Отчет ИВМ СО РАН за 2011 год

Федеральные программы

• Федеральная целевая программа «Глобальная навигационная спутниковая система»
• Федеральная целевая программа «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники»
• Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы

Федеральная целевая программа «Глобальная навигационная спутниковая система»

Руководитель: к.ф.-м.н. В. А. Деревянко

Этап 8. «Наземная и летная отработка составных частей модуля системы прецизионной термостабилизации на базе гипертеплопроводящих пластин, заданной Решением Заказчика №110-01/10».

Проведена наземная отработка составных частей системы прецизионной термостабилизации на базе гипертеплопроводящих (ГТП) пластин по Решению Заказчика №110-01/10. Разработан и испытан образец бортового стандарта температуры, предназначенный для установки на модуле МСПТ КА «Глонасс-К». Испытания проведены на тепловакуумном стенде, подтверждена работоспособность устройства и получены заявленные технические характеристики. Проведены тепловые испытания ГТП пластин, подтверждена их работоспособность и измерены теплофизические характеристики. Определены допустимые плотности локальной тепловой мощности для ГТП оснований радиоэлектронных приборов. Их величины лежат в диапазоне 8.5÷10 Вт/см² (рис. II.1). Аналогичные исследования проведены для ГТП пластин, применяемых в стандартах частоты для выравнивания температурного поля (рис. II.2).

Рис. II.1. Термограмма поверхности и профиль температуры ГТП основания с установленным на нем мощным транзистором W = 20.4 Вт, S = 1.96 см²

Рис. II.2. Термограмма поверхности и профиль температуры ГТП пластины с установленным на ней локальным источником тепловой мощности плотностью 30 Вт/см²

Работа выполнена в интересах ОАО «Информационные спутниковые системы им. акад. М. Ф. Решетнева», г. Железногорск.

Основные публикации:

1. Патент РФ № 2408919. Устройство термостабилизации радиоэлектронной аппаратуры. Заявка № 2009141749 от 11.11.2009 / Косенко В. Е., Деревянко В. А., Звонарь В. Д., Чеботарев В. Е., Бакиров М. Т., Васильев Е. Н., Макуха А. В.
   — Бюл. — 2011. — № 1. — Патентообладатель: ОАО «ИСС» имени академика М. Ф. Решетнева.

Этап 9. «Разработка математической модели навигационного космического аппарата с учетом использования ГТП».

Разработана схема устройства локальной системы прецизионной термостабилизации (ЛСПТ), представленная на рис. II.3. К сотовой панели (1) прикреплена термопанель (2) основной системы термостабилизации. На термопанели расположены термоэлектрические преобразователи (ТЭП) (3) и блоки радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), не требующие прецизионной термостабилизации (6). К верхней поверхности ТЭП крепится гипертеплопроводящее основание (ГТПО) (4) и алюминиевое основание (5), на котором размещены блоки РЭА (7) с прецизионной термостабилизацией.

Термостабилизация ЛСПТ осуществляется путем регулирования величины теплового потока между панелями 2 и 5 при изменении режима питания ТЭП. Средняя величина силы тока, подаваемого на ТЭП, зависит от тепловой мощности, выделяемой блоками 7, от разности температуры между панелями 2 и 5. После выхода ЛСПТ на квазистационарный режим с помощью изменения силы тока со сравнительно небольшой амплитудой производится коррекция величины теплового потока с целью стабилизации температуры на посадочных местах дискременатора квантового и кварцевого генератора.

Разработана математическая модель ЛСПТ. Проведено моделирование функционирования ЛСПТ с одним и двумя термоэлектрическими преобразователями в рабочем режиме и нештатной ситуации. В результате моделирования получены температурные распределения на посадочных местах блоков РЭА. На рис. II.4 приведено температурное поле термопанели T(x,y), желтыми прямоугольниками выделены посадочные места блоков РЭА, оранжевыми контурами отмечены посадочные места ТЭП.

Рис.II.3. 1 — сотовая панель; 2 — термопанель; 3 — термоэлектрический преобразователь; 4 — ГТПО; 5 — алюминиевое основание; 6 — блоки РЭА; 7 — блоки РЭА

Рис.II.4. Температурное поле термопанели с двумя ТЭП

Разработано и прошло комплексную отладку программное обеспечение системы прецизионной термостабилизации для модуля МСПТ.

Работы выполнены в интересах ОАО «Информационные спутниковые системы им. акад. М. Ф. Решетнева», г. Железногорск.

Основные публикации:

1. Научно-технический отчет «Разработка математической модели локальной системы термостабилизации узлов СЧ-РГЯ», этап 9.3. — 2011. — 29 с.

2. Научно-технический отчет «Комплексная отладка ПО СПТ», этап 8.4. — 2011. — 23 с.

(Отдел вычислительной математики)