|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Исследование радиационных условий эксплуатации блоков памяти бортовой аппаратуры КА "Университетский - Татьяна - 2"дипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Веденькин Николай Николаевич
- Автор: Кузин Станислав Геннадьевич
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2011
- Аннотация: В сентябре 2009 года был выведен на орбиту космический аппарат (КА) «Университетский – Татьяна – 2». Основной задачей спутника являлось изучение транзиентных явлений в околоземном космическом пространстве и верхней атмосфере Земли. В процессе обработки полученных им данных за период с октября 2009 года по январь 2010 года было замечено, что некоторая часть информации получена со сбоями, причем характер сбоев указывает на то, что это именно ошибки электроники, находящейся на борту космического аппарата. На высотах орбиты КА «Университетский – Татьяна – 2» основной фактор космического пространства, способный повредить электронную аппаратуру КА – это ионизирующее излучение (ИИ). Оно состоит из потока первичных заряженных частиц (в основном протоны, электроны, более тяжелые заряженные частицы), а так же вторичные ядерные частицы – продукты ядерных превращений, связанных с первичными частицами. Частицы воздействуют на бортовую аппаратуру, вследствие чего некоторые ее части могут работать некорректно, иногда даже возникает необходимость в перезапуске оборудования. Такие воздействия влекут уменьшение потока полезных данных и преждевременный выход аппаратуры из строя. Под действием этого излучения в кремнии и диэлектрике генерируются электронно-дырочные пары. Значительная их часть подвергается рекомбинации в течение очень короткого промежутка времени (коэффициент рекомбинации может лежать в диапазоне 10-6 – 10-14 см3*сек-1), а оставшаяся часть, под действием внешних и внутренних электрических полей, начинает передвигаться, что вызывает некорректную работу аппаратуры спутника. Проявление эффектов воздействия ИИ можно разделить на два вида: сбои и отказы от воздействия отдельных высокоэнергетичных ядерных частиц; и параметрические отказы электронной аппаратуры вследствие деградации характеристик интегральных схем по мере накопления ионизационного излучения. Хотя с увеличением плотности размещения элементов на платах и одновременным уменьшением линейных размеров самих интегральных схем (ИС), используемых в аппаратуре, и уменьшается эффективная длинна собирания заряда, тем не менее, всё сильнее сказывается снижение величины заряда переключения логических элементов. Использование пониженного напряжения питания, т. е. мощности потребления, означает уменьшение требуемого заряда запоминания в транзисторах и конденсаторах ИС и более низкие пороговые напряжения. Увеличение быстродействия приводит к уменьшению заряда переключения при том же токе. В настоящее время заряд переключения статических элементов находится на уровне 0,2 – 0,5 пКл, что является показателем чувствительности элементов к отдельным ядерным частицам (ОЯЧ). КА «Университетский – Татьяна – 2» летал на высоте около 830 км. На такой высоте ощущается значительное влияние ИИ, состоящего из галактических космических лучей (ГКЛ), солнечных космических лучей (СКЛ) и радиационных поясов Земли (РПЗ). Для каждого из факторов космического пространства строятся свои модели, основанные на реальных наблюдениях спутников, с целью расчета радиационной обстановки для любой траектории любого спутника. Но каждая из моделей не является идеальной вследствие того, что условия околоземного пространства постоянно меняются, поэтому так же используются и эмпирические формулы и полученные прямым методом данные. Ради более детального и физичного рассмотрения, источники излучения рассматриваются в разбиении на группы по признаку их происхождения.
- Добавил в систему: Веденькин Николай Николаевич