Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка научно-технических решений проблемы увеличения срока активного функционирования электронных средств космических аппаратов в условиях действия радиационных факторов космического пространства.

Номер контракта: 14.574.21.0132

Руководитель: Крылов Владимир Павлович

Должность: Профессор кафедры "Биомедицинские и электронные средства и технологии"

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
электронные средства космических аппаратов, сроки активного существования, электронная компонентная база, радиационная стойкость, радиационные факторы, радиационно-стимулированные отказы, моделирование

Цель проекта:
1. Разработка технических требований к электронным компонентам КА, обеспечивающих увеличения срока активного функционирования КА в условиях действия радиационных факторов космического пространства. 2. Разработка методического обеспечения для критериальной оценки радиационной стойкости электронных средств космических аппаратов (КА) при сокращенном объеме радиационных испытаний.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Инновационные методы и средства операционного контроля и дополнительной верификации (входного контроля) полупроводниковой электронной компонентной базы космических аппаратов (ЭКБ КА) в соответствии с п.5.11 ГОСТ 24297-2013, использующие параметры релаксации полупроводниковой ЭКБ КА после импульсных и непрерывных электрических и радиационных стрессовых воздействий на различных участках температурного диапазона эксплуатации.
2. Обнаружение взаимосвязей параметров релаксации полупроводниковых приборов (ППП) и интегральных микросхем (ИМС) с механизмами радиационного дефектообразования в полупроводниковом кремнии с помощью методик релаксационной спектроскопии глубоких уровней и алгоритмов регистрации аналоговых сигнатур, направленных на уменьшение отрицательного (относительно средних значений) разброса времени безотказной работы полупроводниковой ЭКБ КА в условиях длительного действия космической радиации.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Конечный продукт, создаваемый с использованием результатов ПНИ, будет реализован в виде методик и автоматизированных программно-аппаратных средств дополнительной верификации полупроводниковой ЭКБ КА при сокращении объема радиационных испытаний в ходе реализации программы импортозамещения.
2. Новизна планируемых результатов проекта, по сравнению с мировыми и отечественными аналогами, обусловлена увеличением объема информации о потенциальной надежности полупроводниковой ЭКБ КА с длительными сроками активного существования на орбите, определяемой в результате дополнительных проблемно-ориентированных неразрушающих электрических и радиационных методов верификации.
3. Достижение заявленных результатов предполагает большой объем экспериментальных исследований с использованием новых феноменологических моделей дополнительно к известным моделям физики полупроводников.
4. Ограничения и риски обусловлены в основном темпами реализации программы импортозамещения полупроводниковой ЭКБ КА

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Планируемые результаты ПНИ предназначены для использования предприятиями радиоэлектронной промышленности (Минпромторга, Роскосмоса и Росатома) - разработчиками и производителями электронных средств космических аппаратов с длительными сроками активного существования, в том числе за счет подготовки Исполнителем кадров высокой квалификации (магистров и кандидатов наук).
2. Перспективы практического использования планируемых результатов Исполнитель проекта связывает прежде всего с повышением эффективности работы отраслевых центров Роскосмоса, занимающихся отбором и комплектованием ЭКБ КА.
3. Планируемые результаты ПНИ должны оказать влияние на совершенствование методов и средств верификации ЭКБ КА, а также операционного и выходного контроля ЭКБ в ходе реализации программы импортозамещения.
4. Благоприятный прогноз влияния планируемых результатов на развитие исследований в рамках международного сотрудничества Исполнитель связывает прежде всего с укреплением научно-технического сотрудничества с профильными предприятиями и организациями Республики Беларусь, начало которому положено в рамках выполняемого проекта.

Текущие результаты проекта:
1. Создана профильная научно-исследовательская лаборатория с автоматизированным измерительно-вычислительным комплексом для проведения экспериментальных исследований реакций ИМС на имитационные (стрессовые) импульсные электрические воздействия в диапазоне рабочих температур.
2. Разработан и экспериментально апробирован алгоритм оценки статистической разрешающей способности дополнительных методов и средств входного контроля (верификации) полупроводниковой ЭКБ КА как необходимого условия поиска дополнительных параметров, информативных с точки зрения индивидуальной надежности и радиационной стойкости по дозовым эффектам.
3. С помощью компьютерного моделирования определены и оптимизированы возможности существующих программ экспоненциального анализа кривых релаксации параметров ИМС и ППП.
4. Предложена расчетно-экспериментальная методика прогнозирования радиационной стойкости транзисторных МОП-структур и КМОП ИМС при воздействии гамма-излучения.
5. Исполнители проекта приняли участие в разработке программного комплекса интеллектуальной системы интерактивного синтеза моделей поискового проектирования и экспертизы радиационно-стойких электронных средств КА (получено свидетельство о регистрации программного продукта).