СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-3

В ВЕДЕНИЕ Сравнительный анализ динамики развития космической микроэлек троники в США, Японии, ЕС и Китае с одной стороны и России с другой показывает, что потенциал развития отечественной электронной про мышленности в таких приоритетных направлениях, как космическое при боростроение, атомная энергетика и высокоточные интеллектуальные сис темы вооружения, ещё имеется. Особенностью указанных областей является большая номенклатура мик роэлектронных компонентов (более 4600 типов) при малых количествах по каждой позиции (от 10 до 1000 шт. в год). К этим компонентам предъяв ляются жёсткие требования по ради ационной стойкости (от 100 Крад до 1Мрад) и надёжности (до 20 лет безот казной работы). Опыт, накопленный отечественными разработчиками, поз воляет создавать подобные компо ненты и изделия на мировом уровне с учётомминиатюризации, многофунк циональности и минимального энер гопотребления. Ведущие мировые фирмы, рабо тающие в космической и оборонной отраслях, около 20 лет используют в своих изделиях так называемые «сис темы в корпусе» (СвК) (System in Pack age). Тем самым достигается миниатю ризация изделия (вес, габариты), уве СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 16 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2011 Динамика космических технологий: микросистемы в корпусе Николай Данилин, Димитр Димитров, Ильяс Сабиров, Даниил Белов (Москва) В статье рассматривается концепция создания функционально сложных микросистем с повышенным уровнем радиационной стойкости на базе использования гибридных интегрированных «систем в корпусе». личивается его функциональность и снижается энергопотребление. При этом цикл разработка–выпуск сокра щается до нескольких недель (прог рамма microsatellite in six days). Сегод ня в РФ существует реальная возмож ность разрабатывать и производить отечественные СвК. В настоящей статье обсуждается кон цепция применения гибридных инте грированных систем в корпусе в каче стве современной ЭКБ «макроуровня» для построения микроспутниковых систем на примере действующей в США практики, с анализом сопутст вующих проблем и экономических аспектов. В течение последних десяти лет на мировом космическом рынке устано вилась тенденция разработки и произ водства микроспутниковых систем массой от 1 до нескольких десятков килограммов. В зависимости от ве совой характеристики космического аппарата, была введена условная клас сификация – микро , нано и пико спутники. В настоящей статье исполь зуется термин «микроспутник» в каче стве объекта применения систем в корпусе. Микроспутники интересны для по тенциальных потребителей из за их существенно меньшей стоимости и сокращённого цикла реализации. Одновременно во многих областях промышленности стали разрабаты ваться и применяться изделия микро системотехники и субмикронных по лупроводниковых технологий (МЭМС, системы на кристаллах и системы в корпусе). Это позволило реализовать множество космических миссий мик роспутниковыми системами (в том числе и распределёнными спутнико выми архитектурами) за счёт традици онных решений, выработанных на основе классических спутниковых систем. На орбите появились целые микроспутниковые кластерные фор мации, вроде американской Iono spheric Observation Nanosatellite For mation (ION F). Почти все космические миссии США (коммерческого или военного назна чения) вплоть до конца 1990 х были реализованы NASA с использовани ем традиционных спутников. Проект конкретного спутника и его массогаба ритные характеристики определяются целями и задачами миссии и находят ся в строгой зависимости от текуще го уровня технологий (электроника, конструкционные материалы, при кладное программное обеспечение и т.д.) и установленных бюджетных ограничений. Важнейшее значение для проек та космического аппарата имеет тех нологическая зависимость. На рисун ке 1 в обобщённом виде представлена «дорожная карта» весовых характе ристик некоторых типовых спутников, запущенных NASA в период с 1958 по 2010 гг. Таким образом, СвК является страте гической технологией для мировой и отечественной космической промыш ленности и полностьюопределяет воз можности эффективного освоения рынка микроспутниковых систем. О ПТИМИЗАЦИЯ ПУТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ЭКБ В настоящее время космическая технология так широко вошла в со временную жизнь, что отказ от неё 10 5 10 4 10 3 10 2 10 1 1 Вес 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Рис. 1. Вес спутников, запущенных NASA в период 1958–2010 гг. Посвящается 50 летию полёта Ю.А. Гагарина © СТА-ПРЕСС