Введение
1. Анализ проблемы воздействия на бортовую радиоэлектронную аппаратуру электростатических разрядов, возникающих на поверхности космических аппаратов при ее электризации 14
1.1. Проблема электризации космических аппаратов 17
1.2. Анализ типов разрядов, условий и параметров заряжения поверхности КА 20
1.3. Исследование электризации путем лабораторного моделирования 27
1.4. Анализ методик регистрации ЭСР 39
1.5. Особенности ЭСР при радиационном заряжении 44
1.6. Воздействие электростатических разрядов на бортовую радиоэлектронную аппаратуру 48
1.6.1. Модель электростатического разряда и параметры помеховых полей48
1.6.2. Механизм помехообразования 54
1.6.3. Воздействие электростатических разрядов на кабельные сети 57
1.6.4. Помехи в блоке электроники, вызывающие сбои в работе или выгорание отдельных элементов 62
1.7. Определение цели и постановка задач работы 65
2. Анализ физических процессов электризации на внешней поверхности КА 68
2.1. Анализ радиационной электропроводности полимеров 68
2.1.1. Общая физическая картина 68
2.1.2. Прогнозирование радиационной электропроводности 70
2.2. Анализ внутренних и внешних полей в облучаемых полимерах 77
2.2.1. Классификация методов расчета 77
2.2.2. Равномерная высокоэнергетическая инжекция 79
2.2.3. Облучение полимера со стороны открытой поверхности 81
2.2.4. Расчет полей в ЭВТИ КА
2.2.5. Роль термоциклирования в снижении эффектов электризации внешних диэлектрических покрытий К А 85
2.3. Наихудший случай заряжения ЭВТИ КА и принцип минимальной радиационной электропроводности 91
3. Разработка структурной электрофизической модели растекания токов по корпусу КА при воздействии электростатических разрядов и методики расчета электромагнитных помех на входах БРЭА КА 96
3.1. Моделирование картины растекания токов по поверхности КА с помощью электрических цепей сосредоточенных элементов 97
3.2. Параметрическое моделирование элементов поверхности космического аппарата 102
3.3. Зависимость характеристик элементов СЭМ от параметров дискретизации геометрической модели КА 107
3.4. Разработка метода формирования структурной электрофизической модели КА на основе параметрических макромоделей 110
3.4.1. Построение модели схемы на основе редукции подсхем 111
3.4.2. Построение модели схемы с использованием макромоделирования 113
3.5. Оценки трудоемкости процесса анализа построенной модели 119
3.5.1. Анализ в частотной области 119
3.5.2. Трудоемкость анализа модели, состоящей из подсхем 121
3.5.3. Трудоемкость анализа модели, состоящей из макромоделей 124
3.6. Разработка методики расчета электромагнитных помех на входах БРЭА К А 125
4. Разработка методики оценки стойкости БРЭА КА к воздействию ЭСР и ее обеспечение на схемно-техническом и конструкторском уровнях 133
4.1. Элементы теории оценки стойкости БРЭА КА к воздействию ЭСР 133
4.2. Показатели стойкости БРЭА КА к воздействию ЭСР 144
4.3. Топологический подход к созданию средств защиты БРЭА КА от ЭСР 152
4.4. Разработка методики учета неоднородностей экранов БРЭА 158
4.4.1. Потери на поглощение и отражение зоны одиночной апертуры 158
4.4.2. Влияние группировки апертур 162
4.5. Методика расчета эффективности экранирования неоднородными экранами 165
4.6. Анализ методов повышения электропроводности поверхностей 170
5. Экспериментальные исследования и методы обеспечения стойкости БРЭА КА к воздействию ЭСР 184
5.1. Разработка методики экспериментального определения коэффициента трансформации тока, протекающего по корпусу КА, в напряжение помехи во фрагментах БКС 184
5.2. Разработка методик и проведение стендовых испытаний экранирующих свойств корпуса КА к воздействию ЭСР 192
5.3. Разработка методики проведения стендовых испытаний оценки стойкости БРЭА КА к длительному периодическому воздействию ЭСР 197 5.4. Методика мониторинга стойкости БРЭА КА к воздействию ЭСР 202
Выводы 204
Заключение 207
Дальнейшие направления исследований 210
Список использованных источников и литературы 211
Приложение 228
