автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Волоконно-оптические элементы систем передачи информации космического базирования

кандидата технических наук
Перминов, Сергей Валериевич
город
Москва
год
2011
специальность ВАК РФ
05.13.05
цена
450 рублей
Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Волоконно-оптические элементы систем передачи информации космического базирования»

Автореферат диссертации по теме "Волоконно-оптические элементы систем передачи информации космического базирования"

На правах рукописи

Перминов Сергей Валериевич

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ КОСМИЧЕСКОГО БАЗИРОВАНИЯ

05.13.05-элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 ИЮН 2011

4848865

Москва 2011

4848865

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный университет леса»

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор,

Бурков Валерий Дмитриевич Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор,

Мурашкина Татьяна Ивановна

Доктор технических наук, профессор, Меркишин Геннадий Васильевич

Ведущая организация: Открытое акционерное общество

«Научно-производственное объединение Измерительной техники»

Защита диссертации состоится « 14 » июня 2011 года в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.146.04 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет леса», по адресу 141005, Московская область, г. Мытищи-5, ул. 1-я Институтская, д.1, МГУЛ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУЛ

Автореферат разослан « мая_2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доценг

П.А. Тарасенко

Общая характеристика работы Актуальность работы.

Требования, предъявляемые к космическим комплексам на современном этапе, сводятся, главным образом, к увеличению срока активного существования (САС) космических аппаратов (КА). Увеличение САС КА предъявляет повышенные требования к надежности бортовой аппаратуры при одновременном увеличении объемов задач, решаемых КА.

На борту КА все шире используются волоконно-оптические системы передачи информации (ВОСПИ). В процессе эксплуатации бортовых ВОСПИ ее отдельные элементы, в том числе и волоконно-оптический тракт подвержены деградации под действием тех или иных факторов космического пространства (ФКП).

Основную роль в снижении качества передачи информации по ВОК в условиях космического пространства играют радиационные • эффекты. Поэтому создание ВОСПИ для изделий космической техники с улучшенными эксплуатационными характеристиками и повышенной стойкостью к воздействию ФКП является актуальной задачей и открывает новые возможности для разработки высокоэффективных и надежных систем управления КА.

Теоретические предпосылки к решению этой проблемы созданы трудами отечественных и зарубежных ученых: Буркова В.Д., Беляева P.A., Дианова Е.М., Девятых Г.Г., Ларина Ю.Т., Капранова Ю.С., Аппена А.А, Дукельского К.В., Куркова A.C., Мартьянова А.Н., Томашук A.JL, Таценко В.Г., Т. Тамира, AAV. Snyder, J.D. Love, S. Viller, J. Stratton.

Цель и задача, исследования и разработки. Целью диссертационной работы является повышение надежности систем управления КА путем увеличения САС благодаря повышению стойкости элементов ВОСПИ к воздействию ионизирующих излучений космического пространства (ИИ КП).

В соответствии в целью была сформулирована научная задача, решаемая в работе, - исследование радиационной стойкости существующих волоконно-оптических элементов и поиск путей повышения их стойкости к ионизирующим излучениям космического пространства.

Для решения поставленной задачи проведены следующие исследования и разработки:

- проведен анализ ФКП, влияющих на работу элементов ВОСПИ космического базирования;

- проведен анализ влияния ИИ КП на элементы ВОСПИ космического базирования, в первую очередь, на волоконно-оптические световоды;

- разработаны структурная и математическая модели ВОСПИ космического базирования;

- проведено математическое моделирование, на основании которого определено, что при оценке стойкости элементов ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП, следует учитывать элементы конструкции собственно КА, и установлено, что элементом ВОСПИ космического базирования, наиболее чувствительным к воздействию ИИ КП является оптический кабель (ОК);

- разработан метод повышения стойкости ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП путем индивидуального выбора типа ОК для каждой из орбит КА;

- при создании бортовых ОК повышенной стойкости к воздействию ИИ КП рекомендовано использование Ю- и РВО-микроструктурированных световодов со структурой фотонного кристалла;

- разработана методика и установка для проведения экспериментальных исследований элементов ВОСПИ;

- проведены экспериментальные исследования ВОСПИ и отдельных элементов на воздействие ионизирующих излучений;

- разработаны рекомендации по использованию ОК на различных орбитах КА с учетом особенностей ИИ КП на каждой из орбит.

методы исследований. При разработке математических и физических моделей элементов бортовых ВОСПИ использовались основные положения волновой и геометрической оптики, аппарат математической физики. При решении задач по анализу стойкости элементов ВОСПИ к воздействию ионизирующих излучений космического пространства использовались современная теория строения магнитосферы Земли и солнечного корпускулярного излучения, теория взаимодействия излучения с веществом. При экспериментальных исследованиях использовались теория измерений, теория планирования эксперимента и математическая обработка полученных результатов. Теоретические предположения и результаты расчетов подтверждены экспериментальными исследованиями на моделирующих установках.

научная новизна диссертационной работы определяется следующими результатами.

1 Разработана математическая модель ВОСПИ космического базирования, учитывающая влияние элементов конструкции КА на стойкость элементов ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП в которой учтены особенности ИИ КП на различных орбитах.

2 Результаты, полученные при анализе математической модели ВОСПИ космического базирования, подтверждены экспериментальными исследованиями элементов ВОСПИ и макетных образцов ВОСПИ на воздействие ионизирующих излучений, проведенных автором на моделирующих установках.

3 Предложен метод повышения стойкости ВОСПИ космического базирования, основанный на использовании Ю- и РВО- световодов.

Практическая значимость работы

Результаты, полученные в диссертационной работе, позволяют повысить надежность функционирования КА. Благодаря повышению

стойкости элементов ВОСПИ к воздействию ИИ КП увеличивается срок активного существования КА.

Научная и практическая значимость исследований подтверждается актом о практической полезности ООО «ВНИИ кабельной промышленности -Оптик».

Диссертация выполнялась в рамках Федеральной космической программы России (раздел 1. НИР и ОКР) в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России».

Материалы и результаты математического моделирования ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП использованы в проекте аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)», подраздел 2.1.2 «Проведение фундаментальных исследований в области технических наук» по теме «Разработка теории функционирования волоконно-оптических лазерных интерферометрических систем на основе методов идентификации динамических систем с распределенными параметрами» (№2.1.2/937) (Акт внедрения НТЦ «Нанотехнологии волоконно-оптических систем» Пензенского государственного университета.

Работа обобщает теоретические и экспериментальные исследования, проведенные автором в Московском государственном университете леса, и способствует решению актуальной научно-технической задачи создания ВОСПИ космического базирования, устойчивых к воздействию ионизирующих излучений космического пространства.

Достоверность результатов, изложенных в работе, обоснована строгостью применения математического аппарата, сопоставлением результатов численного моделирования с данными из независимых источников, а также с данными, полученными в результате экспериментальных исследований на моделирующих установках.

Апробация работы

Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов МГУЛ в 2007-2011 г.г., на 3-й Международной научно-практической конференции памяти A.JI. Чижевского ИНТЕРНАС'2007, Актуальные проблемы современного естествознания. 2007 года, Калуга, Россия и на 1-й Международной специализированной конференции «Космос и глобальная защита человечества», 2009 года, Лимасол, Кипр., Международном симпозиуме «Надежность и качество» (г. Пенза, 2011 г.),

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 15 работ, из них 5 в журналах, которые входят в «перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук».

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, списка используемой литературы и двух приложений. Изложена на 182 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков, 21 таблицу. Список литературы содержит 175 наименований.

НА защиту выносятся следующие положения:

1 Математическая модель ВОСПИ космического базирования, учитывающая влияние элементов конструкции КА на стойкость элементов ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП в которой учтены особенности ИИ КП на различных орбитах.

2 Результаты экспериментальных исследований элементов ВОСПИ и макетных образцов ВОСПИ на воздействие ионизирующих излучений

моделирующих установок (нейтронного и гамма-излучений), доказывающие возможность увеличения срока САС КА. 3. Метод повышения стойкости ВОСПИ космического базирования, основанный на использовании Ю- и РВв- световодов, в качестве среды передачи оптических информационных сигналов.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы основная цель и задачи исследований, раскрыта научная и практическая ценность работы, приведены результаты реализации и апробации работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе обобщены и систематизированы известные сведения о состоянии вопроса в области ВОСПИ на борту КА. Приведены характеристики ряда ВОСПИ, представляющих практический интерес при использовании на борту КА. Показаны преимущества ВОСПИ космического базирования, определяющие их высокие потенциальные возможности. При этом ощущается недостаток информации относительно их функциональных возможностей, надежности, стойкости к воздействию факторов космического пространства (ФКП).

Отмечается, что орбиты эксплуатируемых космических аппаратов охватывают все области околоземного космического пространства в пределах земной магнитосферы. При этом каждая область космического пространства характеризуется специфической радиационной обстановкой, которую необходимо учитывать при проектировании ВОСПИ космического базирования.

Проводится анализ факторов космического пространства, влияющих на работоспособность аппаратуры, находящейся на борту КА. Рассмотрены основные параметры магнитосферы Земли -■ области околоземного пространства, физические свойства которой определяются

магнитным полем Земли и его взаимодействием с потоками заряженных

частиц, в первую очередь электронов и протонов солнечного

происхождения. Процессы, происходящие в магнитосфере определяют

обстановку на всех околоземных орбитах.

На рисунке 1 представлена картина распределения протонов и

электронов в магнитосфере Земли.

/V, част.-см-'-с

Рисунок 1 - Потоки электронов и протонов различных энергий в плоскости геомагнитного экватора. II- расстояние от центра Земли,

выраженное в радиусах Земли. Стабильный пояс электронов с энергией Ее > 20 МэВ расположен в области Ь=1,5-2 (по А. Галъперу)

Область регистрации захваченных электронов, делится на внешний и внутренний радиационные пояса. Граница между этими поясами проходит в зазоре, где электроны с энергией в несколько сотен кэВ имеют минимальное время жизни.

С учетом современного состояния геомагнитного поля и пространственного распределения заряженных частиц на околоземных орбитах вычисляются предполагаемые дозы поглощенной радиации для различных орбит. Обобщенное выражение для определения дозы радиации, выведенное автором, выглядит следующим образом:

о,(1 = (£,) + />,(£,)] (1)

Где: Ъя - время пребывания КА на ¡- ом участке орбиты,, Б^Ес), Б^Ер) - экспозиционные дозы эквивалентного гамма-излучения для потока электронов и протонов соответственно.,

Ь - номер геомагнитной оболочки, который определяет ьй участок орбиты КА.

Данные, иллюстрирующие информацию о потоках частиц, которые встречает КА на эллиптических орбитах с высоким апогеем показаны на рисунке 2. Эти орбиты являются наиболее неблагоприятными с точки зрения поглощенных доз радиации, так как пересекают все основные структурные области магнитосферы Земли.

Рисунок 2 - Данные о потоках электронов и протонов на части высокоэллиптической орбиты КА (Ь<8) при движении с севера на юг Суммарная поглощенная доза будет складываться из частичных доз, характерных для каждой области пространства.

Данные по экспозиционным дозам эквивалентного гамма-излучения для некоторых орбит КА в течение 1 года, вычисленные по формуле (1), приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Поглощенные за 1 год САС экспозиционные дозы эквивалентного

гамма-излучения для различных орбит КА

Типы орбит КА Поглощенная доза за 1 год САС, за защитой А1 (0,1 г/см2) Примечание

Орбита Высота, км Наклонение град протоны (Р) электроны (Р)

круговая 200 0° - 58° 43 <1 Внутри внутреннего ЕРПЗ

круговая 600 50° - 98° 6,77-10' 7,0-10' Нижняя граница внутреннего ЕРПЗ

круговая 1000 0° - 62° 1,4-10" 9,24-10' Внутренний ЕРПЗ

круговая 20 000 65° 4,8-10' 2,0-105 Внутри внешнего ЕРПЗ

круговая 36 000 ±11° 4,7-10' 2,2-104 Вне внешнего ЕРПЗ

Эллиптическая 500/ 40 000 65° 2,7-105 1,2-10" Пересекает все ЕРПЗ

(*) - без учета солнечных вспышек.

Определен предмет исследований - создание и внедрение на отечественных объектах ракетно-космической техники волоконно-оптических систем передачи информации потребует создания ВОСПИ космического базирования, которые используют оптические кабели, устойчивые к воздействию ФКП, в первую очередь ионизирующих излучений космического пространства и радиационных поясов Земли.

Во второй главе исследовано влияние ионизирующих излучений космического пространства на конструкционные материалы ВОСПИ и собственно волоконные световоды, работающие по принципу полного внутреннего отражения.

При облучении диэлектрических материалов заряженными частицами в этих материалах накапливается электрический заряд. Если Е>Епр, (,где Епр - электрическая прочность диэлектрика), возникает

спонтанный электрический пробой аккумулированного заряда на поверхность диэлектрика. В тех случаях, когда флюенс ионизирующих частиц не достигает порогового уровня, образуются разрядные каначы в виде фигур Лихтенберга. Показано, что на формирование пробоя при облучении диэлектриков существенное влияние оказывает форма образца.

Отдельно были рассмотрены радиационные эффекты в волоконных световодах, работающих на принципе полного внутреннего отражения. Оптических световоды на основе кварцевых стекол подвержены влиянию ионизирующих излучений за счет образования центров окраски. Эффекты определяются суммарной экспозиционной дозой эквивалентного гамма-излучения, зависят от мощности дозы и практически не чувствительны к виду ионизирующих излучений. Воздействие ионизирующих излучений приводит к росту оптических потерь в оптическом световоде на величину Дарад, называемую радиационно наведенное поглощение (РНП). Величина РНП пропорциональна концентрации радиационных центров окраски.

После окончания воздействия излучений на оптический световод наблюдается спад РНП. Короткоживущие центры поглощения (центры окраски) связывают с образованием экситонов Ванье-Мота (электронных и дырочных). Существование экситонов выполняется при концентрациях доноров ~10п см"3. При рекомбинации электронов и дырок после снятия облучения короткоживущие центры поглощения исчезают.

Основной вывод, который делается автором во второй главе состоит в том, что радиационно-стимулированное возбуждение в веществе, провоцирует РНП в световоде и является неустранимым фактором в условиях постоянного воздействия ИИ КП.

В третьей главе рассмотрены структурная и математическая модели ВОСПИ космического базирования. Показано, что в условиях длительного воздействия ИИ КП целесообразно исследовать «статическую» математическую модель. Математическая модель ВОСПИ космического базирования должна строиться с учетом конструктивных особенностей КА

и с учетом влияния внешних воздействующих факторов космического полета, в первую очередь с учетом влияния ИИ КП на работу элементов ВОСПИ. Основное уравнение, характеризующее стационарную математическую модель ВОСПИ космического базирования, представлено в следующем виде:

^ Рвх.ФД ~ Рвых. опд - N аПс - (2Ы+2) а0с - (N+1) аВот го/нго + В (2) где: Рвх.фд— мощность оптического сигнала на входе фотодетектора [дБм];

к - коэффициент использования оптической мощности, определяемый типом кодирования и чувствительностью приемника (всегда <1);

а0с - потери в оптических соединителях, при стыковке ВОТ к оконечным устройствам (ОПД, проходной соединитель, фотодетектор) [дБ];

апс - потери оптической мощности при прохождении сигнала через проходной соединитель (ПС) (проход через стенку термоконтейнера) [дБ];

«вот го/нго _ собственно потери в оптическом волокне в составе волоконно-оптических трактов, размещаемых внутри (ГО) или снаружи (НТО) К А [дБ];

Рвых.опд ~ уровень выходной оптической мощности, выдаваемой ОПД в начальный период эксплуатации [дБм];

В - энергетический запас (по мощности) линии связи.

Как следует из анализа обобщенной математической модели, элементом ВОСПИ космического базирования, наиболее чувствительным к воздействию ИИ КП является оптический кабель.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований стойкости систем передачи информации по волоконным световодам к воздействию ионизирующих излучений. Приведены описания экспериментальных установок и их характеристики.

Была собрана экспериментальная волоконно-оптическая линия передачи информации (ВОСПИ). Экспериментальная ВОСПИ состояла из передающего блока, содержащего тактовый генератор с частотой

импульсов 2,4 МГц и скважностью (3 = 2, ФПУ и волоконно-оптического тракта. Необходимое начальное затухание в оптическом тракте создавалось при помощи оптического соединителя-аттенюатора по а.с. СССР № 1780076 разработки автора. В качестве ФПУ использовался приемный модуль.

Схема размещения экспериментальной ВОСПИ в зоне воздействия ионизирующего излучения (ИИ) приведена на рисунке 3.

регистрации

ОПЕРАТОРНЫЙ ЗАЛ

Рисунок 3. Схема размещения экспериментальной ВОСПИ в рабочей зоне установки, моделирующей воздействие ионизирующих излучений.

1 —реактор на быстрых нейтронах типа БАРС-4;2 -модуль оптического передатчика (Х=0,85 мкм, Рвьа=1,0 мВт)3 - фотоприемное устройство на основе р4-п фотодиода;4 - оптический соединитель-

аттенюатор.

В процессе проведения эксперимента в рабочей зоне моделирующей установки поочередно размещалась экспериментальная ВОСПИ в целом и ее отдельные компоненты.

Первоначально исследовалась реакция ОК на воздействие ИИ. В процессе исследования реакции волоконно-оптического кабеля на воздействие импульсного ИИ собственно ОК размещался в активной рабочей зоне. Фотография электрического сигнала на выходе ФПУ,

размещенного вне зоны действия ИИ приведена на рисунке 4. Рисунок 4 показывает процесс образования РНП в ОК и восстановление пропускания ОК с течением времени.

0 1 тфш

I

; | ■

Рисунок 4. Реакция волоконно-оптического кабеля на воздействие гамма -нейтронного импульса (огибающая электрического сигнала выхода ФПУ).

Время восстановления: порядка 1000 мкс При уровне экспозиционной дозы ионизирующего излучения, полученной в проведенном эксперименте, радиационно-наведенные потери исчезают за время порядка 1000 мкс. Мгновенное радиационно -наведенное поглощение вычислялось по формуле (3). Получено значение РНПмгн = 112 ±42 дБ/км.

Р,„.

= -101в-

[дБ]

(3)

Скорость восстановления пропускания оптического кабеля на линейном участке определялась исходя из выражения 4.

[дБ/км с]

(4)

В эксперименте было получено значение скорости восстановления пропускания сигнала около 2,4*104 ± 600 дБ/км-с.

Остаточное РНП, измеренное спустя 4 часа после воздействия ИИ, составляло от 4х102±140 дБ/км при воздействии ИИ дозой ЗхЮ3 Р, до 5х103 ±1600 дБ/км при воздействии ИИ дозой 4х104 Р.

Отдельно был проведен эксперимент, который выявлял реакцию собственно передающих и приемных оптических модулей на облучение. В этом случае ОК полностью выводился из зоны действия излучений. Реакция передающего и приемного модулей, в виде огибающей электрического сигнала с выхода ФПУ, на воздействие импульсного ИИ, показана на рисунке 5.

Рисунок 5. Реакция передающего (вверху) и приемного (внизу) модулей типа КЭМ-8 на воздействие импульсного ионизирующего излучения (цена деления -100 мкс/дел) В эксперименте уровень воздействия составлял ~Do6lu - МО4 Р. Мощность дозы ионизирующего излучения в эксперименте составляла примерно ~ 1,7-108 Р/с. Потери излучаемой оптической мощности после воздействия импульса ионизирующего излучения составили 3,9 дБ. После воздействия ионизирующего излучения уровень оптической мощности не восстанавливается, т.е. дефекты излучателя, возникшие после облучения, являются необратимыми.

Реакция приемного модуля на воздействие ИИ. После воздействия излучения дозой ~ 1-104 Р наблюдается полное пропадание электрического сигнала на выходе ФПУ. Время, в течение которого выходной сигнал полностью отсутствует, составляет ~ 100 - 150 мкс и практически не зависит от экспозиционной дозы излучения. После окончания периода

«пропадания» сигнала, на выходе ФПУ появляется электрический сигнал в виде шумовых выбросов. Спустя ~ 10 мс сигнал восстанавливается.

Исследование стойкости ВОСПИ в целом. В объеме активной зоны размещались все составляющие ВОЛПИ, вместе с ВОК длиной 100 ±5 м.

Типичная реакция ВОСПИ на импульс ионизирующего излучения приведена на рисунке 6.

Рисунок 6. Реакция ВОСПИ на импульсное воздействие ИИ (горизонтальная развертка - 100 мкс/дел, вертикальная развертка 2 В/дел) Рисунок 6 представляет собой фотографию процесса с экрана осциллографа. Верхний луч показывает огибающую импульса ИИ. Нижний луч показывает реакцию ВОСПИ в целом на воздействие импульсного ИИ. Восстановление работоспособности ВОСПИ в эксперименте происходит за время порядка 10"4 - Ю'0 с.

Как показал эксперимент, современные элементы способны обеспечить устойчивое функционирование ВОСПИ в условиях воздействия ионизирующих излучений до уровней 104 Р. Экспериментальные исследования подтвердили выводы, полученные при анализе математической модели ВОСПИ космического базирования.

В пятой главе на основании результатов, полученных при исследовании математической модели ВОСПИ космического базирования и анализе результатов экспериментальных исследований стойкости

элементов ВОСПИ, рассмотрены альтернативные пути решения задачи повышения стойкости волоконных световодов.

Стойкость волоконных световодов, реализованных на базе волноводных структур с различньм показателем преломления в сердцевине и оболочке, к воздействию излучений ограничены свойствами вещества самих световодов и особенностями образования в нем квазистабильных псевдочастиц типа экситонов Ванье-Мотта и экситонов Френеля.

Решение этой проблемы лежит в совершенно другой области, а именно, в использовании нового типа волоконных световодов - микроструктурированных оптических волокон. В случае периодического расположения отверстий оболочка дырчатых световодов имеет структуру двумерного фотонного кристалла (ФК). Эффект передачи энергии вдоль ФК с внесенным дефектом с точки зрения волновой теории может быть объяснен многолучевой интерференцией световых волн, падающих под углом на регулярную структуру фотонного кристалла. Шаг такой структуры -А » X (длины волны падающего излучения). Сердцевина подобного волновода содержит искусственно введенный дефект - либо в виде отсутствия отверстия, либо в виде отверстия, которое по диаметру превышает отверстия в оболочке. Световод с введенным протяженным дефектом может быть эффективной направляющей структурой.

Если в качестве дефекта выступает отсутствие отверстия, то подобные микроструктурированные световоды получили название IG-волокон (Index-guiding photonic crystal fiber).

Существует и иной тип микроструктурированных световодов - PBG -волокна (Photonic band gap fiber). Световод данного типа представляет собой фотонный кристалл, в котором свет распространяется вдоль искусственно введенного дефекта вида «отверстие большого диаметра». Внешний вид IG- и PBG-волокон представлен на рисунке 7 а, б.

РВв - волокна реализуют совершенно иной механизм распространения света, нежели обычные волокна. Волноводное распространение света в такого рода структурах вызвано многолучевой интерференцией волн при их наклонном падении. Важным отличием РВО-волокна от Ю-волокна состоит в том, что фундаментальная РВО-мода может не существовать в неограниченном частотном диапазоне, в то время как фундаментальная мода Ю-волокна всегда существует.

Рисунок 7. Микрофотография световодов со структурой фотонного

Еще одним отличием от стандартных волокон является возможность снизить потери ниже материальных потерь в волокне, т.к. даже для сотовой структуры с определенными параметрами малая часть излучения (1-7%) распространяется в воздушной сердцевине.

Распределение поля по сечению РВв-волокна показано на рисунке 8. РВО-волокно может быть одномодовым или поддерживать несколько мод.

Свойства собственных мод полых РВО-световодов определяются их геометрическими параметрами и коэффициентом отражения от структурированной оболочки. Коэффициент отражения от границы раздела между полой сердцевиной и периодически структурированной оболочкой определяется выражением:

а) Ю- световод

б) РВв- световод

кристалла

С

в+($•тКМЯтМККЧ

Где Л = а+Ь период структуры оболочки, М - число периодов в оболочке.

Г,

О -

1-Л

(6)

Г] - коэффициент отражения для элементарной ячейки фотонно-кристаллической структуры, а К - волновое число для поля внутри периодической структуры.

Х-сШшида

Рисунок 8. Распределение поля по одному координатному направлению в РВО-волокне. Пунктиром показан профиль показателя преломления При выполнении условия 1-Г] « 1, (условие волноводного распространения) коэффициент затухания собственных мод волновода:

рве 1 (К)' 1 (п\

" Мг К 1 .

где I - величина центрального дефекта, диаметр сердцевины. В области фотонных запрещенных зон при выполнении условия М » 1 (многослойность оболочки) выражение 7 преобразовывается к виду:

О,)3

ех

(8)

М-*) '«1

Как видно из выражений (7) и (8) увеличение числа слоев в периодической структуре приводит к быстрому уменьшению волноводных

потерь в оболочке. При этом потери в волноводе убывают экспоненциально с ростом числа слоев в оболочке, а потери, обусловленные собственно материалом РВО-световода в выражении (8) не участвуют.

Автор делает вывод, что микроструктурированные световоды с полой сердцевиной наиболее предпочтительны для реализации бортовых ВОСПИ. Основные потери в полых микроструктурированных РВС-световодах определяются геометрическими параметрами и длиной волны излучения. Доля материальных потерь, вносимых в общее затухание, мала, поэтому стойкость РВв-волокон и оптических кабелей на их основе к воздействию ионизирующих излучений значительно выше, чем у оптических волокон с другим способом распространения света. Именно в веществе оптического волновода образуются радиационно-стимулированные центры окраски, на которых происходит поглощение.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Обобщены и систематизированы известные ранее сведения о характере и количественных характеристиках доз радиации на различных орбитах КА. Определены требования по стойкости к ионизирующим излучениям космического пространства, которые предъявляются к КА на каждой из орбит.

2. Показано (глава 2), что в процессе длительной эксплуатации в условиях космического полета, потери в оптических световодах превышают предельно допустимые значения для обеспечения устойчивой передачи информации, что ограничивает применение ВОСПИ на борту КА при воздействии космической радиации.

3. Разработана и исследована математическая модель ВОСПИ космического базирования, учитывающая влияние элементов конструкции КА на стойкость элементов ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП.

4. Доказано, что применение ОК в качестве трактов передачи информации как элемента ВОСПИ требует дифференцированного подхода.

5. Предложен метод повышения стойкости ВОСПИ космического базирования, основанный на использовании Ю- и PBG- световодов.

6. Приведены результаты экспериментальных исследований элементов ВОСПИ и макетных образцов ВОСПИ на воздействие ионизирующих излучений моделирующих установок.

7. Выявлены существующие области космического пространства, для которых оправдано применение ОК со световодами на эффекте полного внутреннего отражения.

8. Для КА, функционирующих на орбитах с высоким уровнем ионизирующих излучений (поглощенные дозы свыше 106 рад), элементами ВОСПИ космического базирования, которые будут сохранить работоспособность в условиях длительного электронно-протонного излучения (ИИ КП), являются микроструктурироваиные световоды с полой сердцевиной типа PBG-световодов.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в журналах, которые входят в «перечень, ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук».

1. Бурков В.Д., Перминов C.B., Харитонов Н.А. Перспективы применения микроструктурных световодов для создания бортовых высокоинформативных систем передачи данных // Вестник Московского государственного университета леса /Лесной вестник/ 2007г., № 2(51), с. 23-28.

2. Перминов C.B. Анализ влияния ионизирующих излучений космического пространства на работоспособность и срок службы элементов волоконно-оптических систем передачи данных / C.B. Перминов // Электромагнитные волны и электронные системы. - 2003. -Т.8. - №9. - с. 40-44.

3. Ю.С. Капранов, Ю.Т. Ларин, C.B. Перминов Применение волоконно-оптических кабелей на основе микроструктурированных

волокон на борту космических аппаратов нового поколения // Кабели и провода, 2010, №4 (323). С. 6-9.

4. Бурков В.Д., Капранов Ю.С., Перминов C.B., Харитонов H.A. Применение современных оптических волокон для построения волоконно-оптических сетей в перспективных космических аппаратах // Вестник Московского государственного университета леса «Лесной вестник», 2009, №6, с. 95-101.

5. Бурков В.Д., Капранов Ю.С., Перминов C.B., Шалаев B.C. / Динамика естественных радиационных поясов Земли в условиях влияния антропогенных факторов // Вестник Московского государственного Университета леса. Лесной вестник. - Научно-информационный журнал №7 (76) М.: МГУ Л, 2010. С. 108-119.

Публикации в других изданиях

6. Перминов C.B., Бурков В.Д., Капранов Ю.С., Харитонов H.A. Перспективы применения устройств и систем на базе пассивных и активных микроструктурированных оптических волокон в ракетно-космической технике: Тез. докл. науч.-техн. конф. Профессорско-преподавательского состава и аспирантов университета по итогам НИР за 2007 год 29 января - 1 февраля 2008 г. - Москва, 2008 с. 38.

7. Бурлаков А.Б., Капранов Ю.С., Перминов C.B. / XX век. Незамеченная катастрофа // Материалы шестой междисциплинарной научной конференции Этика и наука будущего. Жизнь во Вселенной. 2 часть. Ежегодник 2006, М.: «Дельфис», с.с. 201 -207.

8. Ю.С. Капранов, C.B. Перминов, А.Б. Бурлаков / К вопросу о нарушениях регуляторных механизмов солнечно-земных связей за счет деятельности человека // материалы Международной конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных», Саранск: Изд-во Мордов. Ун-та, 2005. - с.с. 96-101.

9. Бурлаков А.Б., Капранов Ю.С., Куфаль Г.Э., Перминов C.B. / Антропогенные возмущения ионосферы как дестабилизирующий фактор гелиобиосферных корреляций // Вестник Калужского университета, 2007, №1, с. 15-24.

10. Anthropogenous violations of gears solarly - earth communications. Антропогенные нарушения регуляторных механизмов солнечно-земных связей. A.B. Burlakov, J.S. Kapranov, G.E. Kufal, S.V. Perminov /Актуальные проблемы современного естествознания: Материалы 3-й Международной научно-практической конференции памяти А.Л. Чижевского ИНТЕРНАС'2007, 22-25 мая 2007 года, Калуга, Россия. Под ред. К.Г. Никифорова. - Калуга: Издательство КГПУ имени К.Э. Циолковского, 2007, с. 38 - 44.

11. Бурлаков А.Б., Перминов C.B., Капранов Ю.С., Куфаль Г.Э./ Неизбежность последствий антропогенных воздействий на магнитосферу Земли // Юбилейные чтения памяти А.Л.Чижевского: Сборник трудов всероссийской конференции с международным участием, Санкт-

Петербург. 27-30 ноября 2007 г., СПб.: Изд-во Политехи. Ун-та. 236 с. С. 60-69.

12. Burkov V.D., Milovanov A.G., Perminov S.V., Sorokin I.V., Rrapivin V.F. (ROSCOSMOS, Moscow, Russia) Modern Optics Fiber Application for Construction of fiber-optics Networks at the Perspective Space Vehicles // SPACE AND GLOBAL STCURINY OF HUMANITY (Book of Abstracts of the First Specialized International Symposium, Limassol, Cyprus, November 2-7, 2009) M., Space Systems Research Institute (NIIKS), 2009. - 62 p. P. 50.

13. А/с СССР № 1780076. Оптический соединитель - аттенюатор / Перминов С.В., Аверьянов Ю.В., и др. (Приоритет от 09.11.89 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 08.08.92г.).

14. Перминов С.В. Математическая модель волоконно-оптической системы передачи информации космического базирования /С.В. Перминов, Ю.С. Капранов, Г.Э. Куфаль, А.В. Архипов, А.Ю. Удалов // Надежность и качество: Тр. Междунар. симп. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2011. -Т. 1.-С. 314-319.

15. Перминов С.В. Экспериментальные исследования элементов волоконно-оптических систем передачи информации на стойкость к воздействию ионизирующих излучений космического пространства / С.В. Перминов, А.В. Архипов, А.Г. Пивкин, Ю.С. Капранов // Надежность и качество: Тр. Междунар. симп. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2011. -Т. 1.-С. 320-324.

Отпечатано в полном соответствии с качеством представленного оригинал-макета

Подписано в печать 21.02 2011. Формат 60x90 1/16 Бумага 80 т/и2 Гарнитура «Тайме». Ризография. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 48.

Издательство Московского государственного университета леса 141005, Мытищи-5, Московская обл., 1-ая Институтская, 1, МГУЛ E-mail: izdat@meul.ac.ru

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Перминов, Сергей Валериевич

Введение

ГЛАВА 1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Обоснование внедрения волоконно-оптических систем передачи информации на борту космической техники

1.2 Анализ факторов космического пространства, влияющих на работу аппаратуры, находящейся на борту космических аппаратов

1.3 Обоснование предмета исследований

Введение 2011 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Перминов, Сергей Валериевич

Актуальность работы

Обеспечение мирового уровня при создании систем и устройств, внедряемых на отечественных объектах ракетно-космической техники, позволит успешно решать приоритетные задачи при . реализации отечественных космических программ и гарантировать необходимое присутствие России в космическом пространстве.

Требования, предъявляемые к космическим комплексам на современном этапе можно свести к двум составляющим. Во-первых, это увеличение срока активного существования КА, и, следовательно, повышенные требования к надежности бортовой аппаратуры при одновременном увеличении объемов задач, решаемых тем или иным КА [1,2]. Это влечет за собой ужесточение требований к материалам и комплектующим, а во-вторых, оптимизация габаритно-весовых характеристик космического аппарата (КА), в том числе и минимизация массы бортовой кабельной сети (БКС). Необходимость повышения срока активного существования (САС) КА вызывается, в первую очередь, экономическими причинами. Стоимость вывода КА на заданную орбиту и изготовление очередного экземпляра КА взамен прекратившего существование, а также финансовые потери из-за невыполнения контрактов, и не получению доходов от эксплуатации, превышают затраты на разработку КА с улучшенными характеристиками.

Состав бортовой аппаратуры КА представлен его . основными системами, которые размещены на платформа или в корпусе:

- бортовой комплекс управления (БКУ),

- система электропитания,

- система терморегулирования,

- система ориентации и стабилизации,

- система коррекции траектории КА,

- бортовая кабельная сеть (БКС),

- собственно полезная нагрузка, коммерческая, или комплекс научных приборов.

БКС объединяет все системы КА в единую сеть для организации информационного обмена. БКС объединяет аппаратуру, которая размещается как в герметизированных отсеках (ГО), так и в выносных не герметизированных отсеках (НТО) КА.

Надежность функционирования КА определяется, в первую очередь, надежностью его системы управления и безотказностью информационных систем, обеспечивающих функционирование вычислительно-управляющего комплекса. В состав систем управления, в том числе и бортовым управляющим комплексом КА, входят устройства передачи данных. В у качестве среды передачи на борту КА все шире используются волоконно-оптические системы (ВОСП). В процессе эксплуатации бортовых ВОСП отдельные элементы системы передачи информации, а также волоконно-оптический тракт подвержены деградации под действием тех или иных факторов космического пространства (ФКП). Действие этих факторов различно для элементов БКС, размещенных в ГО и НТО.

Отсутствие широкой номенклатуры бортовых ВОСП и недостаточные темпы в области их разработок в ближайшие годы станут сдерживающим фактором создания бортовых информационно-измерительных систем, систем оперативной обработки информации непосредственно на борту КА, а также малогабаритных и неэнергоемких систем управления космическими системами и средствами. Поэтому существует настоятельная потребность в быстрейшем создании ВОСП различных типов, пригодных для использования в условиях космического пространства и промышленного освоения, сопрягаемых как с традиционными, так и вновь разрабатываемыми системами управления и связи на борту КА.

Основное преимущество ВОСП перед традиционными электрическими кабельными сетями обусловлено их возможным использованием в ситуациях, в которых электронные устройства либо вообще нельзя использовать, либо такое использование сопровождается значительными трудностями и затратами. ВОСП характеризуются обеспечением чрезвычайно высокого уровня безопасности при эксплуатации в потенциально1 искро- пожаро- и взрывоопасных условиях. Важнейшим достоинством ВОСП является невосприимчивость их к высокочастотным электромагнитным и импульсным помехам. Внедрение ВОСП необходимо для решения задачи уменьшения массы измерительных средств и кабельных сетей на борту космических аппаратов [3].

По современным представлениям основную роль в снижении качества передачи информации по ВОСП в условиях космического пространства играют радиационные эффекты за счет воздействия на элементы ВОСП протонов космических лучей и электронов, входящих в состав корпускулярного излучения Солнца и захваченных магнитным полем Земли. Поэтому создание ВОСП для изделий ракетно-космической техники с улучшенными эксплуатационными характеристиками и повышенной стойкостью к воздействию ФКП является актуальной задачей.

Теоретические предпосылки к решению этой проблемы созданы трудами отечественных и зарубежных ученых: Буркова В.Д., Беляева P.A., Дианова Е.М., Девятых Г.Г., Ларина Ю.Т., Капранова Ю.С., Аппена А.А, Дукельского К.В., Куркова A.C., Мартьянова А.Н., Томашук A.JL, Таценко В.Г., Т. Тамира, A.W. Snyder, J.D. Love, S. Viller, J. Stratton.

Как уже было отмечено, по современным представлениям основную роль в снижении качества передачи информации по ВОСП в условиях космического пространства играют радиационные эффекты. Для космических аппаратов, предназначенных для исследования Луны и планет Солнечной системы, а также для космических аппаратов, исследующих характер солнечно — земных связей основным фактором,- влияющим на работоспособность бортовой аппаратуры, в том числе и ВОСП, становятся протоны и электроны корпускулярного излучения Солнца, и высокоэнергичные частицы Галактических космических лучей [3].

Факторы, определяющие воздействие заряженных частиц и излучений солнечного ветра на элементы бортовой аппаратуры, к настоящему моменту хорошо изучены. Мониторинг космических лучей, как в пределах магнитосферы Земли, так и в открытом космическом пространстве производится каждым выводимым космическим аппаратом-.

На основании данных мониторинга радиационной обстановки в космическом пространстве составлено представление о том, какие дозовые нагрузки, будет испытывать аппаратура КА, выполняющего задачи- либо на околоземных орбитах, либо на маршрутах полетов к Луне, планетам Солнечной системы или на гелиоцентрических орбитах.

Эти данные позволяют разделить ВОСП, применяемые на борту КА, по потенциальной возможности выполнения тех или иных задач в зависимости от суммарной экспозиционной дозы, которой подвергается КА в период активного функционирования. Использование ВОСП различной структуры позволит оптимизировать бортовые ВОСП для решения возложенных задач, применительно к каждой конкретной группе космических систем и комплексов.

Существенным недостатком известных технических решений, используемых при создании бортовых ВОСП, является отсутствие дифференцированного подхода к каждому типу задач, решаемых тем или> иным КА. Каталогизация типов ВОСП в зависимости от условий, в которых приходится функционировать бортовым ВОСП позволит упростить процесс создания собственно ВОСП и существенно повысить надежность функционирования ВОСП для каждой конкретной группы КА.

Цель и,задача исследования и разработки

Целью диссертационной работы является повышение надежности систем управления КА путем увеличения САС благодаря повышению стойкости элементов ВОСПИ к воздействию ионизирующих излучений космического пространства (ИИ КП).

В соответствии в целью была сформулирована научная задача, решаемая в работе, - исследование радиационной стойкости существующих волоконно-оптических элементов и поиск путей повышения их стойкости к ионизирующим излучениям космического пространства.

Для- решения поставленной задачи проведены следующие исследования и разработки:

- проведен анализ ФКП, влияющих на работу элементов ВОСПИ космического базирования;

- проведен анализ влияния ИИ КП на элементы ВОСПИ космического базирования, в первую очередь, на волоконно-оптические световоды;

- разработаны структурная и математическая модели ВОСПИ космического базирования;

- проведено математическое моделирование, на основании которого определено, что при оценке стойкости элементов ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП, следует учитывать элементы конструкции собственно КА, и установлено, что элементом, ВОСПИ космического базирования, наиболее чувствительным к воздействию ИИ КП является оптический кабель (ОК);

- разработан метод повышения стойкости ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП путем индивидуального выбора типа ОК для каждой из орбит КА;

- при создании бортовых ОК повышенной стойкости к воздействию ИИ КП рекомендовано использование Ю- и РВО-микроструктурированных световодов со структурой фотонного кристалла; разработана методика и установка для проведения экспериментальных исследований элементов ВОСПИ;

- проведены экспериментальные исследования ВОСПИ й отдельных элементов на воздействие ионизирующих излучений; разработаны рекомендации по использованию ВОК на различных орбитах КА с учетом особенностей ИИ КП на каждой из орбит.

Методы исследований

При разработке математических и физических моделей бортовых ВОСП использовались основные положения? волновой и геометрической) оптикщ аппарат математической физики: При решении задач по - анализу стойкости элементов; ВОСПИ к воздействию ионизирующих излучений космического пространства использовались современная; теория строения Солнечной системы, теория распространения солнечного корпускулярного излучения, теория взаимодействия излучения с веществом, потенциальной помехоустойчивости, методы численного анализа. При экспериментальных исследованиях использовались теория измерений, теория планирования эксперимента и- математическая- обработка полученных результатов. Теоретические положения и результаты расчетов подтверждены экспериментальными исследованиями на моделирующих установках.

Новизна научных результатов

1 Разработана математическая модель ВОСПИ космического базирования, учитывающая влияние элементов конструкции- КА на стойкость элементов ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП в которой учтены особенности ИИ КП на различных орбитах.

2. Результаты, полученные при анализе математической модели ВОСПИ космического базирования, подтверждены, экспериментальными исследованиями элементов ВОСПИ и макетных образцов ВОСПИ на воздействие ионизирующих излучений; проведенных автором на моделирующих установках.

3 Предложен метод повышения стойкости ВОСПИ космического базирования, основанный на использовании Ю- и РВО- световодов.

Практическая значимость работы

Работа обобщает теоретические и экспериментальные исследования, проведенные автором в Московском государственном университете леса, и способствует решению актуальной научно-технической задачи создания ВОСПИ космического базирования, устойчивых к воздействию ионизирующих излучений космического пространства.

Результаты, полученные в диссертационной работе позволяют повысить надежность функционирования КА. Благодаря повышению стойкости элементов ВОСПИ к воздействию ИИ КП увеличивается САС КА.

Диссертация выполнялась в рамках Федеральной космической программы России (раздел 1. НИР и ОКР) в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России».

Научная и практическая значимость исследований подтверждается актам о практической полезности ООО «ВНИИ кабельной промышленности-Оптик».

Материалы и результаты математического моделирования ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП использованы в проекте аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)», подраздел 2.1.2 «Проведение фундаментальных исследований в области технических наук» по теме «Разработка теории функционирования волоконно-оптических лазерных интерферометрических систем на основе методов идентификации динамических систем с распределенными параметрами» (№2.1.2/937) (Акт внедрения НТЦ «Нанотехнологии волоконно-оптических систем» Пензенского государственного университета).

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют перейти к промышленному проектированию, производству и внедрению ВОСП.

Реализация результатов работы

Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов

МГУЛ в 2007-2011 г.г., на 3-й Международной научно-практической конференции памяти A.JI. Чижевского ИНТЕРНАС'2007, «Актуальные проблемы-^современного естествознания» (г. Калуга, 2007 года,), Россиян и: на 1-й Международной: специализированной конференции;. «Космос и-глобальная с защита'1человечества» (Лимасол, Кипр,, 2009 г.), Международном симпозиуме «Надежность и качество» (г. Пенза, 2011 г.),

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 5 в журналах, которые входят в «перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук». Без соавторов опубликована 1 работа.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из- введения,, пяти глав и заключения, списка используемой литературы, одного, приложения. Основная часть изложена на 182 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков,. 21 таблицу. Список литературы содержит 175 наименований:

На защиту выносятся следующие положения:

1 Математическая модель ВОСПИ космического базирования, учитывающая влияние элементов конструкции КА на стойкость элементов ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП в которой учтены особенности ИИКП на различных орбитах.

2 Результаты экспериментальных исследований элементов ВОСПИ и макетных образцов ВОСПИ. на воздействие ионизирующих излучений моделирующих установок (нейтронного и гамма-излучений), доказывающие возможность увеличения срока САС КА.

3. Метод повышения- стойкости ВОСПИ космического базирования, основанный на использовании IG- и PBG- световодов,, в качестве среды передачи оптических информационных сигналов.

Заключение диссертация на тему "Волоконно-оптические элементы систем передачи информации космического базирования"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Обобщены и систематизированы известные ранее сведения о характере и количественных характеристиках доз радиации на различных орбитах КА. Определены требования по стойкости к ионизирующим излучениям космического пространства, которые предъявляются к КА на каждой из орбит.

2. Показано (глава 2), что в процессе длительной эксплуатации в условиях космического полета, потери в оптических световодах превышают предельно допустимые значения для обеспечения устойчивой передачи информации, что ограничивает применение ВОСПИ на борту КА при воздействии космической радиации.

3. Разработана и исследована математическая модель ВОСПИ космического базирования, учитывающая влияние элементов конструкции КА на стойкость элементов ВОСПИ космического базирования к воздействию ИИ КП.

4. Доказано, что применение ОК в качестве трактов передачи информации как элемента ВОСПИ требует дифференцированного подхода.

5. Предложен метод повышения стойкости ВОСПИ космического базирования, основанный на использовании Ю- и РВв- световодов.

6. Приведены результаты экспериментальных исследований элементов ВОСПИ и макетных образцов ВОСПИ на воздействие ионизирующих излучений моделирующих установок.

7. Выявлены существующие области космического пространства, для которых оправдано применение ОК со световодами на эффекте полного внутреннего отражения.

8. Для КА, функционирующих на орбитах с высоким уровнем ионизирующих излучений (поглощенные дозы свыше 106 рад), элементами ВОСПИ космического базирования, которые будут сохранять работоспособность в условиях длительного электронно-протонного облучения (ИИ КП), являются микроструктурированные световоды с полой сердцевиной типа РВО-световодов.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АМС - автоматическая межпланетная станция., БКС — бортовая кабельная сеть., БКУ - бортовой комплекс управления., ВО - волоконно-оптический.,

ВОИИС - волоконно-оптическая информационно-измерительная система.,

ВОК - волоконно — оптический кабель.,

ВОЛС — волоконно-оптическая линия связи.,

ВОСП - волоконно-оптическая система передачи.,

ВОСПИ - волоконно-оптическая система передачи информации.,

ВОТ - волоконно - оптический тракт.,

ГКЛ - Галактические космические лучи.,

ГО - герметизированный отсек.,

ИИ - ионизирующие излучения.,

ИИ КП - ионизирующие излучения космического пространства.,

ИИС - информационно-измерительные системы.,

ИМС - интегральные микросхемы.,

ИСЗ - искусственный спутник Земли.,

КА — космический аппарат.,

НТО — негерметизированный отсек.,

ОГ - орбитальная группировка.,

ОВ - оптическое волокно.,

ОК - оптический кабель.,

ОС — оптический соединитель.,

ОЛК - оптический лазерный канал., олс - оптическая линия связи.,

ПН полезная нагрузка.,

ПММА - полиметилметакрилат.,

РН ракета носитель.,

РНП - радиационно — наведенное поглощение.,

РОС - радиационный одиночный сбой.,

РСС - радиовещательная спутниковая служба.,

САС - срок активного существования., скл - солнечные космические лучи., ссс - спутниковые системы связи.,

УФ ультрафиолетовый.,

ФК фотонный кристалл.,

ФКП - факторы космического пространства.,

ФПУ - фотоприемное устройство.,

ФСС - фиксированная спутниковая служба.,

ЭБ элементная база.,

ЭРИ - электро- радио изделия.,

ЭРЭ - электро- радио элементы.

Библиография Перминов, Сергей Валериевич, диссертация по теме Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

1. Федеральная космическая программа Российской Федерации ыа. 2006 2015 годы. Основные положения. Утверждена постановленик^зча: Правительства Российской Федерации от 22 октября 2005 г. № 635. С. 14

2. А.Н. Перминов 2003. Космические войска: Основы управленская поддержанием боеготовности и развитием. — Стратегическая стабильноctcze», 2003, №1 с. 56-62.

3. Бурков В.Д. Научные основы создания устройств и систем » волоконно-оптической техники : монография /В.Д.Бурков, Г.А.Иванов. — ÎS^T. ;

4. ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. 332 с.

5. Иванов А.Б. Волоконная оптика (компоненты, системы передатсэпи:^ измерения)/ А.Б. Иванов. -М.: компания САЙРУС СИСТЕМС, 1999.-571 с.1

6. Гущин В.Н. Основы устройства космических аппаратов: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 2003. — 272 с.

7. Базаров E.H. Электродинамика волоконно-оптиче срезах световодов: Монография / E.H. Базаров, В.Д. Бурков, А.Д. Шатров. — ÏVI.: МГУЛ, 2004. 148 с.

8. Бурков В.Д. Физико-технологические основы волоконно-оптической техники: учебное пособие / В.Д. Бурков, Г.А. Иванов. М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. - 222 с.

9. А.М.Карпов, М.С.Леонов, А.И.Жодзинский. Основные направления развития наземного командно-измерительного комплекса управления космическими аппаратами / А.М.Карпов // Радиотехника. 1996. - №4. - с. 85-90.

10. Ю.М. Галантерник, A.B. Гориш, А.Ф. Калинин Командно-измерительные системы и наземные комплексы управления космическими аппаратами. М.: 2003, МГУЛ. - 200 с.

11. Р.Р.Убайдуллаев. Волоконно-оптические сети. — М.: -ЭКО — ТРЕНДЗ. 1990. - 272с.

12. Закон РФ от 20 августа 1993 г. №5663-1 «О космической деятельности» // Ведомости съезда народных депутатов РФ и Верховного Совета РФ №38 21 сентября 1993 г. с. 1486.

13. В.В.Александров и др. Оптимизация динамики управляемых систем. Изд-во МГУ, 2000, 304с.

14. Основы теории полета КА / Под ред. Г.С.Нариманова, М.К.Тихонравова. М. Машиностроение, 1972. 608 с.

15. Ловцов Д. А., Панюков И.И. Информационная технология автоматизированного планирования определения навигационных параметровобъектов ракетной техники // Автоматика и телемеханика. — 1995. №12. -с. 16-31.

16. Гориш A.B. и др. Теоретические основы проектирования амплитудных волоконно-оптических датчиков давления о открытым оптическим каналом: Монография. М.: МГУЛ. 2004 г. - 246 с.

17. Рутковский В.Ю. 14-й симпозиум ИФАК «Автоматическое управление в аэрокосмосе» // Автоматика и телемеханика. — 1999. №7. -с. 182-184.

18. Танеев М.Р., Погорелов В.А., Соколов C.B. О синтезе управления навигационными системами по информационным критериям // Автоматика и телемеханика. 2001. - №6. - с. 30-40.

19. Глумов В.М., Земляков С.Д., Рутковский В.Ю., Суханов В.М. Управление угловым движением космического роботизированного модуля в режиме транспортировки нежесткого груза //Автоматика и телемеханика. -2001. №11. — с.121 - 135.

20. Глумов В.М. Оперативный компьютерный вывод и декомпозиция уравнений движения космического модуля // Автоматика и телемеханика. -2006. -№1.-с. 89-116.

21. Земляков С.Д., Рутковский В.Ю., Суханов ВJVL Некоторые проблемы управления при роботизированной сборке большие*: космических конструкций на орбите // Автоматика и телемеханика. 2006. - №8. — с.36-50.

22. Крутова И.Н., Суханов В.М. Особенности динамики управления деформируемым космическим аппаратом в процессе его преобразования в большую космическую конструкцию // Автоматика и телемеханика. — 2008. -№5.-с. 41 -56.

23. Петров А., Гагарин С. Метод оценки защитных свойств конструкционных материалов модулей СВЧ и стойкость модулей к воздействию ионизирующих излучений космического пространства // Компоненты и технологии. 2007. - №10. — с. 172 — 174.

24. Жданкин В.К. Радиационностойкие изделия энергетической электроники фирмы INTERPOINT // Электрическое питание. 2004. - №1. -с. 49-55.

25. Мырова Л.О., Анашин B.C. Проблема создания современных систем связи, устойчивых к воздействию электромагнитных излучений // Электросвязь. 2007. - №9. - с. 32 - 35.

26. Бурлаков А.Б., Капранов Ю.С., Перминов C.B. / XX век. Незамеченная катастрофа // Материалы шестой междисциплинарной научной конференции Этика и наука будущего. Жизнь во Вселенной. 2 часть. Ежегодник 2006, М.: «Дельфис», с.с. 201 -207.

27. Власова H.A. и др. Система мониторинга радиационных условий в магнитосфере Земли на Российских космических аппаратах связи, навигации и телевидения // Космические исследования. — 1999.- т.37. №3. — с. 245-254.

28. Д.Т. Пуряев, В.И. Батшев Оптическая система радиотелескопа космической обсерватории «Миллиметрон» VIII Международная конференция «Прикладная оптика — 2008». Сборник трудов. Т.1 — СПб., 2008. -350 с. С. 189.

29. В.И. Мороз, В.Т. Хантресс, И.Л. Шевалев Планетные экспедиции XX века //Космические исследования. 2002.- т.40. - №5. - с. 451 - 481.

30. И. Лисов Россия. В полете «Молния-1» // Новости космонавтики. -1997. -№20.-с. 45-48.

31. Dennis Roddy. Satellite Communications. McGraw-Hill Telecommunications, 2001*, p. 264.

32. Бернард Скляр Цифровая! связь. Теоретические основы и практическое применение = Digital Communications: Fundamentals and Applications. — 2 изд. — M.: «Вильяме», 2007. — С. 1104.

33. ГОСТ 25645.127-85 Магнитосфера Земли. Модель магнитного поля магнитосферных токов. М.: ГКС. 1990. 9 с.

34. ГОСТ 25645.106-84 Пояса Земли радиационные естественные. Термины и определения.

35. Вернов С.Н., Чудаков А.Е. 1960. Исследование космических лучей и земного корпускулярного излучения при полетах ракет и спутников// УФН. Т. 70. №4. С. 586-619.

36. Вернов С.Н., Нестеров В.Е., Писаренко Н.Ф. и др. 1964. Исследование радиационных поясов Земли в районе Бразильской магнитной аномалии на высотах 235-345 км // Космические исследования. Т.2. Вып. 3. С. 492-497.

37. Бурлаков А.Б., Капранов Ю.С., Куфаль Г.Э., Перминов С.В. / Антропогенные возмущения ионосферы как дестабилизирующий фактор гелиобиосферных корреляций // Вестник Калужского университета, 2007, № 1,с. 15-24.

38. Н.С. Данилин, С.В. Белослудцев Проблемы применения перспективной элементной компонентной базы в космосе // Современная электроника. 2006. №4. - с. 16-17.

39. ГОСТ 25645.103-84 Условия физические космического пространства. Термины и определения. Издание официальное. М.: Государственный комитет СССР по стандартам. 10 с.

40. ГОСТ 25645.109-84 Магнитосфера Земли. Термины и определения.,Издание официальное. М.: Государственный комитет СССР по стандартам. 6 с.

41. Алексеев В.В., Киселева C.B., Лаппо С.С. Лабораторные модели физических процессов в атмосфере и океане // М.: Наука, 2005; 312 с.

42. Лобковский Л.И., Никишин A.M., Хаин В.Е. Современные проблемы геотектоники и геодинамики // М.: Научный мир, 2004, 612 с.

43. Вернов С.Н., Вакулов В.П., Горчаков A.B. и др. Радиационные пояса Земли и космические лучи // М.: Просвещение, 1970. 128 с.

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

45. Яновский Б.М. Земной магнетизм Л.: Изд-во ЛГУ. 1978. 591 с.

46. Дж. А: Ван: Аллеи 1960. О радиационной опасности при космических полетах // УФН. Т. 70. №4. С. 715-724.

47. И.В. Кончаловский 1974. Характерные параметры ионосферно-магнитосферной среды // Космические исследования. Т. 12. №3: С. 402-418.

48. С.А. Воронов; A.M. Гальпер, В.Г. Кириллов-Угрюмов и др. Регистрация возрастания потоков высокоэнергичных частиц в. районе бразильской геомагнитной аномалии 10 сентября 1985 г. // Космические исследования, 1989. Т.27. №4. С.629-631.

49. С.А. Воронов; A.M. Гальпер, С.В. Колдашев и др. Возрастания потоков заряженных частиц высоких энергий в области Бразильской магнитной аномалии и сейсмичность Земли // Космические исследования. 1990. Т. 28. №5. С. 789-791.

50. С.А. Воронов, A.M. Гальпер, С.В. Колдашев и др. Пространственные распределения электронов и позитронов высоких энергийпод радиационным поясом Земли // Космические исследования, 1992. Т.ЗО. №1. С. 140-142.

51. В.И. Лягушин, П.И. Шаврин Угловое и пространственное распределение потоков нейтронов, измеренных на станции «Салют-6» // Космические исследованеия, 1992. Т.ЗО. №2. С. 248-252.

52. Ю.П. Мальцев, С.С. Гамзикова, И.В. Головчанская Перестановочная неустойчивость как механизм распада тока хвоста магнитосферы на восстановительной фазе магнитной бури // Геомагнетизм и аэрономия, 2006. Т. 46. №5. С. 657 670.

53. Л.Л. Лазутин, С.Н. Кузнецов, А.Н. Подоральский Динамика радиационного пояса, образованного солнечными протонами во время магнитных бурь //Геомагнетизм и аэрономия. 2007. Т. 47. №2. С. 187-197.

54. Г.А. Котова Плазмосфера Земли. Современное состояние исследований (обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. 2007. Т.47. №4. С. 435-449.

55. А.Д. Шевнин, Е.П. Харин Параметры околоземной межпланетной среды во время спокойных и возмущенных геомагнитных условий // Геомагнетизм и аэрономия, 2008. Т. 48. №2. С. 183-187.

56. Н.В. Кузнецов, Н.И. Николаева, М.И. Панасюк Потоки протонов, зарегистрированные на низкоорбитальных спутниках // Космические исследования. 2008. Т. 46. №6. С. 514-518.

57. Ю.И. Ермолаев, Н.С. Николаева, И.Г. Лодкина и др. Каталог крупномасштабных явлений солнечного ветра для периода 1976-2000 гг. // Космические исследования. 2009. Т. 47. №2. С. 99-113.

58. А.П. Кропоткин, В.И. Домрин Динамика геомагнитного хвоста: разные типы равновесий и переходы между ними // Геомагнетизм и аэрономия. 2009. Т. 49. №2. С. 180-190.

59. A.A. Беляев, С.Н. Кузнецов, М.И. Панасюк и др. Наблюдения геомагнитно захваченных аномальных космических лучей в области малыхэнергий на ИСЗ «КОРОНАС-И» // Космические исследования. 1995. Т. 33. №5. С. 550-553.

60. О.В. Хорошева Связь геомагнитных возмущений с динамикой магнитосферы и параметрами межпланетной среды // Геомагнетизм и аэрономия. 2007. Т. 47. №5. С. 579-583.

61. Т.Н. Бондарь, В.П1. Головков, Т.Н. Зверева и др. Построение моделей векового хода геомагнитного поля Земли по данным спутниковых съемок//Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46. №4. С. 554-559.

62. B.C. Панасюк Ускорители заряженных частид из «Тролль-пректа» возможные инструменты для космических исследований // Космические исследования, 1995. Т. 33. №5. С. 468-473.

63. М.Н. Власов, С.А. Ишанов, В.В. Медведев. Моделирование эффектов антропогенных воздействий в сопряженных областях ионосферы и плазмосферы // Космические исследования. 1994. Т. 32. №1. С. 154-158.

64. Моисеев A.A. Таблицы перевода единиц основных дозиметрических и радиационных, величин: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 112 с.

65. Гусев Н.Г., Дмитриев П.П. Радиоактивные цепочки: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 112 с.

66. Мырова JI.O., Чепиженко А.З. Обеспечение стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1988. - 296 с.

67. Г.Н. Застенкер, H.JI. Бородкова, К.Г. Иванов Межпланетное возмущение от вспышечного триплета в мае 1981 г. по измерениям на «Прогнозе-8» //Космические исследования, 1985, т. 23, «1, с. 134-142.

68. Г.П. Любимов, В.И. Тулупов Серия протонных вспышек в июле 1985 г. по наблюдениям на ИСЗ Прогноз-10 и AMC Вега-1,2 // Космические исследования, 2003, т.41, №1, с. 23-32.

69. И.Л. Овчинников, Е.Е. Антонова, Ю.И. Ермолаев Турбулентность в плазменном слое во время суббурь. Исследование трех случаев понаблюдениям хвостового зонда проекта ИНТЕРБОЛ // Космические исследования, 2002. Т. 40, №6. С. 563-570.

70. Ю.И. Ермолаев, Г.Н. Застенкер, Н.С. Николаева Реакция магнитосферы Земли на события в солнечном ветре по данным проекта ИНТЕРБОЛ // Космические исследования, 2000. Т.38, №6, с. 563-576.

71. Черкас В.И. О длительных возмущениях ионосферы под воздействием высотных термоядерных взрывов // Космические исследования. 1969. Т. 7. №3. С. 429-435.

72. Авакян C.B., Воронин H.A. Ридберговское микроволновое излучение ионосферы при высыпаниях электронов из радиационных поясов, вызванных радиопередатчиками // Оптический журнал. 2008. Т.75. №10. С.95-97.

73. Волков И.Б., Дронов A.B., Коврыгина Л.М. и др. Динамика внешнего пояса энергичных электронов по данным одновременных измерений на ИСЗ Интеркосмос-19 и Космос-900 //Космические исследования. 1985. Т.23. №4. С.641-649.

74. Дегтярев В.И., Платонов О.И., Попов Г.И. Долготный эффект в измерениях спектров частиц, регистрируемых на геостационарных спутниках //Геомагнетизм и аэрономия. 1985. Т.25. №6. С. 1002-1008.

75. С.Н. Вернов, С.Н. Кузнецов, Ю.И. Логачев и др. Динамика внешнего радиационного пояса в период МГСС // Космические исследования. 1972. Т. 10. №4. С. 545-554.

76. О.И. Савун, А.И. Сладкова Измерение поглощенной дозы радиации от солнечной вспышки 4 августа 1972 г. в открытом космосе // Космические исследования. 1976. Т. 14, №1. С. 135-140.

77. О.И. Савун, А.И. Сладкова Расчет поглощенных доз от солнечной вспышки 4 августа 1972 г. на околоземных орбитах // Космические исследования. 1976. Т. 14, №3. С. 470-474.

78. И.В. Гецелев, В.А. Кузнецова, В.П: Северинов и др. Потоки солнечных и галактических космических лучей на орбитах ИСЗ // Космические исследования, 1985. Т. 23, №6. С. 944-946.

79. Н.В. Журавлева, И.А. Муратова, В.П. Петров и др. Результаты измерений дозы на КА «Прогноз» // Космические исследования. 1986. Т. 24, №3. С. 455-458.

80. И.В. Гецелев, Г.А. Тимофеев, Ю.И. Губарь и др. Потоки заряженных частиц на траекториях ИСЗ // Космические исследования; 1987. Т. 25, №3. С. 473-475.

81. О.И Савун, Б.Ю. Юшков Радиационная обстановка на трассах полетов в околоземном пространстве на умеренных высотах // Космические исследования. 1989. Т. 27, №1. С. 146-149.

82. Иванов В;И. Курс дозиметрии: Учебник для вузов: 4-ое изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-400 с.

83. Генералова В.В., Гурский М:Н. Дозиметрия в радиационной технологии. -М.: Издательство стандартов, 1981. -110 с.

84. Ядерные взаимодействия в защите космических, кораблей / О.Д. Бриль, А.И. Вихров, С.С. Городское и др. М.: Атомиздат, 1968. 264 с.

85. Баранов В.Ф. Дозиметрия электронного излучения. М.: Атомиздат, 1974. - 232 с:

86. Информация об отказе на станции «МКС» 14 июня 2007 года, http ://www. space, com/missionlaunclies/0706T6isscomputer^prog;htmli

87. А.Н.Мартьянов, С.Е.Федоров;Основы теории;информации: М.: Министерство обороны СССР, 1985. — с. 128.

88. А.Н.Мартьянов, С.Е.Федоров Теория передачи-; информации? в оптическом:диапазоне. — М.: Министерство обороны СССР, 1986; с. 127.

89. Кабели оптические. Заводы-изготовители: Общие сведения. Конструкции, оборудование, техническая документация, сертификаты: справ. / [Ларин Ю.Т., Ильин А.А., Нестерко В.А.]. М.: Престиж, 2007. -320 с.

90. Рвухин Л.Н: Радиационно-стимулированные квазинеобратимые изменения диэлектрической дисперсии. Mi: Едиториал УРСС, 2004; - 144 с.

91. О связи электрических и люминисцентных характеристик облученного кварца / В.Г. Воеводин, M.A. Кривов, Н.И. Лебедева, Г.И. Потахова // Радиационная физика неметаллических кристаллов. Киев: Наукова думка, 197Г. Т.З, ч.З. с. Г21-126.

92. Freymuth P., Sauerbrey G/ Ausheilung von bestrahlungsschaden in quartz-schwing-kristaller. // J. Phys. And Chem. Solids, 1963: V. 24, №1. P. 151-155.

93. P.M. Зайдель Влияние радиационной электризации на частоту кварцевых резонаторов // Космические исследования. 1995. Т. 33, № 4, С. 443 -448.

94. Калугин Н;А., Овечкин А.Е. Влияние низкотемпературного электронного и гамма-облучения на спектральные характеристики корунда. -Журнал прикладной спектроскопии, 1984. Т. 39, №3. С. 489-491.

95. Радиационное электроматериаловедение / Н.С. Костюков; Н;П. Антонова, М.И. Зильберман, Н.А. Асеев. -М.: Атомиздат, 1979. 224 с.

96. Renavi A., Kristianpoller N. Defects in X-irradiated single-crystal А120з // Phys. Status solids/ 1980, A57, №1. P: 221-227.

97. Jen C.F., Coble R.L. Defects centers in gamma- irradiated single-crystal A1203 // Amer. Cesam. Soc. 1979, 62. № 1-2. P. 89-94.

98. Jefferies В., Summers G.P. F-center fluorescence in neutron-bombarded Sapphire // Appl. Phys. 1980, 51 (7). P: 3984-3986.

99. Дистанционные измерения электрофизических свойств материалов при воздействии излучений / В.В. Талызин, Г.Я. Холоденко, B.C. Зуев, и др. // Сборник трудов НПО «Энергия». М., 1975, выпуск 2. С. 429-443.

100. Конобеевский С.Т. Действие облучения на материалы. — М.: Атомиздат, 1967. — 404 с.

101. Келли Б. Радиационное повреждение твердых тел: Пер. с англ. // Под ред. Ю.А. Осипьяна. М.: Атомиздат, 1970. — 240 с.

102. Ядерные взаимодействия в защите космических кораблей / О.Д. Бриль, А.И. Вихров, С.С. Городков и др. М.: Атомиздат, 1968. - 264 с.

103. Теория диэлектриков / Н.П. Богородицкий, Ю.М. Волокобинский А.А Воробьев,, Б.М. Тареев. -М.; JL: Энергия, 1965. 344 с.

104. P.M. Зайдель Эффекты электризации диэлектриков в бортовых линиях связи космических аппаратов // Космические исследования. 1993. Т. 31, №4, С. 123- 126.

105. И.Ю. Скрябышева Расчет тока радиационно-наведенной проводимости в диэлектриках, облучаемых высокоэнергетическими электронами и протонами // Космические исследования. 1998. Т. 36, № 4. С. 430-435.

106. В.И. Арбузов, А.О.Волчек, А.И. Гусаров и др. Радиационно-индуцированное нестационарное поглощение в многокомпонентных силикатных стеклах // Оптический журнал. 2004. Т. 71, № 2. С.58-62.

107. Глебов Л.Б., Докучаев В.Г., Петров М.А. и др. Фотостимулированная рекомбинация дырочных центров окраски в силикатных стеклах // Физ. И хим. Стекла. 1989. Т. 15. № 4. С. 526-532.

108. Gross В. Compton Current and polarization in gamma-irradiated dielectrics // J. Appl. Phys., 1965. V. 36, № 5. P. 1635-1641.

109. Murphy P.K., Gross B. Polarization of dielectrics by nuclear radiation / Gamma-Ray-Induced polarization // J. Appl. Phys. 1964. V/35, №1. P.171-175.

110. Вул Б.М. Влияние гамма облучения на электропроводность диэлектриков. — Физика твердого тела. 1961'. Т. 3, № 8. С. 2264-2270.

111. Воробьев А.А., Евдокимов О.Б., Гусельников В.Н. Зарядка диэлектриков пучком заряженных частиц // Радиационная физика неметаллических кристаллов. Киев: Наукова думка, 1971. Т. 3, ч. 3. С. 131-138.

112. Акишин А.И. Космическое материаловедение. Методическое и учебное пособие. -М.: НИИЯФ МГУ, 2007. С. 209.

113. Громов В.В. Электрический заряд в облученных материалах. М.: Энергоиздат. 1982. 112 с.

114. Боев С.Г., Ушаков В.Д. Радиационное накопление заряда в твердых диэлектриках и методы его диагностирования. М.: Энергоиздат. 1991.238 с.

115. Кухта В.Р., Лопатин В.В., Носков М.Д. Применение фрактальной модели к описанию развития разряда в конденсированных диэлектриках // ЖТФ. 1995. Т. 65, № 2. С. 63-75.

116. Радиационно-оптические свойства волоконных световодов на основе кварцевого стекла обзор. // Е.М. Дианов, Л.С. Корниенко, Е.П. Никитин и др. / Квантовая электроника, 1983. Т. 10, № 3. С. 473 496.

117. Влияние примесей хлора и фтора на оптические и радиационно-оптические свойства нелигированных кварцевых стекол // А.В. Абрамов, Е.М. Дианов, А.О. Рыбалтовский и др. / Труды института общей физики РАН, 1990. №23. С. 94-113.

118. Sigel G.R., Friebele E.J., Gingerich V.E. and al. Radiation response of Large core polymer clad silica optical fibers — IEEE. Transaction on Nuclear Science, 1979. V. NS-26, № 6/ Р/ 4796 4801.

119. Askins C.G. Radiation response prediction in single-mode optical fibers II/SPIE. Vol. 992, Fiber Optics Reliability. Bening and Adverse Envitenments II, 1998. P. 74-83.

120. А.Ф. Косолапов, И.В. Никитин, А.Л. Томашук и др. Радиационная стойкость микроструктурированных волоконных световодов из кварцевого стекла // Вопросы атомной науки и техники. Серия Термоядерный синтез, вып. 1. С. 25 34 (2005).

121. М.О. Забежайлов, А.Л. Томашук, В.Г. Плотниченко и др. К вопросу о радиационной стойкости высокочистого кварцевого стекла и заготовок для волоконных световодов на его основе // Письма в ЖТФ. 2005. Т. 31, вып. 12. С. 16-20.

122. В.Г. Васильченко, А.Н. Гуржиев, Л.К. Турчанович и др. Исследование радиационной стойкости волоконных световодов // ПТЭ. 1996. №5. С. 67-70.

123. А.Н. Гурьянов, В.М. Ким, В.М. Машинский и др. Основные радиационные эффекты, в германосиликатном стекле и волоконных световодах на его основе // Труды ИОФАН. 1990. Т. 23. С. 94-121.

124. Аксенов В.А. Одномодовые оптические волокна с кварцевой сердцевиной и фторсиликатной оболочкой, обладающие повышенной радиационной стойкостью // Радиотехника. 2005. - №5. С. 51 - 56.

125. А.Л. Томашук, K.M. Голанд, М.О. Забежайлов Разработка волоконных световодов для применения при повышенном уровне радиации // Волоконно оптические технологии, материалы и устройства: сб. науч. труд. -М.: 2001.-№4. С. 52-65.

126. Ларин Ю.Т. Оптические кабели: методы расчета конструкций. Материалы. Надежность и стойкость к ионизирующему излучению / Ю.Т. Ларин. М.: Престиж, 2006. - 304 с.

127. Ю.С. Капранов, Ю.Т. Ларин; C.B. Перминов Применение волоконно-оптических кабелей на основе микроструктурированных волокон на борту космических аппаратов нового поколения // Кабели и- провода, 2010, №4 (323). С. 6-9.

128. А. Петров, С. Гагарин Метод оценки защитных свойств конструкционных материалов модулей СВЧ и стойкость модулей к воздействию ионизирующих излучений космического пространства // Компоненты и технологии. 2007. №10. С. 172-174.

129. Л.А. Лисицина Радиолюминесценция ионизированных электронных центров окраски в кристаллах LiF // Физика твердого тела, 2001, т. 43, вып. 1. С. 25-29.

130. Снайдер А., Лав Дж. Теория оптических волноводов: Пер. с англ. Радио и связь, 1987. - 656 с.

131. A.B. Ланин, K.M. Голант, И.В. Николин Взаимодействие молекулярного водорода с легированным кварцевым стеклом сердцевины оптических волокон при повышенных температурах // ЖТФ, 2004, т. 72, вып. 12. С. 61 66.

132. Е.М. Дианов, A.M. Прохоров Лазеры и волоконная оптика //УФН, 1986, т. 148, вып. 2. С. 289-311.

133. Радиационно-оптические свойства волоконных световодов на основе кварцевого стекла обзор. // Е.М. Дианов, Л.С. Корниенко, Е.П. Никитин, А.О. Рыбалтовский, В.Б. Сулимов, П.В. Чертов. / Квантовая электроника, 1983, т. 10, № 3. с. 473-496.

134. Гурьянов А. Н. Основные радиационные эффекты в германосиликатном стекле и волоконных световодах на его основе / А.Н. Гурьянов, В.М. Ким, В.М. Машинский и др. // Труды ИОФАН. 1990. -Т. 23.-С. 94-121'.

135. Влияние примесей хлора и фтора на оптические1 и радиационно-оптические свойства нелегированных кварцевых стекол // A.B. Абрамов, Е.М: Дианов, А.О. Рыбалтовский, В.О. Соколов; В.Б. Сулимов, / Труды института общей физики РАИ, 1990, №23. — С. 94 — 113.

136. Askins C.G. Radiation respons prediction in single-mode optical fibers II/SPIE, vol. 992, Fiber Optics Rellabiliti. Bening and Advers Envitenments II, 1998, p. 74 -83.

137. Гросс Е.Ф. Экситон и его движение в кристаллической решетке // УФН, 1962, Т.76, вып. 3. G. 433 -466.

138. Гусев Н.Г., Кимель JI.P., Ковалев Е.Е. и др. Защита от ионизирующих излучений. В 2-х т. Т. 1,2 1969. М.: Атомиздат. 816 с.

139. Перевезенцев В.В. Основы инженерных методов расчетов защиты от ионизирующих излучений ядерных энергетических установок: Учебное пособие. М:: Издательство МГТУ, 1994. — 68 с.

140. Голубев Б.П. Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений; -М.: Атомиздат, 1971.-399 с.

141. О.И. Савун, Б.Ю. Юшков Радиационная обстановка, на« трассах полетов в околоземном пространстве на умеренных высотах // Космические исследования, 1989. Т.27. №1. G. 146-149.

142. Акишин А.И., Цепляев Л.И. Термический отжиг центров окраски в облученных оптических стеклах. // ФХОМ, 2003, № 4. G. 95 96.

143. Treadaway M.J., Passenheim B.C.,Kitterer B.D., Schal P. Radiation coloration and bleaching of dlass. // IEEE Rans. Nucí. Sei., 1976, NS-23, N 6, p. 1820 —1825.

144. Е.М. Дианов, Л.С. Корниенко, Е.П. Никитин и др. Импульсное фотообесцвечивание волоконных световодов с сердцевиной . из чистого кварцевого стекла // Квантовая электроника, 1982, т. 9, № 4. с. 801 - 803.

145. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учеб. Для' вузов 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2001. - 343 с.

146. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. 2-е изд., испр. — М.: Физматлит., 2001. - 340 с.

147. Севостьянов А.Г. Моделирование технологических процессов: учебник/ А.Г. Севостьянов, П.А. Севостьянов. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 344 с.

148. Бриксман Б.А., Клиншпонт Э.Р., Тупиков Э.Р. и др. Моделирование космической среды при радиационных испытаниях материалов // Вопросы атомной науки и техники, 1999, вып 1-2. С. 3 11.

149. А/с СССР № 1780076. Оптический соединитель — аттенюатор / Перминов С.В., Аверьянов Ю.В., и др. (Приоритет от 09.11.89 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 08.08.92г.).

150. Фигуров B.C. Взаимосвязь калибровочного коэффициента относительной эффективности излучений и коэффициента формы для двух различных моделирующих установок импульсного ионизирующего излучения // Вопросы атомной науки и техники, 2009, вып. 3. С. 40-47.

151. Васильев А.В., Ненадышин Н.Н., Романенко А.А. Конвертор гамма нейтронного поля импульсного ядерного реактора // Вопросы атомной науки и техники, 2008, вып. 2. С. 76 — 82.

152. Фигуров B.C. Оценка отличий пиковых значенийионизационного тока р-п — переходов для формы импульса излучения установки РИУС-5 и типовой формы импульсных ионизирующих излучений // Вопросы атомной науки и техники, 2009, вып. 3. С. 3-9.

153. Желтиков A.M. Дырчатые волноводы // УФН, 2000, т. 170, вып. 11. С. 1203-1215.

154. Желтиков A.M. Цвета тонких пленок, антирезонансные явления в оптических системах и предельные потери собственных мод полых световодов // УФН, 2008, т.178, вып. 6. С. 619 629.

155. Генеральный директор Д.т.н.1. Ю.Т.Ларин

156. УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе Пензенскош-государственного1. С ; о /N1университета д ^.¿профессоро ^1. ЗУЩ Артемов1. АКТ О ВНЕДРЕНИИ

157. Директор НТЦ «НАНОТЕХ», д.т н., профессорк.т н., доцент кафедры Метрология к.т н., доцент кафедры Приборостроен

158. Т. И Мурашкина Ю М. Голубинский Н Базыкин