sustainНадежностьDependability1729-26462500-3909RAMS Journal Limited liability company10.21683/1729-2646-2015-0-1-13-24sustain-75Research ArticleСТРУКТУРНАЯ НАДЕЖНОСТЬ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКАSTRUCTURAL RELIABILITY. THE THEORY AND PRACTICEПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИFORECASTING DEPENDABILITY INDICATORS OF SPACECRAFT ONBOARD EQUIPMENT UNDER LOW-INTENSITY IONIZING RADIATIONЖадновВ. В.ZhadnovV. V.

кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры Радиоэлектроники и телекоммуникаций

PhD in engineering, associate professor of chair of Radio electronics and telecommunications

vzhadnov@hse.ruАртюховаМ. А.ArtyukhovaM. A.

аспирант кафедры Радиоэлектроники и телекоммуникаций

Postgraduate student of chair of Radio electronics and telecommunications

martuhova@hse.ruНациональный исследовательский университет "Высшая школа экономики"РоссияNational Research University Higher School of Economics (NIU VSHE)Russian Federation201506072016011324Copyright © Жаднов В.В., Артюхова М.А., 20162016Жаднов В.В., Артюхова М.А.Zhadnov V.V., Artyukhova M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.dependability.ru/jour/article/view/75

В статье рассматриваются вопросы прогнозирования показателей надежности современной бортовой аппаратуры космических аппаратов. Показана целесообразность использования результатов испытаний аппаратуры и ее элементов на стойкость к воздействию ионизирующих излучений для прогнозирования показателей надежности. Обоснована возможность применения альфа-распределения времени наработки до отказа для прогнозирования показателей безотказности и долговечности КМОП ИС. Приведены расчетные соотношения для оценки вероятности безотказной работы, среднего времени наработки на отказ и минимальной наработки. Показаны возможные пути повышения стойкости современной бортовой аппаратуры космических аппаратов путем использования специализированных способов защиты от воздействий ионизирующих излучений космического пространства. Данное научное исследование (№14-05-0038) выполнено при поддержке Программы «Научный фонд НИУ ВШЭ» в 2014 г.

The article deals with forecasting the dependability indicators of state-of-the-art spacecraft onboard equipment. The authors demonstrate the applicability of the results of equipment and components testing for resistance to ionizing radiation in forecasting dependability indicators. They prove the applicability of Alfa distribution of time to failure in forecasting CMOS IC reliability and longevity. The paper presents design ratios for probability evaluation of fail-safe operation, mean time to failure and minimum operation time. Ways are shown to improve the resistance of state-of-the-art spacecraft onboard equipment through the use of specialized means of protection against the effects of ionizing radiation of the outer space. This research (No. 14-05-0038) was conducted with the support of the Higher School of Economics Academic Fund Program in 2014.

надежностьстойкостьрадиоэлектронное средствоинтегральная микросхемакосмический аппаратионизирующее излучениеdependabilityresistanceelectronic devicesintegrated circuitspacecraftionizing radiationReferencesГОСТ РВ 20.39.302-98 КСОТТ. Требования к программам обеспечения надёжности и стойкости к воздействию ионизирующих и электромагнитных излучений.GOST RV 20.39.302-98 KSOTT. Requirements for dependability and ionizing and electromagnetic radiation resistance programs.ОСТ 4Г 0.012.242-84 Аппаратура радиоэлектронная. Методика расчета показателей надежности.OST 4G 0.012.242-84 Electronic equipment. Dependability indicators calculation method.Справочник «Надежность ЭРИ».Nadiozhnost ERI Reference book.Справочник «Надежность ЭРИ ИП».Nadiozhnost ERI IP Reference book.ГОСТ 27.301-95 Расчет надежности. Основные положения.GOST 27.301-95 Dependability calculation. General provisions.РД 134-0139-2005 Методы испытаний и оценки стойкости РЭА КА к воздействию ЗЧ КП по одиночным сбоям и отказам.RD 134-0139-2005 Methods of single errors and failures testing and evaluation of SC EE residence to CSP.ОСТ 134-1034-2012 Методы испытаний и оценки стойкости бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов к воздействию электронного и протонного излучений космического пространства по дозовым эффектам.OST 134-1034-2012 Methods of dose effect testing and evaluation of spacecraft onboard electronic equipment resistance to space electron and proton radiation.ГОСТ РВ 20.39.305-98 КСОТТ. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования стойкости к воздействию поражающих факторов ядерного взрыва, ионизирующих излучений ядерных установок и космического пространства.GOST RV 20.39.305-98 KSOTT. Military equipment, instruments and devices. Requirements to the resistance to the effects of nuclear explosions, ionizing radiation of nuclear installations and open space.Артюхова М.А. Проблемы обеспечения стойкости бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов на этапах проектирования. / М.А. Артюхова, В.В. Жаднов, С.Н. Полесский. // Компоненты и технологии. - 2010. - № 9. - с. 93-98.Artyukhova М.А. Challenges of ensuring the durability of spacecraft onboard electronic equipment at the stage of design. Artyukhova М.А., Zhadnov, V.V., Polessky S.N. Komponenky i tekhnologii. – 2010. – Issue 9. – p. 93 – 98.ГОСТ 27.005-97 Надежность в технике. Модели отказов. Основные положения.GOST 27.005-97 Technology dependability. Failure models. General provisions.Жаднов В.В. Расчетная оценка показателей долговечности электронных средств космических аппаратов и систем. / В.В. Жаднов. // Надежность и качество сложных систем. - 2013. - № 2. - с. 65-73.Zhadnov V.V. Evaluation of longevity indicators of spacecraft electronic systems. Zhadnov, V.V. Nadiozhnost i kachestvo slozhnikh sistem. – 2013. – Issue 2. – p. 65 – 73.Жаднов В.В. Повышение точности расчётной оценки показателей долговечности бортовой космической аппаратуры. / В.В. Жаднов. // Радиовысотометрия-2013: Сборник трудов Четвертой Всероссийской научно-технической конференции. / Под ред. А.А. Иофина, Л.И. Пономарева. - Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть, 2013. - с. 164-169.Zhadnov V.V. Increasing the accuracy of longevity indicators evaluation of spacecraft electronic systems. Zhadnov V.V. Radiovysotometria-2013: Proceedings of the Fourth National Science and Engineering Conference. Edited by Iofin А.А., Ponomariov L.I. – Yekaterinburg: Fort Dialog-Iset, 2013. – p. 164 – 169.ГОСТ РВ 20.39.303-98 КСОТТ. Требования к надежности. Состав и порядок задания.GOST RV 20.39.303-98 KSOTT. Dependability requirements. Composition and definition procedure.Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных систем. Изд. 3-е, перераб. и доп. / Г.В. Дружинин. - М.: Энергия, 1977. - 536 с.Druzhinin G.V. Dependability of automated systems. – 3rd edition, revised and enlarged. Druzhinin G.V. Мoscow: Energia, 1977. – 536 с.ОСТ 4.012.013-84. Аппаратура радиоэлектронная. Определение показателей долговечности.OST 4.012.013-84. Electronic equipment. Definition of longevity indicators.Двусторонняя печатная плата. Жаднов В.В. Патент на полезную модель RU 135219 27.11.2013.Double-sided printed-circuit board. Zhadnov, V.V. Utility model patent RU 135219 27.11.2013.Артюхова М. Оценка стойкости ИС для бортовой космической аппаратуры. / М. Артюхова, В. Жаднов, С. Полесский. - Электронные компоненты. - 2013. - № 1. - с. 72-76.Artyukhova М. Onboard spacecraft IC durability evaluation. Artyukhova М., Zhadnov V., Polessky S. – Electronnie komponenty. – 2013. – Issue 1. – p. 72 – 76.Жаднов В.В. Особенности конструирования бортовой космической аппаратуры: учеб. пособие. / В.В. Жаднов, Н.К. Юрков. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2012. - 112 с.Zhadnov V.V. Design features of spacecraft onboard equipment: study guide. Zhadnov V.V., Yurkov N.К. Penza. Penza State University publishing house, 2012. – 112 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.