Ученые ТУСУРа работают над программным комплексом для проектирования помехозащищённых силовых шин электропитания космических аппаратов
Программный комплекс, который поможет проектировать помехозащищенные силовые шины электропитания космических аппаратов, разрабатывают ученые ТУСУРа в рамках реализации программы развития «Приоритет 2030».
В основу проекта по созданию программного комплекса легла работа, которая выполнялась коллективом кафедры телевидения и управления в рамках ФЦП «Теоретические и экспериментальные исследования по синтезу оптимальной сети высоковольтного электропитания для космических аппаратов», который был реализован в 2017–2019 годах совместно с АО «Решетнёв».
«В рамках ФЦП мы создали аппаратно-программный комплекс для синтеза и испытаний оптимальной сети высоковольтного электропитания космического аппарата, результатом которого являлся прототип силовой шины электропитания, – рассказывает докторант кафедры ТУ Максим Комнатнов. – Этот комплекс и результаты испытаний шины подтолкнули нас к решению задачи, над которой мы работаем в рамках программы «Приоритет 2030»: создать комплекс программ для проектирования лёгких помехозащищённых силовых шин электропитания перспективных космических аппаратов. В настоящее время нет единой концепции по созданию подобных конструкций, вследствие чего силовые шины электропитания каждый раз проектируются индивидуально под заданные требования, к сожалению, не без ошибок. Разработанный нами комплекс программ позволит для конкретных задач синтезировать геометрические и электрические параметры проектируемой силовой шины электропитания. Кроме того, используя разработанный комплекс программ, помимо прочего, станет возможным спроектировать шину и сделать её более устойчивой к воздействию электростатического разряда, повысить пробивное напряжение при минимальных массогабаритных показателях, минимизировать ошибки при сборке конструкции».
Силовые шины электропитания известны давно, в основном они применяются для электрического соединения источника и потребителя электроэнергии. Использование шин электропитания в космических аппаратах позволяет не только уменьшить вес, но и повысить надёжность и помехозащищенность. Включение в электрические межсоединения шины дополнительных помехоподавляющих фильтров позволит повысить помехозащищенность модулей, блоков и космического аппарата в целом.
«К силовой шине электропитания космического аппарата предъявляются высокие требования в плане надежности, поскольку она не резервируется, а её пробой приводит к выходу из строя всего космического аппарата» – рассказывает Максим Комнатнов.
Первый этап посвящён разработке математических моделей для вычисления оптимальных геометрических форм силовой шины электропитания и её отводов, электромагнитного воздействия, схемотехнического анализа и локализации мест пробоя изоляторов. «Мы предполагаем разработку математических моделей для выявления и локализации мест, в которых возможны высокие амплитуды напряженности электрического поля, что может привести к пробою изолятора – уточняет Максим Комнатнов. – Локализация мест позволит за счёт добавления разнородных диэлектрических слоев в изолятор повысить уровень пробивного напряжения шины, а также учесть места, где может повлиять человеческий фактор при установке шины на космический аппарат».
На втором этапе математические модели будут объединены в программные модули. После их верификации будет создан комплекс программ, который позволит проектировать легкие помехозащищенные силовые шины электропитания космических аппаратов.
Ученые ТУСУРа работают над программным комплексом для проектирования помехозащищённых силовых шин электропитания космических аппаратов
Программный комплекс, который поможет проектировать помехозащищенные силовые шины электропитания космических аппаратов, разрабатывают ученые ТУСУРа в рамках реализации программы развития «Приоритет 2030».
В основу проекта по созданию программного комплекса легла работа, которая выполнялась коллективом кафедры телевидения и управления в рамках ФЦП «Теоретические и экспериментальные исследования по синтезу оптимальной сети высоковольтного электропитания для космических аппаратов», который был реализован в 2017–2019 годах совместно с АО «Решетнёв».
«В рамках ФЦП мы создали аппаратно-программный комплекс для синтеза и испытаний оптимальной сети высоковольтного электропитания космического аппарата, результатом которого являлся прототип силовой шины электропитания, – рассказывает докторант кафедры ТУ Максим Комнатнов. – Этот комплекс и результаты испытаний шины подтолкнули нас к решению задачи, над которой мы работаем в рамках программы «Приоритет 2030»: создать комплекс программ для проектирования лёгких помехозащищённых силовых шин электропитания перспективных космических аппаратов. В настоящее время нет единой концепции по созданию подобных конструкций, вследствие чего силовые шины электропитания каждый раз проектируются индивидуально под заданные требования, к сожалению, не без ошибок. Разработанный нами комплекс программ позволит для конкретных задач синтезировать геометрические и электрические параметры проектируемой силовой шины электропитания. Кроме того, используя разработанный комплекс программ, помимо прочего, станет возможным спроектировать шину и сделать её более устойчивой к воздействию электростатического разряда, повысить пробивное напряжение при минимальных массогабаритных показателях, минимизировать ошибки при сборке конструкции».
Силовые шины электропитания известны давно, в основном они применяются для электрического соединения источника и потребителя электроэнергии. Использование шин электропитания в космических аппаратах позволяет не только уменьшить вес, но и повысить надёжность и помехозащищенность. Включение в электрические межсоединения шины дополнительных помехоподавляющих фильтров позволит повысить помехозащищенность модулей, блоков и космического аппарата в целом.
«К силовой шине электропитания космического аппарата предъявляются высокие требования в плане надежности, поскольку она не резервируется, а её пробой приводит к выходу из строя всего космического аппарата» – рассказывает Максим Комнатнов.
Первый этап посвящён разработке математических моделей для вычисления оптимальных геометрических форм силовой шины электропитания и её отводов, электромагнитного воздействия, схемотехнического анализа и локализации мест пробоя изоляторов. «Мы предполагаем разработку математических моделей для выявления и локализации мест, в которых возможны высокие амплитуды напряженности электрического поля, что может привести к пробою изолятора – уточняет Максим Комнатнов. – Локализация мест позволит за счёт добавления разнородных диэлектрических слоев в изолятор повысить уровень пробивного напряжения шины, а также учесть места, где может повлиять человеческий фактор при установке шины на космический аппарат».
На втором этапе математические модели будут объединены в программные модули. После их верификации будет создан комплекс программ, который позволит проектировать легкие помехозащищенные силовые шины электропитания космических аппаратов.
Завершение работы планируется в 2025 году.
tusur.ru