отказов сводится к рассмотрению процессов генерации носителей за-
ряда в чувствительных микрообъемах структуры элементов ИМС при
воздействии отдельных частиц ИИ и условий, при которых эти про-
цессы вызывают временную неисправностьэлементов [3].
В настоящее время для современных и перспективных КА наблю-
дения с учетом специфики выполнения целевых задач в основном ис-
пользуются солнечно-синхронные орбиты (ССО). Ввиду наличия маг-
нитосферы Земли для КА, функционирующих на ССО, основной ра-
диационной составляющей является солнечное ионизирующее излуче-
ние (СИИ), поскольку вблизи магнитных полюсов, куда частицы при-
ходят в основном параллельно магнитным силовым линиям, влияние
магнитного отклонения на энергетический спектр частиц наименьшее.
Солнечное ионизирующее излучение, в состав которого входят СКЛ
и солнечный ветер, является наиболее нестабильным компонентом
ИИ космического пространства. Прогнозирование пространственно-
временного распределения характеристик СИИ сталкивается с серьез-
ными трудностями из-за отсутствия фундаментальной физической те-
ории солнечной активности [4].
Защищенностьтаких сложных технических систем, как бортовая
вычислительная система (БВС), являющаяся центральным звеном бор-
тового комплекса управления (БКУ) КА, определяется надежностью
составляющих ее элементов и способом их соединения. С точки зре-
ния выполнения вычислительных операций типовая БВС состоит из
трех базовых узлов: вычислительного устройства, реализованного на
k
ИМС с интенсивностью отказов
λ
1
(
t
)
, блоков оперативного запоми-
нающего устройства (ОЗУ), реализованного на
m
ИМС с интенсивно-
стью отказов
λ
2
(
t
)
, и постоянного ЗУ, реализованного на
n
ИМС с ин-
тенсивностью отказов
λ
3
(
t
)
. При этом на практике
λ
1
λ
2
,
λ
3
λ
2
,
поэтому надежностьБВС определяется в основном надежностью ОЗУ
в силу наибольшей степени интеграции данного вида микросхем.
Для оценки и прогнозирования частоты перемежающихся отказов
в ИМС, функционирующих в составе БВС на борту КА, существу-
ют специальные расчетные методики, например интерактивный пакет
программ COSRAD [5]. В качестве исходных данных для прогнози-
рования вероятности возникновения радиационных эффектов в ИМС
используются параметры чувствительности микросхем: сечение на-
сыщения, порог возникновения эффекта или чувствительный объем
элемента, устанавливаемые в результате испытаний ИМС на ускори-
телях тяжелых ионов.
В устройствах на цифровых ИМС кратковременные функциональ-
ные сбои под действием импульсного ИИ существенно зависят от
внутреннего состояния микросхемы. Особенно сложно моделировать
кратковременные функциональные сбои под воздействием отдельных
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2010. № 3 95
