Меры по ослаблению помех на уровне проектирования измерительного прибора космических аппаратов

Автор: А. И. Горностаев

Журнал: Космические аппараты и технологии.

Рубрика: Космическое приборостроение

Статья в выпуске: 4, 2023 года.

Бесплатный доступ

При разработке интерфейсных модулей контроля температур, используемых в составе бортовой аппаратуры космических аппаратов, важно правильно обосновать комплекс мер по обеспечению их помехоустойчивости, принимаемых на уровнях проектирования измерительной системы, измерительного прибора и интерфейсного модуля контроля температур. Такое обоснование предполагает оценку эффективности возможных способов ослабления помех на каждом уровне проектирования. Статья посвящена рассмотрению мер по ослаблению помех на уровне проектирования измерительного прибора, которые следует принимать для обеспечения требуемой помехоустойчивости интерфейсного модуля контроля температур в комплексе с мерами, принимаемыми на других уровнях проектирования. Показано, что для обеспечения требуемой помехоустойчивости интерфейсных модулей контроля температур необходимо на уровне проектирования измерительного прибора предусмотреть меры по ослаблению помех в модуле питания, центральном приборном модуле и межмодульных интерфейсах, а также меры по исключению грубых ошибок измерений (промахов) при обработке цифровых данных в центральном приборном модуле. В модуле питания возможно ослабление помех введением дифференциального и синфазного фильтров на входе и коммутационных фильтров на выходе. В центральном приборном модуле и межмодульных интерфейсах возможно ослабление помех разделением общей шины питания на аналоговую и цифровые шины и объединением их в эквипотенциальной точке. В центральном приборном модуле возможно исключение промахов применением различных статистических методов обработки цифровых данных.

Еще

Помехоустойчивость, ослабление помех, эквипотенциальная точка, металлизация, заземление, помехоподавляющий фильтр, вносимое затухание

Короткий адрес: https://sciup.org/14128601

IDR: 14128601   |   УДК: 629.7.05   |   DOI: 10.26732/j.st.2023.4.05

Measures for attenuation of interference at the level of design of the measuring device of spacecraft

When developing temperature control interface modules used as part of spacecraft onboard equipment, it is important to correctly substantiate the set of measures to ensure their noise immunity, taken at the design levels of the measuring system, measuring device and temperature control interface module. Such a justification involves an assessment of the effectiveness of possible interference mitigation techniques at each design level. The article is devoted to the consideration of interference mitigation measures at the design level of the measuring device, which should be taken to ensure the required noise immunity of the temperature control interface module in combination with measures taken at other design levels. It is shown that in order to ensure the required noise immunity of temperature control interface modules, it is necessary at the design level of the measuring device to provide for measures to mitigate interference in the power supply module, the central instrument module and inter-module interfaces, as well as measures to eliminate gross measurement errors (misses) when processing digital data in the central instrument module. In the power supply module, it is possible to attenuate interference by introducing differential and common mode filters at the input and switching filters at the output. In the central instrument module and inter-module interfaces of the secondary power buses, noise mitigation is possible by dividing the common power bus into analog and digital buses and combining them at an equipotential point. In the central instrument module, it is possible to eliminate misses by using various statistical methods for processing digital data.

Еще

Список литературы Меры по ослаблению помех на уровне проектирования измерительного прибора космических аппаратов

  • Горностаев А.И. Особенности обеспечения помехоустойчивости интерфейсных модулей контроля температур в измерительных приборах космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 2. С. 89–101. doi: 10.26732/j.st.2021.2.04.
  • Горностаев А. И. Меры по ослаблению помех на уровне проектирования измерительной системы космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. 2022. Т. 6. № 4. С. 287–302. doi: 10.26732/j.st.2022.4.08.
  • ГОСТ 19005–81. Средства обеспечения защиты изделий ракетной и ракетно-космической техники от статического электричества. Общие требования к металлизации и заземлению. М.: Издательство стандартов. 1993. Переиздание с изменениями.
  • Измерительная информационная техника и метрология: лабораторный практикум. Ч. 3. Лабораторные работы № 2, 3 / Под редакцией проф. Г.Н. Солопченко. СПб.: Изд-во политехнического ун-та, 2014. 43 с.
  • Корпуса для ИВЭП [Электронный ресурс]. URL: www.test-expert.ru/catalog/korpusa-dlya-poluprovodnikovyhpriborov/korpusa-dlya-ivep?ysclid=lhja413ydw771232223 (дата обращения: 11.05.2023).
  • Жданов В. Подавление импульсных помех в бортовых сетях электропитания постоянного напряжения // Силовая электроника. 2016. № 4. С. 28–38.
  • Твердов И., Миронов А., Затулов С. Модули фильтрации радиопомех и защиты от перенапряжений для питающих цепей постоянного и переменного тока // Силовая электроника. 2007. № 4. С. 56–59.
  • ГОСТ 13661–92. Совместимость технических средств электромагнитная. Пассивные помехоподавляющие фильтры и элементы. Методы измерения вносимого затухания. М.: ИПК Издательство стандартов. 2004. Переиздание.
  • Феррел Д. Пусковой ток в DC/DC?преобразователях // Вестник электроники. 2012. № 3. С. 32–35.
  • Робертс С. Причины и решение проблемы пускового тока: краткое руководство // Силовая электроника. 2021. № 2. С. 64–67.
  • Робертс С. Решения проблемы пульсаций и помех DC/DC?преобразователей: входная и выходная фильтрация // Компоненты и технологии. 2015. № 8. С. 74–81.
  • Горностаев А.И. Оптимизация структуры унифицированного многоканального интерфейсного модуля контроля температур для измерительных приборов космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. 2019. Т. 3. № 3. С. 171–183. doi: 10.26732/2618–7957–2019–3–171–183.
  • ГОСТ Р 8.736–2011. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. М.: Стандартинформ, 2019. Переиздание.
  • Вадутов О.С. Математические основы обработки сигналов. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. 212 с.
  • Кравченко Н.С., Ревинская О.Г. Методы обработки результатов измерений и оценки погрешностей в учебном лабораторном практикуме. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2017. 121 с.
  • Анализ и представление результатов эксперимента: Учебно-методическое пособие / Под общ. ред. Н.С. Вороновой. М.: НИЯУ МИФИ, 2015. 120 с.
  • Фаюстов А.А. Еще раз о критериях отсеивания грубых погрешностей // Законодательная и прикладная метрология. 2016. № 5. С. 25–30.
Еще