Inventory number IRN Number of state registration
0219РК00145 BR05336383-OT-19 0118РК00801
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Промежуточный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 3
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 4 16
Total number of pages Patents Illustrations
62 0 27
Amount of funding Code of the program Table
10729000 О.0799 7
Code of the program's task under which the job is done
23
Name of work
Создание комплексной системы прогнозирования радиационной опасности и разработка методов защиты бортовой электронной аппаратуры КА различного назначения в условиях комплексного воздействия факторов космического пространства
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Метод, способ
Report authors
Грищенко Валентина Федоровна , Асқарұлы Қыдыр , Бәден Әліби Сеилбекұлы , Мукушев Асемхан Аулиаханович , Акасов Сергей Борисович , Төлендіұлы Санат ,
0
0
0
0
Customer АКМИР РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) АК МЦРИАП РК
Full name of the service recipient
Акционерное общество "Национальный центр космических исследований и технологий"
Abbreviated name of the service recipient АО "НЦКИТ"
Abstract

Объектом исследования являются потоки космических лучей, космические аппараты различного назначения, риски отказов бортовой электронной аппаратуры.

Зерттеу нысаны ғарыш сәулелерінің ағындары, түрлі мақсаттағы ғарыш аппараттары, борттық электронды аппаратураның істен шығу қаупі болып табылады.

Цель работы – создание методов прогнозирования радиационной опасности бортовой электронной аппаратуры КА различного назначения в условиях комплексного воздействия факторов космического пространства.

Жоба мақсаты - ғарыштық кеңістік факторларының кешенді әсері жағдайында түрлі мақсаттағы ҒА борттық электрондық аппаратурасының радиациялық қауіптілігін болжау әдістерін құру.

Методы исследований: использованы методы схемотехнического моделирования и расчета потоков тяжелых ядер КЛ по траектории низкоорбитальных КА различного назначения и геостационарных спутников, метод оценки риска отказов.

Зерттеу әдістері: әртүрлі мақсаттағы төмен орбиталық ҒА және геостационарлық жерсеріктерінің траекториясы бойынша ҒС ауыр ядроларының ағындарын схемотехникалық модельдеу және есептеу әдістері, істен шығу қаупін бағалау әдісі қолданылды.

Результаты работы и их новизна: Выделен электрофизический параметр в виде сечения взаимодействия, которое включает: число отказов (типа SEU) в битах конфигурационной памяти, интегральный поток частиц, общее число битов в устройстве. Определены параметры – критерии стойкости, уменьшающиеся при воздействии радиационных факторов, в т.ч.: среднее значение критического параметра, приведены численные значения толерантного коэффициента. Выделен и обоснован основной («тиристорный») эффект, приводящий к отказам модулей памяти бортовой электронной аппаратуры низкоорбитальных КА различного назначения. Впервые выполнено схемотехническое моделирование «тиристорного эффекта» от отдельной частицы КЛ, оценка накопленного заряда КМОП транзисторов. Выполнены расчеты потоков ядер CNO космических лучей по траектории орбит низкоорбитальных КА, в т.ч. для орбит МКС, Landsat-4, Demeter и для геостационарных спутников – KazSat-2 и Beidou. Впервые установлено неоднородное распределение потоков по траектории КА различного назначения, зависящее от геомагнитной жесткости. Впервые обнаружен «излом» в распределении потоков ядер CNO от энергии. Получены «пиковые» значения энергии ядер CNO в точке излома.

Жұмыс нәтижелері және олардың жаңалығы: өзара әрекеттесу қимасы түріндегі электрофизикалық параметр бөлінген, оған мыналар кіреді: бит бойынша конфигурациялық жады биттеріндегі істен шығу (SEU типі) саны, бөлшектердің интегралды ағыны, құрылғыдағы биттердің жалпы саны. Радиациялық факторлардың әсер етуі кезінде азайатын тұрақтылықтың өлшемдері анықталды, оның ішінде: сыни параметрдің орташа мәні, төзімді коэффициенттің сандық мәні келтірілген. Әртүрлі мақсаттағы төмен орбиталық ҒА борттық электронды аппаратураның жады модульдерінің істен шығуына алып келетін негізгі («тиристорлық») әсер ерекшеленіп негізделді. Бірінші рет ҒС жеке бөлшектерінен «тиристорлық» әсерді схемотехникалық модельдеу, КМОП транзисторларының жинақталған зарядын бағалау орындалды. Төмен орбиталық ҒА орбитасының траекториясы бойынша CNO ғарыш сәулелерінің ядролар ағындарын есептеу орындалды, оның ішінде ХҒС, Landsat-4, Demeter орбиталары үшін және геостационарлық спутниктер үшін – KazSat-2 және Beidou. Алғаш рет геомагнитті қатаңдыққа байланысты әртүрлі мақсаттағы ҒА траекториясы бойынша ағындардың біртекті бөлінуі анықталды. Алғаш рет CNO ядроларының ағындарының таралуы энергияға тәуелді «сынығы» анықталды. Сыну нүктесінде CNO ядроларының «ең жоғары» энергия мәндері алынды.

Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: При проведении расчетов использовались действующие ГОСТы, реальные параметры траектории КА различного назначения.

Негізгі конструктивтік, технологиялық және техникалық-пайдалану сипаттамалары: есептеулерді жүргізу кезінде қолданыстағы МЕМСТ, түрлі мақсаттағы ҒА траекториясының нақты параметрлері қолданылды.

Рекомендации по внедрению результатов НИР: Полученные результаты после окончания проекта будут использованы при прогнозировании отказов действующих КА «KazSat-2, -3» до конца срока эксплуатации (10, 15 и 17 лет) с учетом комплексного воздействия факторов космического пространства на основе данных по отказам функционирующего КА «KazSat-2». Прогнозные предложения о развития объектов исследования: в рамках проекта в дальнейшем будут оптимизированы выбор траекторий для проектируемых казахстанских КА различного назначения с учетом радиационной опасности.

ҒЗЖ нәтижелерін енгізу бойынша ұсынымдар: Жоба аяқталғаннан кейін алынған нәтижелер жұмыс істеп тұрған «KazSat-2, -3» ҒА пайдалану мерзімінің соңына дейін (10, 15 және 17 жыл) жұмыс істеп тұрған «KazSat-2» ҒА істен шығуы бойынша деректер негізінде ғарыштық кеңістік факторларының кешенді әсерін ескере отырып, істен шығуды болжау кезінде пайдаланылатын болады. Зерттеу объектілерін дамыту туралы болжамды ұсыныстар: жоба шеңберінде одан әрі радиациялық қауіптілікті ескере отырып, жобаланатын түрлі мақсаттағы қазақстандық ҒА үшін траекторияларды таңдау оңтайландырылатын болады.

Область применения. Полученные результаты будут использованы для разработки рекомендаций по комплектации бортовой электронной аппаратуры планируемых к разработке казахстанских КА с учетом их функционального назначения.

Қолдану саласы. Алынған нәтижелер қазақстандық ҒА әзірлеуге және олардың функционалдық мақсатын ескере отырып жоспарланған борттық электрондық аппаратураны жинақтау бойынша ұсыныстарды әзірлеу үшін пайдаланылатын болады.

UDC indices
528.85; 517.958; 551.510.513:629.78
International classifier codes
89.29.41;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ; ПОТОК; КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ; РИСК; ОТКАЗЫ; БОРТОВАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ АППАРАТУРА;
Key words in Kazakh
ҒАРЫШ АППАРАТЫ; АҒЫН; ҒАРЫШ СӘУЛЕЛЕРІ; ҚАУІП; ІСТЕН ШЫҒУ; БОРТТЫҚ ЭЛЕКТРОНДЫҚ АППАРАТУРА;
Head of the organization Бекмухамедов Бауржан Эркинович кандидат технических наук /
Head of work Грищенко Валентина Федоровна Кандидат физико-математических наук / Доцент
Native executive in charge