Анализ отказов бортовых комплексов управления космических аппаратов в условиях воздействия факторов космического пространства

Аннотация

Во время эксплуатации космических аппаратов (КА) различного назначения возникают отказы в бортовой электронной аппаратуре, приводящие к развитию нештатных ситуаций, а иногда и к потере спутников. Как правила, отказы возникают в бортовом комплексе управление (БКУ) КА. Многие исследователи считают, что отказы возникают в результате ионизирующего излучения в околоземном космическом пространстве (ОКП). Поэтому чрезвычайно важным и необходимым является оценка работы БКУ КА в условиях комплексного воздействия факторов околоземного космического пространство (ОКП).

Целью данной работы является оценка надежности бортовой электронной аппаратуры с учётом радиационно-индуцированных отказов различного назначения с использованием ориентированных граф структур.  

В данной работе разработан параметр надежности для космических систем управления на основе направления распространения ошибок. Представлены ориентированные графы БКУ, характеризующие распространение ошибок. Рассматривается ориентированный граф БКУ, в рамках которого элементы комплекса и их взаимосвязи описываются вершинами и рёбрами. На основе вероятностных характеристик функциональных модулей разработана методика идентификации направления распространения ошибок, определяющих наибольшую структурную уязвимость системы.

Показано, что надежность БКУ определяется архитектурой системы, а не случайными флуктуациями параметров модели. Разработанный параметр надежности позволяет установить уязвимость функциональных узлов, оказывающих влияние на работу системы управления в условиях комплексного воздействия факторов космического пространства. Полученные результаты используются при   проектировании БКУ космических аппаратов с целью повышения их надёжности и устойчивости к комплексному воздействию факторов космического пространства и условиям эксплуатации.