Речь пойдёт об опыте применения электрорадиоизделий в бортовой аппаратуре ракет и космических аппаратов.
Обмен опытом
Вопроcы и ответы
ЦитироватьЦитироватьЭто не относится к микроконтроллерам с архитектурой Intel 8051. Больше всего стойких к радиации микроконтроллеров выпускается на основе этой архитектуры (по сегодняшним меркам морально утсаревшей, хотя отработанной).
ЗЫ
извините за отход от основной темы!
Я то же извиняюсь за отход от темы, i8051 в новых расширенных периферий версиях и встроенной памятью до сих пор выпускаются многими зарубежными фирмами. По поводу памяти - были однократники с приемкой и на осове EEPROM (не flash) память с оответсвующей приемкой. Но что то мне подсказывает что в бортовом вычислителе - импорт.
Не обязательно. В России уже многие фирмы выпускают современные сигнальные процессоры и микропроцессоры.
Их можно увидеть в перечне МОП.
ЦитироватьРечь пойдёт об опыте применения электрорадиоизделий в бортовой аппаратуре ракет и космических аппаратах.
Обмен опытом
А конкретнее.
Решил скопировать сообщения из темы про "Фобос-Грунт".
Элвис: цифровые сигнальные процессоры.
http://multicore.ru/index.php?id=27
ЦитироватьЦитироватьРечь пойдёт об опыте применения электрорадиоизделий в бортовой аппаратуре ракет и космических аппаратах.
Обмен опытом
А конкретнее.
О применении микроконтроллеров с флэш-памятью в бортовой аппаратуре ракетной техники.
О применении микросхем индустриального исполнения в бортовой аппаратуре ракетной техники.
И т.д.
Да-да, и о Wi-Fi!
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьРечь пойдёт об опыте применения электрорадиоизделий в бортовой аппаратуре ракет и космических аппаратах.
Обмен опытом
А конкретнее.
О применении микроконтроллеров с флэш-памятью в бортовой аппаратуре ракетной техники.
О применении микросхем индустриального исполнения в бортовой аппаратуре ракетной техники.
И т.д.
Понятно. Давайте говорить конкретно.
Применялись ли микроконтроллеры с флэш-памятью в бортовых приборах ракет-носителей?
Имели ли место сбои (самопроизвольное стирание флэш-памяти и зависание)? Если да, тогда на каком этапе работы ракеты-носителя?
Думаю, опыт применения будет интересен не только мне, но и другим разработчикам аппаратуры.
Спасибо
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831749#831749
ЦитироватьЦитироватьПонимаю, что кажется невозможным. Может это так и есть. Но на создание КА и запуск их в космос потрачены огромные деньги. Может тогда имеет смысл просить помощь у космонавтов на МКС, что бы команды на спутник можно было отправлять из МКС хотя бы, пока он находится вне зоны радиовидимости?
Нереализуемо технически МКС тоже летает по орбите, со своим периодом оборота, в другой плоскости и на другой высоте. Попасть с неё лучом направленной антенны в проносящщийся выше или ниже в другой плоскости вращения неуправляемый КА, да еще и что-то туда "передать"? Наземные антенны с трудом справляются, а вы хотите такую на орбиту затащить. Абсолютно нереально.
Буран или шаттл мог бы это проделать - встать на ту же орбиту и "преследовать" аппарат, вот только это уже нецелесообразно экономически. Сколько бы не стоил сам фобосгрунт и его вывод на орбиту - челнок обойдется дороже, чем сделать новый фобосгрунт.
ЦитироватьИ ещё хочу задать вопрос специалистам.
Межпланетные аппараты дорогое удовольствие. На их борту предусмотрены системы многократного резервирования как в случае пилотируемых систем? Если откажет основной блок управления, тогда в работу вступает резервный блок.
Безусловно вся электроника резервируется, по крайней мере служебная (ненаучная). Вот только ФИЗИЧЕСКИЙ отказ электроники на орбите сразу после запуска после всех проведенных на земле испытаний крайне маловероятен. Через год, месяц - куда ни шло, что-то может внутри перегрется, деградировать, растрескаться. Но не сразу. Тут явные программные сбои, как мне кажется, или недостаточный объем испытаний (недоучет воздействующих факторов на применяемые материалы или конструктивные решения). Резервирование от этого не спасает.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831755#831755
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьНе доставляете. Работает одно и то же программное обеспечение и если в нем "косяк" - то "труба" всем резервам. Кроме того, ксть неисправности, которые бортовой автоматике могут запретить устранять самостоятельно.
К своему предыдущему сообщению хочу добавить следующее.
А что если систему резервирования делать на жёсткой логике(в случае, если узлы системы не отвечают на запросы или ведут себя не так, как рассчитывали, делать сброс системы или передавать управление резервному блоку автоматически или запрашивать подтверждения оператора на Земле), а не на микроконтроллерах и ПЛИС? Да, она будет занимать намного больше места, чем программируемые аналоги.
Во-первых, она будет занимать не намного, а НЕДОПУСТИМО намного больше места, и соотвественно веса. Во-вторых, тогда ее создание и отладка затянутся многократно.
В третьих, если сделать всё совсем жестко, без возможности влияния - то в случае, когда на орбите пойдет что-то не так, вмешаться и "изменить уставки" будет невозможно.
Ну и в-пятых, в космос запускают однократно-программируемые ПЗУ и ПЛИС. Я не знаю, как там в части алгоритмов платформы, но в части аппаратуры, которой я занимался, в лётный образец содержимое конфигурационных ПЗУ шьется однократно на заводе, прожигом, и усё.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831764#831764
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьНе доставляете. Работает одно и то же программное обеспечение и если в нем "косяк" - то "труба" всем резервам. Кроме того, ксть неисправности, которые бортовой автоматике могут запретить устранять самостоятельно.
К своему предыдущему сообщению хочу добавить следующее.
А что если систему резервирования делать на жёсткой логике(в случае, если узлы системы не отвечают на запросы или ведут себя не так, как рассчитывали, делать сброс системы или передавать управление резервному блоку автоматически или запрашивать подтверждения оператора на Земле), а не на микроконтроллерах и ПЛИС? Да, она будет занимать намного больше места, чем программируемые аналоги.
Во-первых, она будет занимать не намного, а НЕДОПУСТИМО намного больше места, и соотвественно веса. Во-вторых, тогда ее создание и отладка затянутся многократно.
В третьих, если сделать всё совсем жестко, без возможности влияния - то в случае, когда на орбите пойдет что-то не так, вмешаться и "изменить уставки" будет невозможно.
Ну и в-пятых, в космос запускают однократно-программируемые ПЗУ и ПЛИС. Я не знаю, как там в части алгоритмов платформы, но в части аппаратуры, которой я занимался, в лётный образец содержимое конфигурационных ПЗУ шьется однократно на заводе, прожигом, и усё.
Вы меня убедили.
Но если устройства делаются на однократно программируемых микроконтроллерах и ПЛИС, тогда как удаётся поменять программу по команде из Земли? Есть возможность загрузки программы из ОЗУ?
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831770#831770
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьНе доставляете. Работает одно и то же программное обеспечение и если в нем "косяк" - то "труба" всем резервам. Кроме того, ксть неисправности, которые бортовой автоматике могут запретить устранять самостоятельно.
К своему предыдущему сообщению хочу добавить следующее.
А что если систему резервирования делать на жёсткой логике(в случае, если узлы системы не отвечают на запросы или ведут себя не так, как рассчитывали, делать сброс системы или передавать управление резервному блоку автоматически или запрашивать подтверждения оператора на Земле), а не на микроконтроллерах и ПЛИС? Да, она будет занимать намного больше места, чем программируемые аналоги.
В принципе, так и делается. Но "жесткость" перехода - это большой вопрос.
Для меня: "жесткая логика" это аппаратный переход на резерв (он хорош, но его в полете не перепаяешь).
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831774#831774
ЦитироватьМне доводилось читать статьи о применении микросхем индустриального исполнения в системах ГЛОНАСС.
Разработчики аппаратуры для КА "Фобос-Грунт" тоже шли по этому пути?
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831776#831776
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьНе доставляете. Работает одно и то же программное обеспечение и если в нем "косяк" - то "труба" всем резервам. Кроме того, ксть неисправности, которые бортовой автоматике могут запретить устранять самостоятельно.
К своему предыдущему сообщению хочу добавить следующее.
А что если систему резервирования делать на жёсткой логике(в случае, если узлы системы не отвечают на запросы или ведут себя не так, как рассчитывали, делать сброс системы или передавать управление резервному блоку автоматически или запрашивать подтверждения оператора на Земле), а не на микроконтроллерах и ПЛИС? Да, она будет занимать намного больше места, чем программируемые аналоги.
Во-первых, она будет занимать не намного, а НЕДОПУСТИМО намного больше места, и соотвественно веса. Во-вторых, тогда ее создание и отладка затянутся многократно.
В третьих, если сделать всё совсем жестко, без возможности влияния - то в случае, когда на орбите пойдет что-то не так, вмешаться и "изменить уставки" будет невозможно.
Ну и в-пятых, в космос запускают однократно-программируемые ПЗУ и ПЛИС. Я не знаю, как там в части алгоритмов платформы, но в части аппаратуры, которой я занимался, в лётный образец содержимое конфигурационных ПЗУ шьется однократно на заводе, прожигом, и усё.
Вы меня убедили.
Но если устройства делаются на однократно программируемых микроконтроллерах и ПЛИС, тогда как удаётся поменять программу по команде из Земли? Есть возможность загрузки программы из ОЗУ?
Я думаю, что с земли загружают новую циклограмму работы, т.е. временные интервалы между событиями и привязанные к таймерам последовательности команд типа "открыть клапан 23"-"ждать 0,5с"-"закрыть клапан 23". Но я сам не управленец, подробных деталей не знаю.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831785#831785
ЦитироватьЦитироватьМне доводилось читать статьи о применении микросхем индустриального исполнения в системах ГЛОНАСС.
Разработчики аппаратуры для КА "Фобос-Грунт" тоже шли по этому пути?
Это крайне маловероятно, потому что несмотря на малый САС, у фобосгрунта очен изрядная доза накопленной радиации. Индустриальные микросхемы этого просто не держат, деградируют физически и весьма быстро.
Кроме того, от глонассовских спутников всё же не требуется столь адской расчетной и фактической надежности. Выход из строя одного - не трагедия, да и нескольких - тоже не крах миссии. Там на такое пойти вполне могли, и даже оправданно, если за счет этого обеспечивалось улучшение (или достижение) каких-либо критических характеристик.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831793#831793
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьНе доставляете. Работает одно и то же программное обеспечение и если в нем "косяк" - то "труба" всем резервам. Кроме того, ксть неисправности, которые бортовой автоматике могут запретить устранять самостоятельно.
К своему предыдущему сообщению хочу добавить следующее.
А что если систему резервирования делать на жёсткой логике(в случае, если узлы системы не отвечают на запросы или ведут себя не так, как рассчитывали, делать сброс системы или передавать управление резервному блоку автоматически или запрашивать подтверждения оператора на Земле), а не на микроконтроллерах и ПЛИС? Да, она будет занимать намного больше места, чем программируемые аналоги.
В принципе, так и делается. Но "жесткость" перехода - это большой вопрос.
Для меня: "жесткая логика" это аппаратный переход на резерв (он хорош, но его в полете не перепаяешь).
Понял.
Меня уже убедили, что я не прав насчёт применения микросхем ДИСКРЕТНОЙ логики, то есть "рассыпухи".
Действительно, она будет занимать неоправданно больше места. Легче и дешевле сделать системы на микроконтроллерах, их легче отрабатывать и поменять программу можно при необходимости. Но тогда стоит вопрос надёжной и безошибочно работы самого микроконтроллера.
Микроконтроллеры с флэш-памятью подходят для работы в системах КА в околоземном пространстве и в межпланетном пространстве?
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831803#831803
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьМне доводилось читать статьи о применении микросхем индустриального исполнения в системах ГЛОНАСС.
Разработчики аппаратуры для КА "Фобос-Грунт" тоже шли по этому пути?
Это крайне маловероятно, потому что несмотря на малый САС, у фобосгрунта очен изрядная доза накопленной радиации. Индустриальные микросхемы этого просто не держат, деградируют физически и весьма быстро.
Кроме того, от глонассовских спутников всё же не требуется столь адской расчетной и фактической надежности. Выход из строя одного - не трагедия, да и нескольких - тоже не крах миссии. Там на такое пойти вполне могли, и даже оправданно, если за счет этого обеспечивалось улучшение (или достижение) каких-либо критических характеристик.
Извините за любопытство, а сколько времени сохраняют работоспособность микросхемы индустриального исполнения в околоземном пространстве?
Спасибо
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831806#831806
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьМне доводилось читать статьи о применении микросхем индустриального исполнения в системах ГЛОНАСС.
Разработчики аппаратуры для КА "Фобос-Грунт" тоже шли по этому пути?
Ждем появления статьи с заголовком "На дорогостоящей космической станции стояли дешевые контрабандные китайские микросхемы"
Это врядли могло произойти
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831808#831808
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьНе доставляете. Работает одно и то же программное обеспечение и если в нем "косяк" - то "труба" всем резервам. Кроме того, ксть неисправности, которые бортовой автоматике могут запретить устранять самостоятельно.
К своему предыдущему сообщению хочу добавить следующее.
А что если систему резервирования делать на жёсткой логике(в случае, если узлы системы не отвечают на запросы или ведут себя не так, как рассчитывали, делать сброс системы или передавать управление резервному блоку автоматически или запрашивать подтверждения оператора на Земле), а не на микроконтроллерах и ПЛИС? Да, она будет занимать намного больше места, чем программируемые аналоги.
Во-первых, она будет занимать не намного, а НЕДОПУСТИМО намного больше места, и соотвественно веса. Во-вторых, тогда ее создание и отладка затянутся многократно.
В третьих, если сделать всё совсем жестко, без возможности влияния - то в случае, когда на орбите пойдет что-то не так, вмешаться и "изменить уставки" будет невозможно.
Ну и в-пятых, в космос запускают однократно-программируемые ПЗУ и ПЛИС. Я не знаю, как там в части алгоритмов платформы, но в части аппаратуры, которой я занимался, в лётный образец содержимое конфигурационных ПЗУ шьется однократно на заводе, прожигом, и усё.
Вы меня убедили.
Но если устройства делаются на однократно программируемых микроконтроллерах и ПЛИС, тогда как удаётся поменять программу по команде из Земли? Есть возможность загрузки программы из ОЗУ?
В космосе летают и перепрограммируемые ЗУ. Понятно, что с ПЗУ ничего не сделать, но есть варианты запрета ошибочных программ, записанных в ПЗУ, и их замена модулями из ОЗУ. В некоторых приборах это невозможно.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831810#831810
ЦитироватьЦитироватьНо тогда стоит вопрос надёжной и безошибочно работы самого микроконтроллера.
Микроконтроллеры с флэш-памятью подходят для работы в системах КА в околоземном пространстве и в межпланетном пространстве?
Вообще я не слышал о применении в космосе именно микроконтроллеров, и уж подавно с флеш-памятью. Разве что на низкоорбитальных спутниках с малым САС.
Как правило, все же берется ПЛИС и требуемая логическая конструкция собирается в ней, а хотя бы и процессор, если требуется. Эта конструкция позволяет сделать в одном корпусе ВСЁ, с точки зрения надежности это гораздо выгодней.
Ну а потом - троирование этой логической структуры с одновременной работой всех трех цепочек и мажоритированием выхода, и физическое одно- или двукратное холодное резервирование блока.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831813#831813
ЦитироватьДополнительно к предыдущему сообщению хочу задать вопрос.
Допустимо ли применение микросхем, в частности, микроконтроллеров с флэш-памятью в бортовой аппаратуре превой и второй ступеней ракет-носителей?
Спасибо
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831815#831815
ЦитироватьЦитироватьДополнительно к предыдущему сообщению хочу задать вопрос.
Допустимо ли применение микросхем, в частности, микроконтроллеров с флэш-памятью в бортовой аппаратуре превой и второй ступеней ракет-носителей?
Спасибо
Бога ради, но с заданным уровнем качества.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831816#831816
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьНо тогда стоит вопрос надёжной и безошибочно работы самого микроконтроллера.
Микроконтроллеры с флэш-памятью подходят для работы в системах КА в околоземном пространстве и в межпланетном пространстве?
Вообще я не слышал о применении в космосе именно микроконтроллеров, и уж подавно с флеш-памятью. Разве что на низкоорбитальных спутниках с малым САС.
Как правило, все же берется ПЛИС и требуемая логическая конструкция собирается в ней, а хотя бы и процессор, если требуется. Эта конструкция позволяет сделать в одном корпусе ВСЁ, с точки зрения надежности это гораздо выгодней.
Ну а потом - троирование этой логической структуры с одновременной работой всех трех цепочек и мажоритированием выхода, и физическое одно- или двукратное холодное резервирование блока.
Понятно. Спасибо!
Под ПЛИСами имеются в виду БМК?
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831818#831818
ЦитироватьЦитироватьИзвините за любопытство, а сколько времени сохраняют работоспособность микросхемы индустриального исполнения в околоземном пространстве?
Спасибо
На низких орбитах - работают без проблем столько же, сколько и на Земле. На геостационаре - существенно меньше. Но очень, чрезвычайно много факторов влияния. Что за микросхема, по какой технологии сделана, что считать отказом, как она прикрыта конструктивными элементами, герметичный ли блок, в конце концов какой у нее коэффициент нагрузки по напряжению - всё влияет. Поэтому на высоких орбитах индустриалку ставят только от крайней нужды и только в некритические цепи. Как правило, всё таки можно найти исполнение "military" в керамике, это все же спокойнее.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831822#831822
ЦитироватьЦитироватьПод ПЛИСами имеются в виду БМК?
Нет, БМК - это БМК, а ПЛИС - это ПЛИС. ПЛИС не завязана физически на выполняемую функцию, конфигурация после включения питания в неё заливается из ПЗУ - флеш при отладке и однократную для борта. Возможности, предоставляемые современными ПЛИС разработчику, классическими БМК не достижимы.
ЦитироватьЦитироватьДополнительно к предыдущему сообщению хочу задать вопрос.
Допустимо ли применение микросхем, в частности, микроконтроллеров с флэш-памятью в бортовой аппаратуре превой и второй ступеней ракет-носителей?
Спасибо
Бога ради, но с заданным уровнем качества.
А есть такие? Я в свое время искал, но как-то не нашел...
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831824#831824
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьДополнительно к предыдущему сообщению хочу задать вопрос.
Допустимо ли применение микросхем, в частности, микроконтроллеров с флэш-памятью в бортовой аппаратуре превой и второй ступеней ракет-носителей?
Спасибо
Бога ради, но с заданным уровнем качества.
Нет.
На сколько я знаю, что касается полупроводников, в космос пускают специальные радиационно стойкие. У них отличается сама структура. В ущерб другим параметрам, но в пользу радиационной стойкости.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831826#831826
ЦитироватьЦитироватьИзвините за любопытство, а сколько времени сохраняют работоспособность микросхемы индустриального исполнения в околоземном пространстве?
Спасибо
На той орбите, где сейчас аппарат заряженных частиц и гамма лучей
не много, больше чем на поверхности земли только нейтронов.
индустриальные могут выдерживать 20-60кРад накопленной
дозы, космические от 200кРад и выше.
Индустриальную или любую другую можно превратить в
космическую применением дополнительных мер. На сайте
наса есть огромный перечень компонентов (индустриальных) которые
были аттестованы для применения в той или иной миссии.
Номенклатура истинно космических компонентов не очень
шировакая и не покрывает весь спектр задач. По этому для
научной аппаратуры НАСА проводит тесты применённых компонентов.
Кстати, когда-то проходила инфа, что бортовой компьютер
ФГ это кирпич залитый парафином со свинцом (офигенно не лёгкий),
но позволяющий выдержать приличную дозу.
Для такого "кирпича" радиация или спецфакторы на орбите
не критичны, его только если вспышка на солнце загонит в
сэйф мод.
Кстати, на МКС применяют обычные ноутбуки и обычную
комплектацию в научной аппаратуре и сбоев в их работе
небольше чем на земле. Орбита МКС выше нынешней.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831831#831831
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьДополнительно к предыдущему сообщению хочу задать вопрос.
Допустимо ли применение микросхем, в частности, микроконтроллеров с флэш-памятью в бортовой аппаратуре превой и второй ступеней ракет-носителей?
Спасибо
Бога ради, но с заданным уровнем качества.
Нет.
На сколько я знаю, что касается полупроводников, в космос пускают специальные радиационно стойкие. У них отличается сама структура. В ущерб другим параметрам, но в пользу радиационной стойкости.
Радиационно стойкие - на большой срок. Но вопрос был о первой и второй ступенях.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831836#831836
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьДополнительно к предыдущему сообщению хочу задать вопрос.
Допустимо ли применение микросхем, в частности, микроконтроллеров с флэш-памятью в бортовой аппаратуре превой и второй ступеней ракет-носителей?
Спасибо
Бога ради, но с заданным уровнем качества.
Нет.
На сколько я знаю, что касается полупроводников, в космос пускают специальные радиационно стойкие. У них отличается сама структура. В ущерб другим параметрам, но в пользу радиационной стойкости.
Дело в том, что радиационно стойкие микросхемы, в данном случае микроконтроллеры, либо не имеют внутреннего ПЗУ, либо имеют масочное ПЗУ.
В первом случае нужно навешивать внешнее ПЗУ, что увеличивает количество проводников на плате и количество паек, кроме того, необходимо во многих добавлять схему дешифровки адресов, что сильно раздувает схему устройства.
Во втором случае масочное программирование выгодно для больших партий микросхем, а для мелких серий и единичных образцов аппаратуры это может вылететь в немалую копеечку. Устройства станет невыгодно делать.
Поэтому ищу разумный компромисс.
И опыт применения различных видов ЭРИ будет полезен не только мне.
Тем более речь уже идёт о бортовой аппаратуре РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ. Эта аппаратура подвергается воздействию факторов космического пространства не так долго, как аппаратура ИСЗ или межпланетных КА.
Российская промышленность начала выпускать микроконтроллеры с флэш-памятью с приёмкой "5". Интересен опыт применения данного вида ЭРИ, думаю, не только мне.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831841#831841
ЦитироватьПо поводу радстойкости разрешите маленький ликбез.
На низких орбитах, где летают МКС, оптика и радары, уровень радиации не намного выше, чем на Земле. Поэтому ставят туда без особых проблем обычную комплектацию, ну конечно сертифицированную, с входным контролем и после комплексных испытаний опытных образцов.
Для геостационаров с большим САС и межпланетных миссий применяется электроника, которая разработана с учетом радстойкости (и кристаллы, и корпуса) и к тому же ОБЯЗАТЕЛЬНО испытана на радстойкость, вся поставляемая партия. Производитель гарантирует, что не просто вообще сделалэти микросхемы радстойкими, а испытал каждую на отсутствие нарушений при накоплении дозы.
К тому же, радиация есть разная - есть общая накопленная доза, есть тяжелые нейтроны. Микросхемы, сделанные по разным технологиям, по-разному выдерживают разные виды радиации и дают разные эффекты от нее - от эффекта "защелки" до небольшой деградации коэффициента шума. Все это разработчик по-хорошему должен предусмотреть. И просчитывать баланс - что выгодней, защищать пластиной из свинца неизвестного качества индустриалку, или поставить честную радстойкую микросхему, иной раз таки да, в ущерб параметрам. И еще - конструктивная защита плохо спасает от нейтронов, а после нескольких лет на высокой орбите сама становится источником наведеного излучения.
Вот как-то так, извините за сумбур и оффтопик. Думаю, кому-то будет интересно.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831846#831846
ЦитироватьЦитироватьПо поводу радстойкости разрешите маленький ликбез.
На низких орбитах, где летают МКС, оптика и радары, уровень радиации не намного выше, чем на Земле. Поэтому ставят туда без особых проблем обычную комплектацию, ну конечно сертифицированную, с входным контролем и после комплексных испытаний опытных образцов.
Для геостационаров с большим САС и межпланетных миссий применяется электроника, которая разработана с учетом радстойкости (и кристаллы, и корпуса) и к тому же ОБЯЗАТЕЛЬНО испытана на радстойкость, вся поставляемая партия. Производитель гарантирует, что не просто вообще сделалэти микросхемы радстойкими, а испытал каждую на отсутствие нарушений при накоплении дозы.
К тому же, радиация есть разная - есть общая накопленная доза, есть тяжелые нейтроны. Микросхемы, сделанные по разным технологиям, по-разному выдерживают разные виды радиации и дают разные эффекты от нее - от эффекта "защелки" до небольшой деградации коэффициента шума. Все это разработчик по-хорошему должен предусмотреть. И просчитывать баланс - что выгодней, защищать пластиной из свинца неизвестного качества индустриалку, или поставить честную радстойкую микросхему, иной раз таки да, в ущерб параметрам. И еще - конструктивная защита плохо спасает от нейтронов, а после нескольких лет на высокой орбите сама становится источником наведеного излучения.
Вот как-то так, извините за сумбур и оффтопик. Думаю, кому-то будет интересно.
"тяжелые нейтроны" - это что такое, может тяжелые заряженные частицы (то есть ионы)
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831848#831848
ЦитироватьЦитировать"тяжелые нейтроны" - это что такое, может тяжелые заряженные частицы (то есть ионы)
Я имею в виду нейтроны высоких энергий, извините за неточный термин.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831852#831852
ЦитироватьЦитироватьДело в том, что радиационно стойкие микросхемы, в данном случае микроконтроллеры, либо не имеют внутреннего ПЗУ, либо имеют масочное ПЗУ.
В первом случае нужно навешивать внешнее ПЗУ, что увеличивает количество проводников на плате и количество паек, кроме того, необходимо во многих добавлять схему дешифровки адресов, что сильно раздувает схему устройства.
Во втором случае масочное программирование выгодно для больших партий микросхем, а для мелких серий и единичных образцов аппаратуры это может вылететь в немалую копеечку. Устройства станет невыгодно делать.
мда....
поток сознания
в маску шьют начальный загрузчик
задача которого - провести начальные тесты ядра и периферии на кристалле и загрузить исполняемый модуль из внешней (ПЗУ с последовательным интерфейсом, например) памяти во внутреннюю статику
"дешифровка", количество проводников и паек - в сад
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=831855#831855
ЦитироватьЦитироватьПо поводу радстойкости разрешите маленький ликбез.
На низких орбитах, где летают МКС, оптика и радары, уровень радиации не намного выше, чем на Земле. Поэтому ставят туда без особых проблем обычную комплектацию, ну конечно сертифицированную, с входным контролем и после комплексных испытаний опытных образцов.
Для геостационаров с большим САС и межпланетных миссий применяется электроника, которая разработана с учетом радстойкости (и кристаллы, и корпуса) и к тому же ОБЯЗАТЕЛЬНО испытана на радстойкость, вся поставляемая партия. Производитель гарантирует, что не просто вообще сделалэти микросхемы радстойкими, а испытал каждую на отсутствие нарушений при накоплении дозы.
К тому же, радиация есть разная - есть общая накопленная доза, есть тяжелые нейтроны. Микросхемы, сделанные по разным технологиям, по-разному выдерживают разные виды радиации и дают разные эффекты от нее - от эффекта "защелки" до небольшой деградации коэффициента шума. Все это разработчик по-хорошему должен предусмотреть. И просчитывать баланс - что выгодней, защищать пластиной из свинца неизвестного качества индустриалку, или поставить честную радстойкую микросхему, иной раз таки да, в ущерб параметрам. И еще - конструктивная защита плохо спасает от нейтронов, а после нескольких лет на высокой орбите сама становится источником наведеного излучения.
Вот как-то так, извините за сумбур и оффтопик. Думаю, кому-то будет интересно.
Спасибо!
Мне интересно!
Рад был воспользоваться возможностью задать важные вопросы опытным разработчикам! Такая возможность появляется не часто.
Был ли опыт применения микроконтроллеров 1882ВЕ53У и 1887ВЕ1У в бортовой аппаратуре ракет-носителей?
Информация на сайте производителя: http://www.niiet.ru/product/product_m.htm?PHPSESSID=1a25c28749fe9e53823361fb2974becc
ИНтересуют микроконтроллеры серии 1886 производства "ПКК "Миландр" .
http://milandr.ru/index.php?mact=Products,cntnt01,default,0&cntnt01hierarchyid=3&cntnt01returnid=67
Из курса радиационной стойкости РЭА я запомнил два фактора, на которые преподаватель просил обратить внимание:
- материал. Это естественно. Реле и радиолампы вне конкуренции. Затем арсенид-галлиевые пп. Совсем плохо германий.
- теория вероятности. Повреждения от радиации подчиняются вероятностным законам. Поэтому существует линейная зависимость числа повреждений от величины площади кристалла пп.
Поэтому и возникает недоумение: если процессор и т.п. легко укрыть свинцовым экраном, то самые не защищенные это СБ. Их площадь огромна. Но по сообщениям в пленочной СБ МКС было два порыва полотна и один раз металлическая стружка в приводе. Переносить опыт ремонта радиостанций не правильно, но на третьем месте по массовости неисправностей не потребителя, по-моему, разрыв поперек изгиба пленочной печатной платы. (первое –срок службы аккумулятора, второе – флеш перестает сохранять новую записанную программу). Как удается под Солнцем второе десятилетие кремниевой солнечной батареи сохранять бодрость духа, грацию и пластику?
По радиационной стойкости РЭА - кто ещё не читал, советую доклад проф. Чумакова "Оценка и прогнозирование стойкости изделий микроэлектроники к радиационному воздействию":
http://ifolder.ru/27262983
Основной вывод - "Уменьшение топологических норм проектирования увеличивает чувствительность ИС к локальным радиационным эффектам".
ЧТД :)
ЦитироватьИз курса радиационной стойкости РЭА я запомнил два фактора, на которые преподаватель просил обратить внимание:
- материал. Это естественно. Реле и радиолампы вне конкуренции. Затем арсенид-галлиевые пп. Совсем плохо германий.
- теория вероятности. Повреждения от радиации подчиняются вероятностным законам. Поэтому существует линейная зависимость числа повреждений от величины площади кристалла пп.
Поэтому и возникает недоумение: если процессор и т.п. легко укрыть свинцовым экраном, то самые не защищенные это СБ. Их площадь огромна. Но по сообщениям в пленочной СБ МКС было два порыва полотна и один раз металлическая стружка в приводе. Переносить опыт ремонта радиостанций не правильно, но на третьем месте по массовости неисправностей не потребителя, по-моему, разрыв поперек изгиба пленочной печатной платы. (первое –срок службы аккумулятора, второе – флеш перестает сохранять новую записанную программу). Как удается под Солнцем второе десятилетие кремниевой солнечной батареи сохранять бодрость духа, грацию и пластику?
В ячейках солнечных батарей нет полевых транзисторов с изолированным затвором.
ЦитироватьПо радиационной стойкости РЭА - кто ещё не читал, советую доклад проф. Чумакова "Оценка и прогнозирование стойкости изделий микроэлектроники к радиационному воздействию":
http://ifolder.ru/27262983
Основной вывод - "Уменьшение топологических норм проектирования увеличивает чувствительность ИС к локальным радиационным эффектам".
ЧТД :)
Спасибо
ЦитироватьО применении микроконтроллеров с флэш-памятью в бортовой аппаратуре ракетной техники.
О применении микросхем индустриального исполнения в бортовой аппаратуре ракетной техники.
И т.д.
На Глонассах-М уже применили индустриальные и где они щас???
С резервированием электроники на борту не всё так просто. Наоборот, в большинстве случаев аппаратура устанавливается в единственном экземпляре (в целях экономии массы, пространства, электроэнергии, упрощения СУ), естественно, с учётом надёжности этой аппаратуры. Резервирование происходит в цепях соединения. Да и то в одном и том же кабеле.
ЦитироватьС резервированием электроники на борту не всё так просто. Наоборот, в большинстве случаев аппаратура устанавливается в единственном экземпляре (в целях экономии массы, пространства, электроэнергии, упрощения СУ), естественно, с учётом надёжности этой аппаратуры. Резервирование происходит в цепях соединения. Да и то в одном и том же кабеле.
Наоборот, абсолютное большинство приборов дублировано.
Так дублируется или нет?
Salyutman, Ded - приведите свои аргументы. Лучше на конкретном КА.
На Глонасс-М вроде 3 водородных стандарта частоты. Если один из двух поплывет, то включают третий и смотрят какой сдох. Вроде так.
В настоящей теме идёт речь о бортовой аппаратуре ракет и космических аппаратов. Поэтому вопрос модераторам: можно ли её переместить в раздел "Средства выведения и другие технические вопросы"?
Пример, о котором я уже писал. Авария Бриза-КМ при запуске ГЕО-ИК весной. Из-за перевеса, как мне сказали, с РБ демонтирована резервная АБ.
Более того, по работе приходится общаться и с электрическими схемами борта. Процент резервных приборов и агрегатов на борту невысок. Основное резервирование идёт через кабели связи.
ЦитироватьПроцент резервных приборов и агрегатов на борту невысок.
Из тех КА, с которыми работал и работаю сейчас (их 5, очень разных) ни на одном не встречал чего-то не дублированного/троированного кроме:
- некоторых термисторов
- диплексора (или как оно по-русски?) между антеннами с разной поляризацией
+ отдельные компоненты вроде АКБ имеющие внутреннюю избыточность.
ЦитироватьЦитироватьПроцент резервных приборов и агрегатов на борту невысок.
Из тех КА, с которыми работал и работаю сейчас (их 5, очень разных) ни на одном не встречал чего-то не дублированного/троированного кроме:
- некоторых термисторов
- диплексора (или как оно по-русски?) между антеннами с разной поляризацией
+ отдельные компоненты вроде АКБ имеющие внутреннюю избыточность.
Диплексор - это принадлежность излучателя (железная штука в прямом смысле). Выходной мультиплексор - это набор фильтров - тоже железное. Их не резервируют, поскольку технически это сложно или невозможно сделать.
Ded, что именно и почему в каждом конкретном случае или "уцелом" не резервируется, мне известно и понятно. Для этого по каждому аппарату есть подробный документ (FMECA), который на "проколы" с точки зрения операций мне приходится проверять.
http://www.trinitas.ru/rus/doc/0023/001a/00231046.htm
"
А.П. Стахов
О возможной причине участившихся аварий при выводе российских спутников[/size]
Недавно пришло сообщение об очередном аварийном запуске космического аппарата связи «Меридиан». Считается, что потери от аварийного запуска этого космического аппарата могут составить до 2 млрд. рублей. До этого подобные аварийные запуски происходили и ранее (при запуске спутников "Глобалстар").
В чем причина этих аварий? Считается, что причиной падения 23 декабря спутника "Меридиан-5" стали неполадки в двигательной установке третьей ступени ракеты "Союз 2.1б", которая выводила аппарат в космос. Сбой произошел на 421-й секунде полета. Из-за внештатной ситуации могут быть отложены запуски американских спутников связи системы "Глобалстар"....
Одной из возможных причин такого «сбоя» могут быть «сбои» в цифровой системе управления двигателями. По странному совпадению, аварии начались после усовершенствования системы управления и ее переводе на цифровую технику. И вот в этом, возможно, и «зарыта собака». Дело в том, что цифровые системы управления, основанные на современных микропроцессорах, обладают очень низкой информационной надежностью по сравнению с аналоговыми системами. Иногда достаточно сбоя одного электронного элемента (триггера) в микропроцессоре системы управления для того, чтобы система начала выполнять ложную команду, что может стать причиной аварии. Сбой цифровой системы управления вызывается как внутренними, так и внешними факторами. Сбой может возникнуть, например, в результате мощного внешнего электромагнитного воздействия на ракету-носитель в период запуска (электромагнитный терроризм).
На низкую информационную надежность современных микропроцессоров (особенно иностранного производства) обращает внимание выдающийся российский ученый академик Ярослав Хетагуров. В статье «Обеспечение национальной безопасности систем реального времени» (BC/NW 2009; №2 (15):11.1) он пишет:
«Применение микропроцессоров, контроллеров и программного обеспечения вычислительных средств (ВС) иностранного производства для решения задач в системах реального времени (СРВ) военного, административного и финансового назначения таит в себе большие проблемы. Это своего рода «троянский конь», роль которого только стала проявляться. Потери и вред от их использования могут существенно повлиять на национальную безопасность России...
Отсутствие в иностранных вычислительных средствах широкого профиля контроля, необходимого для обеспечения требуемой достоверности выдаваемых данных в СРВ, приводит либо к использованию программных методов контроля, которые увеличивают быстродействие в 1,5-2,5 раза и потребление электроэнергии либо применению мажоритарного метода контроля, использующего 3 вычислительных устройства широкого применения, что повышает требования к быстродействию на 10-15%, однако увеличивает объём аппаратуры ВС в среднем в 3,3 раза и потребление электроэнергии в 3,4 раза».
Таким образом, в качестве основного недостатка микропроцессоров иностранного производства Хетагуров выдвигает их недостаточную информационную надежность, что исключает возможность их использования в системах реального времени военного, административного и финансового назначения. К сожалению, современная компьютерная техника пока не нашла эффективного решения проблемы повышения информационной надежности и помехоустойчивости микропроцессоров.
В своей статье «Микропроцессоры Фибоначчи - как одна из базисных инноваций будущего технологического уклада, изменяющих уровень информационной безопасности систем», развивая мысли академика Хетагурова, я сделал следующее, на первый взгляд парадоксальное утверждение:
«Таким образом, человечество становится заложником классической двоичной системы счисления, которая лежит в основе современных микропроцессоров и информационных технологий. Поэтому дальнейшее развитие микропроцессорной техники и основанной на ней информационной технологии на основе классической двоичной системы счисления следует признать тупиковым направлением. Двоичная система не может служить информационной и арифметической основой специализированных компьютерных и измерительных систем (космос, управление транспортом и сложными технологическими объектами, нанотехнологии), а также наноэлектроннных систем, где проблемы надежности, помехоустойчивости, контролеспособности, стабильности, живучести систем выходят на передний план.
Необходимо отказаться от классической двоичной системы счисления как информационной и арифметической основы специализированных компьютерных систем и наноэлектронных систем и перейти при их проектировании на новые избыточные системы счисления, сохраняющие все известные преимущества классической двоичной системы счисления (позиционность представления чисел, простота арифметических правил, использование двух {0,1} цифр для представления чисел, простые правила сравнения и округления чисел и др.) и позволяющие улучшить надежность, контролеспособность, помехоустойчивость компьютерных систем и тем самым повысить информационную надежность компьютеров.
В 70-80-е годы 20 в. в Советском Союзе начало успешно развиваться новое научное направление в области помехоустойчивых компьютеров – компьютеры Фибоначчи. Оно развивалось при поддержке Министерства общего машиностроения СССР и его главной целью было создание помехоустойчивых процессоров и систем для бортовых систем управления. К сожалению, «горбачевская перестройка» и последовавший за ней развал Советского Союза привели к прекращению этих работ из-за отсутствия финансирования. Но сама идея «компьютеров Фибоначчи» не только не устарела, а стала еще более актуальной в условиях использования микропроцессоров.
О трудной судьбе этого направления хорошо написал проф. Сергей Абачиев (Москва), один из лучших российских специалистов по логике и методологии науки:
«Открытие 12-летним вундеркиндом Дж. Бергманом «золотой» иррациональной системы счисления никак не предопределялось такими законами. Оно могло быть сделано и на много десятилетий раньше, а могло и не быть сделано по сей день. Но уже в 1957 г., когда оно реально было сделано, раскручивался маховик индустрии цифровых информационных технологий на основе статистической теории информации К. Шеннона и двоичного кода Дж. фон Неймана. И уж в полной мере этот маховик был раскручен к началу 70-х гг., когда А. П. Стахов впервые по достоинству оценил «золотую» систему счисления в роли арифметической первоосновы цифровых информационных технологий.
Выбор фон Нейманом двоичного кода со всеми его недостатками по сравнению с избыточными кодами золотой пропорции не должен расцениваться как исторически неудачный и ошибочный. В конце 40-х гг. ему просто не было никаких альтернатив. В принципе, любительское открытие Бергмана, датируемое 1957-м годом, могло быть сделано кем-то другим на полвека раньше. Попади тогда первая «золотая» система счисления в поле зрения Хартли, Шеннона и фон Неймана, история цифровых информационных технологий могла бы начаться сразу же с кодов золотой пропорции. Но реальная история Мировой науки и техники распорядилась по-иному. Первым восприемником и профессиональным разработчиком этого любительского открытия стал А. П. Стахов в условиях раскрученного маховика информационных технологий на основе двоичного кода ...
Проученное горьким опытом былых гонений на генетику и кибернетику, Советское государство на этот раз быстро осознало, что отечественная наука обретает стратегически прорывные позиции на всеопределяющем направлении научно-технического прогресса. Свидетельством тому стало беспрецедентное патентование первых информационных технологий А. П. Стахова на качественно новой арифметической первооснове в СССР, на Западе и в Японии ... Тем не менее, такие технологии объективно не могли тогда быстро вытеснить безраздельно господствовавшие технологии на основе двоичного кода. В любом случае их экспансия была бы процессом сугубо поэтапным, длительностью во много десятилетий.
И в 80-х гг. этот естественный процесс в нашей тогда ещё единой стране начал осуществляться со сравнительно узкой области бортовой электроники военных самолётов и космических аппаратов, в которой экономические критерии эффективности техники отходят на задние планы по сравнению с функциональными .... При нормальном развитии к настоящему времени он позволил бы России и Украине быть Мировыми «законодателями» и производителями, по крайней мере, уникально надёжной авионики. Но катастрофический финал «перестройки» 1985–1991 гг. пресёк в начальной фазе этот процесс поэтапного отвоёвывания нашей страной ведущих Мировых позиций в области технической кибернетики и информационных технологий».
С моей точки зрения, существует два пути для предотвращения аварий при выводе российских спутников:
1. Переход на аналоговые системы управления.
2. Создание помехоустойчивых цифровых систем управления на основе использования нетрадиционных избыточных систем счисления (без использования двоичной системы счисления, которая является «троянским конем» современных компьютеров и микропроцессоров).
Желаю космическому агентству России больших успехов в решении повышения информационной надежности цифровых систем управления! Все-таки 2 млрд. рублей – серьезные деньги и надо что-то делать.
А.П. Стахов, О возможной причине участившихся аварий при выводе российских спутников // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.17146, 26.12.2011
"
Цитироватьсуществует два пути для предотвращения аварий при выводе российских спутников
А что делать всему остальному миру? Тоже уйти в чучхе?
О электронных компонентах в пластиковых корпусах.
Многие полупроводниковые приборы в пластиковых корпусах, такие как диоды и транзисторы, расчитаны на рабочие температуры минус 55 градусов и выше.
Все микросхемы индустриального исполнения расчитаны на температуры минус 40 градусов Цельсия и выше.
По этой причине не смогли применить микроконтролер индустриального исполнения в изделии, предназначенном для работы при температурах минус 50 градусов и выше. А жаль. Придётся искать с нужным диапазоном рабочих температур.
Почему нижний предел рабочих температур для микросхем индустриального исполнения установлен не немее минус 40 градусов? Чем это обусловлено, хотя и для промышленных изделий не исключена эксплуатация при температурах менее минус 40 градусов?
Чтобы был выше процент выхода годных или обусловлено взаимодействием полупроводникового кристалла и пластикового корпуса при низких температурах?
Спасибо за ответ.