КА.
Библиографические ссылки
1. Малыгин Д. В. Универсальная платформа «Синергия» блочно-модульного исполнения // Решетнев-ские чтения : XV Междунар. науч. конф. Красноярск, 2011. С. 377-378.
2. Малыгин Д. В. Универсальная платформа сверхмалого космического аппарата // Материалы
V Всерос. форума студентов, аспирантов и молодых ученых. С. 38-40.
3. Гладкий В. Ф. Прочность, вибрация и надёжность конструкции летательного аппарата. М. : Наука, 1975. 454 с.
4. Dauphin J. Vacuum effects on materials in space. Ingeniur, 1968. Vol. 80, № 49. P. 196-207.
References
1. Maligin D. V. Universal block-modular platform "Synergy" // Reshetnevskie chteniya : XV International Scientific Conference. 2011. C. 377-378.
2. Maligin D. V. Universal platform for nanosatellite // Proceedings of the V All-Russian forum of students and young scientists. C. 38-40.
3. Gladkikh V. F. Strength, vibration and reliability of the aircraft. M. : Nauka, 1975. 454 p.
4. Dauphin J. Vacuum effects on materials in space. Ingeniur. 1968. Vol. 80. № 49. P. 196-207.
© Малыгин Д. В., Сидорова Ю. В., 2014
УДК 536.58
ПРОЕКТИРОВАНИЕ УНИФИЦИРОВАННЫХ МОДУЛЕЙ ПРИБОРОВ БОРТОВОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
С ПРИМЕНЕНИЕМ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ
Д. Г. Ощепкова, Е. С. Долганов, А. И. Горностаев
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52 E-mail: [email protected], [email protected]
Представлены результаты предварительного проектирования модуля управления обогревателями полезной нагрузки (МУО ПН) с применением микроконтроллера (МК) 1874ВЕ7Т. Показано, что архитектура МК позволяет реализовать все функции МУО ПН. Кратко описана перспектива использования МК для решения задачи контроля температур с использованием встроенного аналого-цифрового преобразователя (АЦП).
Ключевые слова: космический аппарат, бортовой комплекс управления, микроконтроллер.
DESIGNING UNIFIED MODULES OF SPACECRAFT ONBOARD CONTROL SYSTEM
USING MICROCONTROLLERS
D. G. Oshchepkova, E. S. Dolganov, A. I. Gornostaev
JSC "Information Satellite Systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected], [email protected]
The results of payload heaters control module preliminary design, using 1874BE7T microcontroller are demonstrated. It is shown that the microcontroller architecture allows to realize all module functions. The prospects of using microcontroller to solve the issue of temperature monitoring, applying built in analog-to-digital converter are briefly described.
Keywords: spacecraft, onboard control system, microcontroller.
При проектировании приборов бортового комплекса управления (БКУ) космического аппарата (КА) для снижения массы, габаритных размеров и увеличе-
ния функциональности предлагается применять однокристальные вычислители. В связи с этим специалистами ОАО «Информационные спутниковые систе-
