автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Математическое и программное обеспечение систем оперативной оценки характеристик сложных объектов на основе интегрированных баз данных

На правах рукописи 484/Ооэ

ПАШКОВСКИЙ Михаил Евгеньевич

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОЙ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРИСТИК СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРИРОВАННЫХ БАЗ ДАННЫХ

Специальность: 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение

вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 МАЙ 2011

Воронеж-20II

4847535

Работа выполнена в ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Барабанов Владимир Федорович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зольников Владимир Константинович;

доктор физико-математических наук, доцент

Кургапин Сергей Дмитриевич

Ведущая организация

ГОУВПО «Тамбовский государственный технический университет»

Защита состоится «16» июня 2011 г. в II00 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.01 ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан « ш » мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Барабанов В.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный уровень информационных, программных и технических средств вычислительной техники позволяет разрабатывать системы различного назначения (для моделирования, проектирования, оперативной оценки параметров систем и т.д.), основанные на единых принципах организации систем, имеющих единое информационное пространство.

Наиболее эффективными для автоматизации различных видов деятельности являются постоянно развивающиеся интерактивные средства, обеспечивающие процессы моделирования, проектирования и анализа объектов в режиме диалога «человек-компьютер». В сложной системе с большим числом разнообразных процедур обработки различных видов информации база данных является её центральным узлом. Интегрированная база данных в современных системах, предназначенных для исследования сложных объектов, представляет собой совокупность различных видов, в том числе графических, типов данных и принципов их организации.

Зачастую при разработке сложных объектов возникает острая необходимость в оперативном определении характеристик объекта и оценки его наиболее критичных параметров. Ситуация осложняется отсутствием данных натурных испытаний и экспериментальных замеров характеристик объектов в связи с необходимостью непосредственного доступа к объекту.

Сложность комплексного математического моделирования и оценки различных характеристик сложных объектов заключается, как правило, в отсутствии единой программной среды моделирования и проектирования. Востребованные в настоящее время программные системы, осуществляющие, например, моделирование локальных радиационных эффектов и позволяющие проводить расчёты по оценке стойкости полупроводниковых изделий, комплектующих бортовую аппаратуру космических аппаратов, мало распространены и практически недоступны.

Таким образом, актуальность темы исследования обусловлена необходимостью разработки математических и программных средств интегрированных систем, позволяющих получать оперативные данные о характеристиках сложных объектов.

Тематика диссертационной работы соответствует одному из основных научных направлений ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» «Вычислительные комплексы и проблемно-ориентированные системы управления».

Цель н задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка специального математического и программного обеспечения универсальной программной системы с использованием интегрированной

базы данных для оперативной оценки характеристик сложных объектов.

Для достижения поставленной цели в работе определены следующие задачи исследования:

- провести комплексный анализ построения современных систем для исследования сложных объектов с использованием интерактивных средств и интегрированных баз данных;

-разработать специальное математическое обеспечение, включающее специализированную модель для оперативного проведения расчётов с использованием информации об объекте по оценке стойкости полупроводниковых изделий;

- разработать обобщённую структуру человеко-машинной системы, позволяющей оперативно проводить исследования различных сложных объектов, настраивая учитывающую предметную область специализированную часть с использованием интегрированной базы данных;

- на основе системы управления данными проектов предложить организацию и создать программный комплекс, предназначенный для оценки характеристик стойкости полупроводниковых изделий при воздействии отдельных заряженных частиц и позволяющий определить корректность выбора элементной базы.

Методы исследования. В работе использованы методы организации взаимодействия программ, математического моделирования, модульного и структурного программирования, теории баз данных, эволюционных методов и методов компьютерной графики.

Научная новизна работы. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

-структурная модель универсальной программной системы исследования сложных объектов, отличающаяся наличием в составе инвариантной части, позволяющей проводить интеграцию внешних проектов и специализированной части, учитывающей специфику предметной области;

- интегрированная база данных, отличающаяся хранением различных, в том числе графических, типов данных с возможностью гибкого, многовариантного поиска по информационным полям и загрузки элементов из внешних библиотек;

- модель межмодульной интеграции внешних специализированных комплексов на основе универсальной справочной системы, отличающаяся учбтом специфики подсистем и использованием оригинального алгоритма конвертации форматов различных видов данных в рамках общего информационного пространства;

- структура специального программного обеспечения с использованием интерактивных средств человеко-машинного интерфейса, включающего в себя

систему управления данными проектов, отличающаяся возможностью оценки корректности выбора элементной базы с учётом локальных радиационных эффектов в полупроводниковых изделиях при воздействии отдельных заряженных частиц космического пространства.

Практическая значимость работы. В работе предложен комплекс программных средств, позволяющий определять характеристики стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам при воздействии отдельных заряженных частиц космического пространства (34 КП), приведены результаты расчётных значений для ряда полупроводниковых изделий отечественного и зарубежного производства с различным схемотехническим и конструктивным исполнением.

Реализация и внедрение результатов работы. В рамках диссертационной работы разработано программное обеспечение «Интерактивная система оперативной оценки стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам». Разработанные средства внедрены в деятельность ЗАО «НИИ МЕХАНОТРОНИКИ - АЛЬФА - НЦ», ЗАО «Орбита», ООО «МЭЛ», ОАО НВП «ПРОТЕК» в интересах оценки стойкости радиоэлектронной аппаратуры специального назначения и приняты в опытную эксплуатацию.

Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Международной открытой научной конференции «Информационные технологии моделирования и управления» (Воронеж, 2008); ежегодной Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации» (Воронеж, 2009 - 2011); Международной открытой научной конференции «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве» (Воронеж, 2010); XI Международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2011).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведённых в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [3] - обобщение информации для построения математической модели сложных объектов; [4] - использование интерактивных средств при построении автоматизированных систем; [5, 7] - разработка математической модели и программного обеспечения сложных объектов; [8,9] - предложена концепция универсальной программной системы исследования сложных объектов с использованием интегрированной базы данных; [6] - разработка специального математического обеспечения для оперативного проведения расчётов с использованием информации об объекте;

[10]- организация человеко-машинного интерфейса в специальных программных средствах оперативной оценки сложных объектов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 75 наименований и четырёх приложений. Основная часть работы изложена на 168 страницах, содержит 46 рисунков, 10 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируются цели, задачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, дается краткое содержание работы по главам.

Первая глава посвящена вопросам использования интерактивных средств и интегрированных баз данных при построении математического и программного обеспечения для моделирования и оперативной оценки сложных объектов. Представлены требования к разработке автоматизированных информационных систем, рассмотрены варианты использования интерактивных средств и интегрированных баз данных в системах моделирования, проектирования и анализа сложных объектов.

Показано, что любая разрабатываемая система оценки сложных объектов состоит из универсальной части, ориентированной на интеграцию проектов, и специализированной части, учитывающей специфику предметной области. Задача разработки программных средств интегрированных систем включает создание различных функциональных модулей, обеспечивающих комплексный подход при проведении оценки характеристик сложных объектов с концентрацией информационных и справочных ресурсов в одном месте.

Проведён анализ существующих систем оценки сложных объектов, определены преимущества и недостатки этих систем. Определены характеристики программных систем моделирования сложных объектов. Затронуты вопросы оперативности проводимой оценки, рассмотрены существующие подходы при проведении оперативного расчёта характеристик сложного объекта.

Приведено обоснование необходимости разработки системы специальных математических и программных средств с использованием интерактивных средств человеко-машинного интерфейса для оперативного определения характеристик сложных объектов, сформулированы требования, предъявляемые к данной системе.

Во второй главе рассмотрены вопросы построения математического обеспечения оперативной оценки сложных объектов, которое определяется конкретной предметной областью. В рассматриваемой предметной области

систем расчёта стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам разработана специализированная математическая модель, которая опирается на экспериментальные данные о стойкости изделий с различной технологией изготовления и данные о характеристиках потока заряженных частиц, в то же время математическое обеспечение в системе может меняться в зависимости от решаемой задачи.

В общем случае интенсивность единичных эффектов в полупроводниковых изделиях, комплектующих аппаратуру, от ТЗЧ описывается формулой

"/ С 'т«

— Й£)<с(£)<&,эффект-Г\ (1)

/ ' 4 с.

где п-5/4=а5, - сечение насыщения эффекта, которое остаётся практически постоянным при увеличении ЛПЭ ТЗЧ, см2; Ь„ = ЛПЭ„ - пороговое значение линейной потери энергии 34 в веществе, достаточное для образования неравновесного заряда, приводящего к единичному эффекту, МэВ-см2-мг"'; (-„„и - максимальное значение ЛПЭ в заданном спектре ТЗЧ МэВ-см2-мг"'; п-количество чувствительных элементов в ИС; п^ -количество ИС /-го типа; ^ -

количество применяемых в изделии типов ИС с различными и, и Ь„; ф(Ь) -дифференциальный ЛПЭ спектр ТЗЧ, (смЧ-МэВ-см^мг'1)"1; ш(Ь)=с1\У(Ь)/с1Ь -дифференциальная функция зависимости сечения эффекта от ЛПЭ; ХУ-зависимость сечения эффекта о™(Ь) от ЛПЭ аппроксимируется функцией Вейбулла для случайной величины, представленная в виде

где 5 - коэффициенты масштаба и формы распределения Вейбулла. Коэффициенты 5 и определяются по результатам испытаний.

С учётом функции Вейбулла и применения для интеграла, входящего в формулу (1) первой теоремы о среднем, формула интенсивности единичных эффектов для одного конкретного изделия с заданными ¡г"4 и Ь„ принимает вид (2)

/тПЧ _

V™ = -¡—(О Ь ■ (> ¿.), эффект-!"1. (2)

л

В общем случае для произвольных 5 и ХЬ„ возможны три варианта:

^Ьпих^п, V™ =0;

2) Ь^ < = I. + АЬ„(1,6У, МэВ смг-мг"',

F(>LJ,эффeкт•t'1; (3)

I

3) Цпа^Ьп, > = I. + ¿¿.(1,6)*, МэВсм'-мг1,

гт734 Г ~ I — 1

2 J

Приведённые формулы (3) позволяют учесть зависимость сечения единичного эффекта от ЛПЭ до достижения насыщения а5, а также особенности распределения ТЗЧ по величине ЛПЭ при любых 5 и ХЬП.

Частота сбоев от ТЗЧ для всего изделия (блока), имеющего несколько разнотипных чувствительных к единичным эффектам изделий, равна

V™ = , эффект-Г1. (4)

У-1

В ходе расчёта значения а™ (см2) и ЛПЭ„ = (МэВ-см2-мг') берутся из справочных данных на полупроводниковые изделия, значения Цпи (МэВ-см2>мг"') и Р(>Ь) (см'Ч'1) - из анализа заданного интегрального спектра ТЗЧ за выбранной величиной предварительной защиты.

Для определения интенсивности возможных единичных эффектов в изделиях полупроводниковой электроники (ИПЭ) от воздействующих ВЭП можно ввести функцию относительной зависимости сечения эффекта от энергии протонов:

При известных о5р, Е„ конкретной ИС и заданных параметрах спектра ВЭП и защиты интенсивность эффектов в полупроводниковых изделиях равна

< = °ч 7б>р{Е)фр(Е)<1Е, эффект-!-', (6)

Ерй

где фр(Е)-дифференциапьный энергетический спектр ВЭП КП, (смЧ-МэВ)'1;

Юр = dW/dE - функция зависимости сечения эффекта от энергии протонов, получаемая дифференцированием выражения (5) по Ер-, Ели, - максимальная энергия протонов в спектре, МэВ.

После преобразований с использованием функции относительной зависимости сечения эффекта от энергии протонов частота единичных эффектов в одном изделии от ВЭП может быть представлена формулой

VI -£,„)» эффекП'1 или в развёрнутом виде:

2ж

1-е

/?(>£„) эффект-Г1, (7)

где Еро - 29(Е„-0,69) - пороговая энергия протонов, МэВ: значение энергии протонов, начиная с которой наблюдаются единичные эффекты в ИПЭ;

Е„ = ЛПЭп7Л'ря - пороговая поглощённая энергия, МэВ;

р51 - плотность вещества поглотителя (для кремния р„ = 2330 мг-см"3), мгсм"3;

Р(>ЕРо) - интегральный спектр ВЭП КП с энергией >Еро, (смЧ)'1;

о,, и Е„ -справочные данные на полупроводниковые изделия;

Епих (МэВ) и Р(>Еро) -характеристики данного спектра ВЭП КП.

Выражение (7) учитывает зависимость сечения единичного эффекта от энергии протонов и особенности спектра ВЭП. Сечение насыщения единичного эффекта от протонов согласно (5) и учитывая, что для ТЗЧ в первом приближении а"'' аахЬ, имеет вид <т* =2,3-10'1Ма"ч1л ехр(-0,27£„), см2

Таким образом, частота сбоев от ВЭП для всего изделия:

= ' эффект-1"', где гц и п,- определены выше для ТЗЧ. (8)

Частота сбоев изделия за реальной защитой определяется раздельно для ВЭП: ЕРПЗ, ГКЛ, СКЛ, и для ТЗЧ: ГКЛ, СКЛ, и вычисляется как сумма: = + у„ч = ТЗЧ^+^) эффекгГ'.

Для определения общего числа возможных эффектов в изделии за время активного существования на орбите каждое значение Ущ умножается на время воздействия данного вида частиц.

Разработанное математическое обеспечение используется в специализированной части универсальной программной системы, учитывающей специфику предметной области.

В третьей главе представлена структурная модель универсальной программной системы исследования сложных объектов, настраиваемой на исследование и оценку различных объектов (рис. 1), в состав которой входят:

- внешняя информационная среда поддержки моделирования и оценки характеристик объекта, содержащая перечень ГОСТов и требований, предъявляемых техническими условиями в рамках разрабатываемого проекта;

- встроенная информационная среда поддержки моделирования и оценки характеристик объекта, содержащая справочную систему с интегрированной или загружаемой библиотекой компонентов, обеспечивающую быстрый доступ к различной справочной информации (критичные параметры и эксплуатационные характеристики);

- система оптимизации проекта на основе заданных и рассчитываемых показателей;

' 2

1-е

- встроенная среда интеграции проектов, представляющая собой связующее звено между программной средой схемотехнического моделирования и оценки характеристик объекта и универсальной справочной системой;

Рис. 1. Структурная модель универсальной программной системы исследования сложных объектов

- прикладная подсистема оценки характеристик объекта, ориентированная на определение стойкости полупроводниковых изделий от заряженных частиц космического пространства и включающая модуль проверки конфигурации разрабатываемого блока на соответствие требованиям стойкости;

- программная среда схемотехнического моделирования и проектирования, включающая в себя систему математического моделирования работы электрических схем PSpice и системы проектирования схемотехнических решений на основе P-CAD, Protei и др.

Особенностью предложенной структурной модели универсальной программной системы исследования сложных объектов является наличие в составе универсальной части, обеспечивающей интеграцию внешних проектов, и специализированной части, учитывающей специфику предметной области.

Разработанная электронная база компонентов (рис. 2) представляет собой интегрированную библиотеку компонентов, содержит редактируемый список изделий и выступает в роли источника информации, на основе которой проводятся математическое моделирование и оценка стойкости изделий.

Тип изделия

7-N

[ Тип изделия N [

Аналоговые полупроводниковые .__изделия _^

Хранилище базы данных

Цифровые полупроводниковые »___изделия__^

И

N

Тип изделия 1 |

: : % •

■ %

%

Тип изделия N

Внешняя библиотека апемектоа

Загружаемая библиотека изделий

Внешняя библиотека изделий загружаемая а проект из отдельного документа

Встроенная библиотека алиментов

Итсгрироааинал 5иолпотека пемаггов

Интегрированная библиотека универсальной программной системы

Идентификационные параметры. Параметры поиска

I

Протрем мюя среда схемотедиииедого

модесцсюеания

Конасртнруемаа библиотека элемента*

Библиотек элементе» САПР загружаемые в проект

участвующие в вычислениях _параметры_

Графические параметры

^ЬЦирмаиио'йад

Специализированная часть базы;

1!.

Еа

Информационная модель объекта

Математическая модель объекта

Графическая модель объекта

Рис. 2. Структура интегрированной базы данных

Интегрированная база данных отличается хранением различных типов графических и информационных данных, обладает возможностью гибкого поиска и загрузки элементов из внешних библиотек.

Также в главе рассматривается проблема преобразования графических баз данных из систем моделирования и оценки характеристик объекта, обеспечения процесса конвертирования данных, внешних по отношению к программному комплексу (полученных из систем схемотехнического моделирования), в формат встроенной базы данных цифровых и аналоговых микросхем. Алгоритм конвертации форматов различных видов данных используется в разработанной модели межмодульной интеграции на основе универсальной справочной системы рис. 3.

В предложенной модели межмодульной интеграции специализированных комплексов используется оригинальный алгоритм конвертации форматов различных видов данных учитывающий специфику интегрируемых подсистем.

■Информацией ■ gw часть базы-к\цен1жри*ацио1 ныв ""I

параметры

Параметры поиска

Стцкалмзированнея часть бмы;; Грефичаская часть базы Участвующие ■ вычислемиях| 1|

параметры

| Графичеа«* гифа метры :

Интегрированная база данных

>s

it

I i

Is s §

a S

® as

3 я Б a

в К

Система оптимизации проекта_

Оптимизация на основе

рассчитываемых п заданных показателей

щ

ш

Встроенная среда интеграции проектов

Алгоритм конвертации различных видов данных

Встроенная универсальная справочная система

Реализация межмодульного взаимодействия

,5СЬ

.НЪ

|1 it

PDIF

И

-& «

5 5 «2-1

go

a <

S8

H I S

H

Математическое моделирование и оперативная оценка характеристик объекта

Проверка на соответствие требованиям на основе результатов моделирования

*

Математическое | моделирование объекта )

————.I

Протезирование | поведения объекта 1

Рис. 3. Модель межмодульной интеграции на основе универсальной справочной системы

В рамках работы рассмотрена оптимизация выбора элементной базы по характеристикам стойкости и цены отбираемых изделий. Оптимизация выбора элементов (рис. 3) проводится в области определённого функционального типа, т.к. поиск оптимального элемента среди изделий с различным функциональным назначением не имеет смысла.

В качестве основного критерия оптимальности выбора полупроводниковых изделий по характеристикам стойкости выделяется требование минимизации возможной частоты сбоев компонентов от воздействующих заряженных частиц с учетом весовых коэффициентов.

Все компоненты выбора представляют собой множество элементов Ем = (е™;'| = 1^™} = Е 1)2 , где К™ +И . Множество подклассов О включает набор компонентов (объекты, изделия) оптимизации, который может быть представлен в виде множества изделий, подлежащих оптимизации Е ={е^! = 1,Ы }, где N - количество компонентов, участвующих в оптимизации, и множества изделий из базы, не подлежащих оптимизации 2 = {г,;г = 1Д), где Я - количество компонентов, по которым оптимизация не проводится.

Определение параметров поиска: количество элементов поиска (Ы), задание еннаптичеекмх весов (0),), запись расчётных и задаваемых оценок

(х} ). Выполнение предустановок: число вариантов поиска Сп N. _присвоение первоначального значения функции Р(е,)=0_

Проверка полноты ввода оценок если(xj ) неопределён,тогда je/:=0,где (l,...,A/r +Мг}\

__ie {!,...,#}_

Определение принадлежности е,=0 подклассу Dh, где D,, € h = l,/

Нахождение функции оптимизации для первого экземпляра из списка

V ,v

F(eJ = шах {¿iafi (- in х'; )+ ¿¿»rf )

J'I )ш\'г.г

Сохранение промежуточного результата ) = F(e0), где t, - множество вариантов отбора е,

Определение принадлежности е, подклассу где 0А 6 Ь = I,/

_ .... +

Нахождение функции оптимизации для С, из списка

/-V

Сохранение промежуточного результата

F(t,) = F{e,), где t, -множество вариантов отбора fi

Переход к расчёту следующего элемента из множества Cje[I,..., N], _где N -число отбираемых изделий_

Рис. 4. Алгоритм оптимизации выбора изделий по характеристикам стойкости

Для формализации требований к определению оптимальной элементной базы вводятся весовые коэффициенты , где <м, = ш™; а2 = ш™; а^ео^; а,4 = ; <у5 = <и ™; (У„ = - синаптические весовые коэффициенты, определяющие требования к отбору компонентов е,.

Целевая функция при выборе изделия по характеристикам стойкости на основе нейронного алгоритма может быть представлена следующим образом:

Р(е1) = тзх( (- 1п X/ )+ ) ■

Основная проблема при оптимизации изделия по характеристикам стойкости заключается в согласовании сильно различающихся параметров системы (разница достигает нескольких порядков). Использование нелинейной функции вида е>4(—) при построении целевой функции позволяет оценивать малые величины.

Нахождение оптимального решения задачи выбора оптимальной элементной базы по характеристикам стойкости предполагает нахождение варианта решения р° для множества элементов, подлежащих оптимизации Е = = 1,Ы}, из множества подклассов базы данных ИПЭ О/,, И = 1,1, при котором

Р(р") = шах (Г(е, = шах 1п х'; )+ ^а/;), (9)

где Р - критерий оценки качества выбора; 0={Е} - множество возможных вариантов выбора Е из заданного подкласса Ол, И = 1,/;

х'/ - расчётное или заданное значение параметров стойкости дляе,.

При этом должны выполняться следующие ограничения:

- выбираемые элементы оптимизации должны полностью располагаться внутри заданного подкласса: € э , 1 = Гы.

- если х' неопределенно для элемента е, и = ГГы, принимается х' = 0.

Разработанные алгоритмы оптимизации позволяют эффективно

проводить многокритериальный выбор полупроводниковых изделий в области определённого функционального типа.

Таким образом, разработанная модель универсальной программной системы исследования сложных объектов, состоящая из инвариантной части, позволяющей проводить интеграцию внешних проектов, и специализированной части, учитывающей специфику предметной области, с использованием интегрированной базы обеспечивает комплексное решение широкого круга задач.

В четвёртой главе рассмотрена программная реализация интерактивной системы оперативной оценки стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам, позволяющей определить правильность выбора элементной базы. Проведена апробация определения характеристик стойкости изделий на основе виртуального блока бортовой аппаратуры космического аппарата, включающего чувствительные полупроводниковые изделия.

Разработанное программное обеспечение, модульная структура которого представлена на (рис. 5), использует интерактивные средства человеко-машинного интерфейса и обеспечивает комплексный подход при проведении

Рис. 5. Модульная структура специального программного обеспечения, ориентированного для оценки локальных радиационных эффектов полупроводниковых изделий

С учётом состава и структуры системы предложена схема организации человеко-машинного интерфейса программного обеспечения (рис. 6).

Подсистема интеграции проектов, отвечающая за взаимодействие различных средств схемотехнического моделирования с программным комплексом, содержит модуль конвертации данных, обеспечивающий

межсистемное взаимодействие. Также подсистема предоставляет список объектов, полученный из системы схемотехнического моделирования, с возможностью редактирования информационных полей выбранного образца.

Справочная система выступает в роли источника поиска и выбора информации, на основе которой проводится оценка стойкости рассматриваемого блока аппаратуры. Она обеспечивает работу со встроенной базой данных цифровых и аналоговых микросхем, загружаемыми из файлов базами данных, поиск и редактирование данных, выбираемых пользователем, а также редактирование списка передаваемых изделий в формы расчёта.

Подсистема оптимизации выбора комплектующих полупроводниковых изделий позволяет произвести выбор оптимальной элементной базы с точки зрения характеристик стойкости и цены. _

Графическая форма «Интегратора проектов»

1 выбор пути к файлу 1 источнику " :

1 Тш1УСк'кш1вертора данных

[ формирование списка * конвертируемых ЭРЭ

модуль передачи данных в справочную подсистему (в виде таблицы)

% 1 л

С

Графическая форма «Справочной системы»

представление "Баз" данных игклин в табличном виде

редактирование таблиц баз данных изделий

поиск изделии в ' саб:ишах баз данных

¡формирование списка] : »пделии для_{усчета_.;

Графическая форма «Расчёт от ТЗЧ»

[ визуализация списка >ассч "" ......

if

предоставление оперативном информации

задание дополнительных параметров

Гпавная форма

1 Обеспечение сервисных! 1 ' функций проста

Графическая форма «Теоретической справки я >

1 ...............— ...............ь

Г С1руггур||^ван'ие 4 справочной [_ и н форма ц пн ' i s 1 1 pi Графическая форма «Системы соответствия задаваемым требованиям»

• организация поиска 1 по справочной • информации

) нюччгжзания списка 1 ¡рассчитываемых изделий;

1 загрузка документа в i формате MS Word | 1---ттгл&тга-алгнпе---! июгокон инпдрмацми : по рас* СТ\' :

L (задание дополнительны^ ■< параметров.^ < 1. ограничении !

и, »< Д №

Графическая форма к Оптимизация выбора изделий;

Загрузка данных из подсистем комплекса

Ввод необходимых критериев и ограничении

Выбор ошимальных решений rio различным K^trrep иям

г г eg и:

X

Графическая форма «Расчёт от ВЭП»

визуализация списка рассчитываемых изделии

предоставление оперативном информации

задание дополнительных параметров

Рис. 6. Схема организации человеко-машинного интерфейса программного комплекса

Подсистемы оценки стойкости от воздействующих ТЗЧ и ВЭП КП позволяют расчётным путём проводить оценку стойкости полупроводниковых изделий к воздействию отдельных 34 КП на основе эксперимекгальных данных о стойкости с оперативным информированием пользователя о ходе расчёта и

конфигурированием параметров проводимых вычислений. При проведении расчёта частоты сбоев от ТЗЧ и ВЭП космического пространства обеспечивается: расчёт частоты сбоев от одного конкретного изделия (¡-го типа); расчёт частоты сбоев для всех изделий 1-го типа; расчёт частоты сбоев от всех изделий выбранного типа для заданного вида излучения, после чего находится общая частота сбоев всех комплектующих данного блока.

Подсистема соответствия задаваемым требованиям обеспечивает пользователя итоговыми результатами проводимых расчётов, позволяет настраивать различные вариации вывода информации и проверку конфигурации аппаратуры на соответствие требованиям стойкости с целью определения правильности выбора элементной базы.

На примере виртуальной конфигурации рассмотрена методика оперативной оценки стойкости комплектующих блока космического аппарата к эффектам от единичных сбоев или отказов, приведены результаты расчетов, полученные с использованием программного комплекса по ряду отечественных и зарубежных полупроводниковых изделий.

Точность проводимой оценки стойкости при моделировании подтверждена сравнением результатов с полётными данными для статического ОЗУ, полученными с двух спутников в период с 2001-2006 гг. Результат расчёта, полученный разработанным программным комплексом, ближе к натурным полётным данным, чем полученный по зарубежному программному обеспечению СЯЕМЕ96. Расхождение с результатами, полученными в ходе натурного эксперимента, составляет 5-20% (в зависимости от настройки проводимого расчёта).

Разработанные программные средства позволяют решать комплекс задач при проведении оперативной оценки характеристик стойкости полупроводниковых изделий, комплектующих аппаратуру, обеспечивая пользователя широкими возможностями конфигурации и настройки проводимых расчётов, и позволяют определить правильность выбора элементной базы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана структурная модель универсальной программной системы исследования сложных объектов, отличающаяся наличием в составе инвариантной части, позволяющей проводить интеграцию внешних проектов и специализированной части, учитывающей специфику предметной области.

2. Предложена модель межмодульной интеграции на основе универсальной справочной системы с использованием оригинального алгоритма конвертации различных видов данных.

3. Сформирована интегрированная база данных, отличающаяся возможностью хранения различных, в том числе графических, типов данных с возможностью гибкого, многовариантного поиска по информационным полям и загрузки элементов из внешних библиотек.

4. Создано специальное программное обеспечение в виде интерактивных средств человеко-машинного интерфейса, позволяющее проводить оценку стойкости полупроводниковых изделий комплектующих бортовую аппаратуру к локальным радиационным эффектам при воздействии отдельных заряженных частиц космического пространства.

5. Разработанное специальное программное обеспечение оперативной оценки стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам, апробированное на ряде предприятий в интересах оценки радиационной стойкости радиоэлектронной аппаратуры специального назначения.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Пашковский М.Е. Модель энерговыделения от высокоэнергетичных протонов космического пространства / М.Е. Пашковский, В.Ф. Барабанов //Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. №9. С. 45-48.

2. Пашковский М.Е. Разработка программной и математической модели определения характеристик устойчивости аппаратуры к единичным эффектам при воздействии отдельных заряженных частиц космического пространства / М.Е. Пашковский, В.Ф. Барабанов // Системы управления и информационные технологии: научно-технический журнал. 2010. Вып. 4.1(42). С. 186-190.

3. Пашковский М.Е. Разработка интегрированного программного комплекса моделирования локальных радиационных эффектов от заряженных частиц космического пространства / М.Е. Пашковский, В.В. Мамута, В.Ф. Барабанов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011. Т. 7. №1. С. 15-19.

Статьи и материалы конференций

4. Пашковский М.Е. Программа «Автоматизированная система управления работой терморегулятора» / М.Е. Пашковский, В.Ф. Барабанов. Зарегистрировано в ВНТИЦ №50200801166 от 05.06.08

5. Барабанов В.Ф. Разработка устройства терморегуляции с удалённым измерением температур в различных точках пространства I В.Ф. Барабанов,

М.Е. Пашковский // Информационные технологии моделирования и управления: Воронеж: Научная книга, 2008. Вып. 4(47). С.465-468.

6. Пашковский М.Е. Исследование ПЛИС в качестве основы построения реконфигурируемых, высокопроизводительных цифровых систем / М.Е. Пашковский, В.Ф. Барабанов // Современные проблемы информатизации в моделировании и социальных технологиях: сб. тр. XIV Междунар. открытой науч. конф. Воронеж: Научная книга, 2009. Вып. 16. С.232-234.

7. Пашковский М.Е. Излучения космического пространства и локальные радиационные эффекты в изделиях полупроводниковой электроники / М.Е. Пашковский, В.Ф. Барабанов // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве (НТ-2010): труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. С.49-50.

8. Пашковский М.Е. Рассмотрение локальных радиационных эффектов при создании программного обеспечения, осуществляющего моделирование и расчёт радиационной стойкости полупроводниковых приборов / М.Е. Пашковский, В.Ф. Барабанов // Современные проблемы информатизации в экономике и обеспечении безопасности: сб. тр. XV Междунар. открытой науч. конф. Воронеж: Научная книга, 2010. Вып. 15. С.106-110.

9. Пашковский М.Е. Концепция интегрированного программного комплекса моделирования локальных радиационных эффектов от заряженных частиц космического пространства / М.Е. Пашковский, В.Ф. Барабанов // Современные проблемы информатизации в анализе и синтезе технологических и программно-телекоммуникационных систем: сб. тр. XVI Междунар. открытой науч. конф., Воронеж: Научная книга, 2011. Вып. 16. С.430-432.

10. Пашковский М.Е. Разработка специальных программных средств определения характеристик устойчивости аппаратуры к единичным радиационным эффектам /М.Е. Пашковский // Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы XI Междунар. конф. Воронеж, 2011. Т. 2. С.163-166.

Подписано в печать 13.05.2011. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 85 экз. Заказ № 60

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

Введение.

Глава 1. Анализ построения современных систем для исследования сложных объектов с использованием интерактивных средств, и интегрированных баз данных.

1.1. Использование интерактивных средств и баз данных в интегрированных системах.

1.2. Классификационные характеристики программных систем моделирования сложных объектов.

1.2.1. Общие характеристики программных систем моделирования сложных объектов.

1.2.2. Программные характеристики программных систем моделирования сложных объектов.

1.2.3. Технические характеристики программных систем:.

1.2.4. Эргономические характеристики программных систем.

1.3. Принципы проектирования интегрированной программной системы.

1.4. Вопросы автоматизации процесса оценки стойкости бортовой аппаратуры к локальным радиационным эффектам от воздействующих 34 КП.

1.5. Локальные радиационные эффекты в изделиях полупроводниковой электроники от воздействия 34 КП.

1.6. Концепции моделирования локальных радиационных эффектов.

1.7. Методы повышения радиационной стойкости изделий полупроводниковой электроники.

1.8. Цель работы и задачи исследования.

Глава 2. Разработка математического обеспечения оперативной оценки характеристик сложного объекта.

2.1. Разработка комплексной модели сложной радиоэлектронной системы в рамках интегрированных компьютерных технологий.

2.2. Моделирование локальных радиационных эффектов в

I полупроводниковых изделиях.

2.3. Математическое обеспечение оценки стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам.

2.3.1. Типовая модель оценки характеристик стойкости полупроводниковых изделий к воздействию 34 КП.

2.3.2. Разработка специализированной математической' модели оценки стойкости полупроводниковых изделий к воздействию тяжёлых заряженных частиц космического пространства.

2.3.3. Разработка специализированной математической модели оценки

I стойкости полупроводниковых изделий к воздействию ь высокоэнергетичных протонов космического пространства.

Выводы.

•ч • • < Г • I II .><•••■

Глава 3. Разработка интерактивной программной системы исследования сложных объектов.

3.1. Разработка универсальной программной системы, настраиваемой на исследование различных объектов.

3.2. Разработка программного обеспечения оценки характеристик сложного объекта.

3.3. Синтез структуры интегрированной базы данных изделий.

3.4. Инвариантная часть программного обеспечения оценки сложных объектов.

3.4.1. Конвертация различных форматов файлов для интеграции систем.

3.4.2. Разработка блок-схемы функционирования подсистемы «Интеграция проектов».

3.4.3. Разработка блок-схемы функционирования подсистемы «Справочная система».

3.4.4. Разработка подсистемы «Теоретическая справка».

3.4.5. Разработка алгоритмов оптимизацйи выбора изделий и режима функционирования подсистемы «Оптимизация выбора изделий».

3.5. Специализированная часть программного обеспечения оценки сложных объектов.

3.5.1. Разработка подсистемы «Оценка стойкости комплектующих ИПЭ к локальным радиационным эффектам при воздействии отдельных ТЗЧ». 109 3.5.2. Разработка подсистемы «Оценка стойкости комплектующих ИПЭ к локальным радиационным эффектам при воздействии отдельных ВЭП».

3.5.3. Разработка блок-схемы работы подсистемы «Проверка на соответствие требованиям стойкости».

Выводы.!.

Глава 4. Программная реализация интерактивной системы оперативной оценки стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам.

4.1. Разработка графического интерфейса программного обеспечения на основе функциональной схемы взаимодействия подсистем.

4.2. Графический интерфейс программного комплекса оперативной оценки стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам.

4.2.1. Графический интерфейс «Главной графической формы».

4.2.2. Графический интерфейс «Справочной системы».

4.2.3. Графический интерфейс подсистемы «Интеграция проектов».

4.2.4. Графйческий интерфейс формы «Оценка стойкости полупроводниковых изделий при воздействии ТЗЧ».

4.2.5. Графический интерфейс формы «Оценка стойкости полупроводниковых изделий при воздействии ВЭП».

4.2.6. Графический интерфейс формы «Проверка на соответствие требованиям стойкости».

4.2.7. Графический интерфейс подсистемы «Теоретическая справка».

4.2.8. Графический интерфейс подсистемы «Оптимизация выбора изделий».

4.3. Методика проведения расчёта стойкости ИПЭ от воздействующих заряженных частиц КП.

4.4. Апробация расчётных значений стойкости ИПЭ от воздействующих заряженных частиц КП.

Выводы.

Актуальность темы. Современный уровень информационных, программных и технических средств вычислительной техники- позволяет разрабатывать системы различного назначения (для моделирования, проектирования, оперативной оценки параметров систем и т.д.), основанные на единых принципах организации систем, имеющих единое информационное пространство.

Наиболее эффективными для автоматизации различных видов деятельности являются постоянно развивающиеся интерактивные средства, обеспечивающие процессы моделирования, проектирования и анализа объектов в режиме диалога «человек-компьютер». В сложной системе с большим числом разнообразных процедур обработки различных видов информации база данных является её центральным узлом. Интегрированная база данных в современных системах, предназначенных для исследования сложных объектов, представляет собой совокупность различных видов, в том числе графических, типов данных и принципов их организации.

Зачастую при разработке сложных объектов возникает острая необходимость в оперативном определении характеристик объекта и оценки его наиболее критичных параметров. Ситуация осложняется отсутствием данных натурных испытаний и экспериментальных замеров характеристик объектов в связи с необходимостью непосредственного доступа к объекту.

Сложность комплексного математического моделирования и оценки различных характеристик сложных объектов заключается, как правило, в отсутствии единой программной ! среды- моделирования и проектирования. Востребованные в настоящее время программные системы, осуществляющие, например, моделирование локальных радиационных эффектов и позволяющие проводить расчёты по оценке стойкости полупроводниковых изделий, комплектующих бортовую аппаратуру космических аппаратов, мало распространены и практически недоступны.

Таким образом; актуальность темы. исследования- обусловлена необходимостью разработки математических и программных средств интегрированных систем, позволяющих получать оперативные данные о характеристиках сложных объектов.

Тематика диссертационной работы соответствует одному из основных научных направлений ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» «Вычислительные комплексы и проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка специального математического и программного обеспечения универсальной программной системы с использованием* интегрированной базы данных, для оперативной оценки характеристик сложных объектов.

Для достижения поставленной цели в работе определены следующие задачи исследования:

- провести комплексный анализ построения современных систем для исследования сложных объектов с использованием интерактивных средств и интегрированных баз данных;,

- разработать специальное математическое обеспечение, включающее' специализированную модель для оперативного проведения расчётов с использованием информации об объекте по оценке стойкости полупроводниковых изделий;.

- разработать обобщённую структуру человеко-машинной системы, позволяющей оперативно проводить исследования различных сложных объектов, настраивая учитывающую предметную область специализированную часть с использованием интегрированной.базы данных;

- на основе системы управления данными проектов предложить организацию и создать программный комплекс, предназначенный для оценки характеристик стойкости полупроводниковых изделий при воздействии отдельных заряженных частиц и позволяющий определить корректность выбора элементной базы.

Методы исследования. В работе использованы методы организации взаимодействия программ, математического моделирования, модульного- и структурного программирования, теории баз данных, эволюционных методов и методов компьютерной графики.

Научная новизна работы: В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

- структурная модель универсальной программной системы исследования сложных объектов, отличающаяся наличием в составе инвариантной части, позволяющей проводить интеграцию внешних проектов и специализированной части, учитывающей специфику предметной области;

- интегрированная база данных, отличающаяся хранением различных, в том числе графических, типов данных с возможностью гибкого, многовариантного поиска по информационным полям и загрузки элементов из внешних библиотек;

- модель межмодульной интеграции внешних специализированных комплексов на основе универсальной справочной системы, отличающаяся учётом специфики подсистем- и использованием оригинального алгоритма конвертации форматов различных видов данных в рамках общего информационного пространства;

- структура специального программного обеспечения с использованием интерактивных средств человеко-машинного интерфейса, включающего в себя систему управления данными1 проектов^ отличающаяся возможностью оценки корректности выбора элементной базы с учётом локальных радиационных эффектов в полупроводниковых изделиях при воздействии отдельных заряженных частиц космического пространства.

Практическая значимость работы. В работе предложен комплекс программных средств, позволяющий определять характеристики стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам1 при воздействии- отдельных заряженных частиц космического пространства (34 КП), приведены результаты расчётных значений для ряда полупроводниковых изделий отечественного и зарубежного производства с различным схемотехническим и конструктивным исполнением.

Реализация и внедрение результатов работы. В рамках диссертационной работы разработано программное обеспечение «Интерактивная система оперативной оценки стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам». Разработанные средства внедрены в деятельность ЗАО «НИИ МЕХАНОТРОНИКИ - АЛЬФА - НЦ», ЗАО «Орбита», ООО «МЭЛ», ОАО НВП «ПРОТЕК» в интересах оценки стойкости радиоэлектронной аппаратуры специального назначения и приняты в опытную эксплуатацию.

Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Международной открытой научной конференции «Информационные технологии моделирования и управления» (Воронеж, 2008); ежегодной Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации» (Воронеж, 2009 - 2011); Международной открытой научной конференции «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении;., .производстве» (Воронеж, 2010); XI Международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2011).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведённых в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [3] - обобщение информации для построения математической модели сложных объектов; [4] - использование интерактивных средств при построении автоматизированных систем; [5, 7] - разработка математической модели и программного * обеспечения сложных объектов; [8,9] - предложена концепция, универсальной программной- системы исследования сложных объектов с использованием интегрированной базы данных; [6] - разработка специального математического обеспечения для оперативного проведения расчётов с использованием информации об объекте; [10] - организация человеко-машинного интерфейса в специальных программных средствах оперативной оценки сложных объектов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 75 наименований и четырёх приложений. Основная часть работы изложена на 168 страницах, содержит 46 рисунков, 10 таблиц.

Выводы

1. Создано специальное программное обеспечение, в виде интерактивных средств человеко-машинного -т^нтерфейса, позволяющее проводить оценку стойкости полупро2^ОДНИКОВЬ1Х изделий комплектующих бортовую аппаратуру к локальным радиационным эффектам при воздействии отдельных г^^^Ряжениых частиц космического пространства.

2. Предложена модульная структура и организация человеко—^глашинного интерфейса программного обеспечения оценки локальных радиационных эффектов полупроводниковых изделий. Определен перечень графических форм программного комплекса.

3. Синтезирован графический интерфейс форм программного обеспечения в соответствии с разработанными алгоритмами подсистем, произведено описание их интерактивного взаимодействия с пользователем. Определён набор операций задаваемых пользователем в рамках взаимодействия с графической средой ПО.

4. Описана методика проведения расчёта стойкости полупроводниковых изделий от воздействующих заряженных частиц КП с использование программного обеспечения, на примере виртуальной конфигурации блока бортовой аппаратуры.

5. Приведён пример апробации расчётных значений стойкости полупроводниковых изделий от воздействующих заряженных частиц КП по ряду отечественных и зарубежных изделий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана структурная модель универсальной программной системы исследования сложных объектов, отличающаяся наличием в составе инвариантной части, позволяющей проводить интеграцию внешних проектов и специализированной части, учитывающей специфику предметной области.

2. Предложена модель межмодульной интеграции на основе универсальной справочной системы с использованием оригинального алгоритма конвертации различных видов данных.

3. Сформирована интегрированная база данных, отличающаяся возможностью хранения различных, в том числе графических, типов данных с возможностью гибкого, многовариантного поиска по информационным полям и загрузки элементов из внешних библиотек.

4. Создано специальное программное обеспечение в виде интерактивных средств человеко-машинного интерфейса, позволяющее проводить оценку стойкости полупроводниковых'изделий-комплектующих бортовую аппаратуру к локальным радиационным эффектам при воздействии отдельных заряженных частиц космического пространства.

5. Разработанное специальное программное обеспечение оперативной оценки стойкости полупроводниковых изделий к локальным радиационным эффектам, апробированное на ряде предприятий в интересах оценки радиационной стойкости радиоэлектронной аппаратуры специального назначения.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ БА - бортовая аппаратура

БА КА — бортовая аппаратура космических аппаратов БД - база данных

ВЭП — высокоэнергетичные протоны

ГКЛ — галактические космические лучи

ЕРПЗ — излучения естественных радиационных поясов

34 - заряженные частицы

34 КП - заряженные частицы космического пространства ИИ - ионизирующие излучение

ИИ КП - ионизирующие излучение космического пространства

ИПЭ - изделия полупроводниковой электроники

ИМС - интегральная микросхема

ИС - интегральная схема

КА - космический аппарат

КП - космическое пространство

ЛПЭ — линейные потери энергии

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство

ОС - одиночный сбой

ОЯЧ - отдельных ядерных частиц

ПО - программное обеспечение

СКИ - солнечное космическое излучение

СКЛ - солнечные космические лучи

ТЗ - техническое задание

ТЗЧ — тяжёлые заряженные частицы

ТУ - технические условия

ЭРЭ - электро-радио элемент

ЭМ - электронный макет

1. Агаханян Т.М. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах / Т.М. Агаханян, Е.Р. Аствацатурьян, П.К.Скоробогатов. -М.: Энергоатомиздат, 1989. 256 с.

2. Агаханян Т.М. Моделирование радиационных эффектов в интегральных микросхемах / Т.М. Агаханян, А.Ю. Никифоров. Микроэлектроника М.: Наука/Интерпериодика, 2004. т.ЗЗ № 2. С. 85-90.

3. Алексеев Д.М. Физический энциклопедический словарь / Д.М. Алексеев, A.M. Бонч-Бруевич, A.C. Боровик-Романов, Б.К. Вайштейн и др. -М.: Советская энциклопедия, 1983. 928 с.

4. Архангельский А .Я. Программирование в С++ Builder 6 / А.Я. Архангельский. 2-е изд. -М.: ООО «Бином-Пресс», 2005. 1168 с.

5. Архангельский А.Я. Программирование в Delphi 6 / А.Я. Архангельский. —М.: ООО «Бином-Пресс», 2004. 1120 с.

6. Аствацатурян Е.Р. Переходные ионизационные эффекты в цифровых интегральных микросхемах / Е.Р. Аствацатурян, A.B. Раткин, П.Н.Скоробогатов, А.И. Чумаков. Зарубежная электронная техника, 1983. Вып. 9 (267). С. 36-72.

7. Барабанов В.Ф. Интерактивные средства моделирования сложных технологических процессов / В.Ф. Барабанов, С.Л. Подвальный. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. 124 с.

8. Барабанов В.Ф. Интерактивная система оценки знаний / В.Ф. Барабанов, Л.И. Лыткина: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж, гос. технол. акад., 2000. 100 с.

9. Барабанов В.Ф. Интерактивные средства моделирования динамических систем / В.Ф. Барабанов // Технология компьютерного обучения. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1988. С. 123-127.

10. Барабанов В.Ф. Автоформализуемая система профессиональных знаний / В.Ф. Барабанов, A.M. Нужный // Системы управления и информационные технологии: Сб. науч. тр. —Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. С. 63.

11. Барабанов В.Ф. Интерактивные средства моделирования сложных технологических процессов /В.Ф. Барабанов, A.M. Нужный, C.JI. Подвальный // Системы управления и информационные технологии: Сб. науч. тр. —Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. С. 4.

12. Барашенков B.C. Взаимодействие высокоэнергетических частиц и атомных ядер с ядрами / B.C. Барашенков, В.Д. Тонеев. М: Атомиздат, 1972. 648 с.

13. Брагин Д.М. Интеграция универсальной справочной системы и библиотек системы P-CAD / Д.М. Брагин, В.Ф. Барабанов // Современные проблемы информатизации в технике и технологиях: труды X междунар. открытой науч. конф. -Воронеж, 2005. С. 211.

14. Вернов С.Н. Пояса земли и космические лучи / С.Н. Вернов,

15. B.П. Вакулов, Е.В. Горчаков. -М. Просвящение, 1970, 128 с.

16. Вологдин Э.Н. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах и методы испытаний изделий полупроводниковой электроники на радиационную стойкость: учебное пособие / Э.Н. Вологдин, А.П. Лысенко. — Москва, 2002. 46 с.

17. Гольдин, В.В. Информационная поддержка жизненного цикла электронных средств / В.В. Гольдин, В.Г. Журавский, A.B. Сарафанов, Ю.Н. Кофанов. М: Радио и связь, 2002. 386 с.

18. Горчаков Е. Методические указания часть 2. Методические указания по оценке и обеспечению сбоеустойчивости и отказоустойчивости бортовой аппаратуры / Е. Горчаков, В. Герасимов, А. Чумаков, В. Ужегов. 2009. 74 с.

19. Дейт К. Введение в системы баз данных / К. Дейт. 8-е изд. -М.: Вильяме, 2005. 1328 с.

20. Келли Б. Радиационные повреждения твёрдых, тел / Б. Келли; пер. с английского. — Н.: Атомиздат, 1970. 236 с.

21. Климов C.B. особенности микродозиметрических эффектов в СБИС/

22. C.B. Климов, А.И. Чумаков. Научная сессия МИФИ-2005. Т.1 Автоматика. Микроэлектроника. Электроника. Электронные измерительные системы. Компьютерные медицинские системы, 2005. С. 193-194.

23. Кнут Д. Искусство программирования. Основные алгоритмы: пер. с англ. / Д. Кнут. -3-е изд. -М.: Вильяме, 2006. -Т. 1: 720 с.

24. Коваленок В.И. Комплексное моделирование физических процессов высоконадежных РЭС / В.И. Коваленок, A.B. Сарафанов, C.B. Работин

25. Современные проблемы радиоэлектроники: Сб. науч. тр. / Под ред A.B. Сарафанова. Красноярск: КГТУ, 2000. С. 276-283.

26. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. / М.Р. Когаловский. -М.: Финансы и статистика, 2002. 800 с.

27. Коноплёва Р.Ф. Особенности радиационного повреждения полупроводников частицами высоких энергий / Р.Ф. Коноплёва, B.JI. Литвинов, H.A. Ухин. -М. Атомиздат, 1971. 176 с.

28. Коршунов Ф.П. Влияние облучения на р-n переходы / Ф.П. Коршунов // Радиационная физика кристаллов и р-n переходов. — Минск: Наука и техника, 1972. 125 с.

29. Кофанов Ю.Н. Автоматизация проектирования РЭС. Топологическое проектирование печатных плат: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / Ю.Н. Кофанов, A.B. Сарафанов, С.И. Трегубое. М.: Радио и связь, 2001. 220 с.

30. Криницкий А. Воздействие отдельных ядерных частиц на интегральные схемы / А. Криницкий //Современная электроника, 2008. №4. С. 60-63.

31. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Краткий курс теоретической физики. Книга 1. / Л.Д.Ландау, Е.М. Лифшиц. -М.: Наука, 1969. 271 с.

32. Лидский Э.А. Задачи синтеза при системном анализе РЭА / Э.А. Лидский. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1995. 67 с.

33. Лихачев А. Система ТехноПро новый уровень автоматизации проектирования технологии / А. Лихачев // САПР и Графика. 1997. Вып. № 9. С. 12-27.

34. Лобанов О.В. Перемежающиеся отказы вызванные ядерными реакциями в устройствах электронной техники при облучении первичными ускоренными частицами / О.В. Лобанов, М.В. Мирошкин, М.В. Стабников. СРЭ Вып. 2. 1988. 32. с.

35. Малинский В.Д. Испытания аппаратуры и средств измерений на воздействие внешних факторов: Справочник / В.Д. Малинский, В.Х. Бегларяи, Л.Г. Дубицкий; Под ред. В.Д. Малинского. М: Машиностроение, 1993. 573 с.

36. Мырова Л.О. Обеспечение радиационной стойкости аппаратуры связи / Л.О. Мырова, А.З. Чепиженко. -М.: Радио и связь, 1983. 216 с.

37. Немнюгин С.А. Практикум Turbo Pascal / С.А. Немнюгин. -2-е изд. -СПб.: Питер, 2007. 268 с.

38. Пашковский М.Е. Модель энерговыделения от высокоэнергетичных протонов космического пространства / М.Е. Пашковский, В.Ф. Барабанов //Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. №9. С. 45-48.

39. Россер У. Радиационные пояса земли / У. Россер. // Успехи физических наук, т.85, вып. 1, 1966. С. 24-30.

40. Рыбаков A.B. Интеллектуальная компьютерная среда / A.B. Рыбаков // Автоматизация проектирования. 1997. -№ 3. С. 40-45.

41. Рыбаков A.B. Создание систем автоматизации поддержки инженерных решений / A.B. Рыбаков, С.А. Евдокимов, A.A. Краснов // Автоматизация проектирования. 1997. -№ 5. С. 12-22.

42. Телец В. ПЛИС для космических применений. Архитектурные и схемотехнические особенности / В. Телец, С. Цыбин, А. Быстрицкий, С. Подъяпольский. Электроника: наука, технология бизнес, 2005. Вып. № 6. С. 44-48.

43. Трахтенгерц Э.А. Особенности построения системного программного обеспечения в распределенных системах автоматизации проектирования сложных технических объектов / Э.А. Трахтенгерц // АиТ. 1994. Вып. № 11. С. 158-175.

44. Устюжанинов В.Н. Радиационные эффекты в биполярных интегральных схемах / В.Н. Устюжанинов, А.З. Чепиженко. -М.: Радио и связь, 1989.142 с

45. Фаронов B.B. Delphi 2005. Разработка приложений для баз данных и Интернета / В.В. Фаронов. -П.: ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ, 2006. 603 с. *

46. Фленов М. Е. Библия Delphi. 2-е изд. / М. Фленов. -П.: БХВ-Петербург, 2006. 802 с.

47. Хайкин С. Нейронные сети: полный курс/ С. Хайкин. 2-е издание, пер. с английского. М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. 1104 с.

48. Хенли Э. Радиационная химия: пер. с английского. / Э. Хенли, Э. Джонсон. Н.: Атомиздат, 1974. 416 с.

49. Чумаков А.И. Действие космической радиации на ИС / А.И. Чумаков. М. Радио и Связь, 2004.

50. Чумаков А.И. Методы защиты микросхем от единичных сбоев. — В кн.: Сб. научных трудов Электроника и автоматизация в научных исследованиях; под ред. В.М. Рыбина. М. Энергоатомиздат, 1988, С. 114-115.

51. Шалаев A.M. Свойства облученных металлов и сплавов / A.M. Шалаев. -Киев: Наукова думка, 1985. 308 с.

52. Ширшев JT.Г. Ионизирующие излучения и электроника / Л.Г. Ширшев. -М.: Сов. радио. 1969. 191 с.

53. Юдинцев В. Радиационно стойкие интегральные схемы надёжность в космосе и на земле / В. Юдинцев. Электроника: наука, технология бизнес Вып. № 5 2007. С.72-77.

54. Canaris J., Whitaker S- Circuit techniques for the radiation environment of space-IEEE 1995 Custom Integrated Circuits Conference, 1995.

55. Hansen D.L. et all. "Correlation of Prediction to On-Orbit SEU Performance for a Commercial 0.25-цт CMOS SRAM" IEEE Trans, on Nuclear Science, vol. 54, no. 6, p.2525, Dec. 2007.

56. Romanko Th., Clegg B. SOI eases radiation-hardened ASIC design. -www.eetimes.com/showArticle.ihtml?articleID=l65700727. 2005.

57. Wang J.J., Katz R., Sun J., Cronquist В., McCollum J., Speers T. and Plants W. SRAM Based Re-programmable FPGA for Space Applications IEEE Transactions on Nuclear Science, 1999. NS-46.

58. S. Whitaker, J. Canaris, K. Liu.- SEU Hardened Memory Cells for CCSDS REED Solomon Encoder. IEEE Transactions on Nuclear Science, 1991. NS-38:6, pp. 1471-1477.

59. Средства и технологии проектирования и производства электронных устройств. М.: Изд-во ОАО "Родник Софт", 2000. - № 1. 32 с.

60. Порядок использования испытательных средств роскосмоса для контроля стойкости электронной компонентной базы к ионизирующему излучению космического пространства. ОАО НИИ КП «Роскосмос», 2010. 40 с

61. РМ П0.200.000. Электрорадиоэлементы и узлы радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов. 1971.

62. ТЗ. 0071.160. На ОКР «Комплект унифицированных приборов автоматического регулирования и контроля для системы электроснабжения Российского сегмента МКС. 1997.1. УТВЕРЖДАЮ

63. Главный аналитик, член-корреспондент РАКЦ, к .т.71. A.C. Гончаров

64. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО НАУЧНО ВНЕДРЕНЧЕСКОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ПРОТЕК»

65. ОАО НВП «ПРОТЕК») Почтовый адрес: 394028, Воронеж, ул. Базовая, 6 тел. (473) 220-47-22, 220-47-23, факс (473) 220-47-24 с-таН:рго1ск@рп^ек-Угп.ги ИНН 366501752! КПП 366301001 ОКПО 41211944 ОГРН 1023601555097

66. УТВЕРЖДАЮ ^0ГЩЙВП <<JTPOTE1<»

67. Л'Чу^-"1 I , ¡1 февраля 2011 г.1. АКТо приеме в опытную эксплуатацию программного комплекса определения характеристик устойчивости аппаратуры к единичным эффектам при воздействии отдельных заряженных

68. КГ) А. Н. Калита 'Г1 Ь ^уВ.А. Виноградов