Специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») разработали модульное программное обеспечение для расчета воздействия радиации на бортовую аппаратуру космических аппаратов. Комплекс программ DOZA-ELECTRON и DOZA-PROTON позволяет при создании приборов оперативно моделировать воздействие на них электронного и протонного излучения космического пространства. При этом разработка РКС учитывает в расчетах реальную 3D-геометрию космических аппаратов и работает с распространенными системами автоматизированного проектирования. Применение комплекса повысит надежность приборов и ускорит их разработку.
Применение DOZA-ELECTRON и DOZA-PROTON позволяет с высокой точностью рассчитывать воздействие космических излучений на каждую точку внутри космического аппарата. На основе полученной информации отдельный модуль программы рассчитывает данные о необходимой для нормальной работы приборов алюминиевой защите и ее оптимальном распределении.
Начальник отдела разработки бортовых радиолиний РКС Станислав Яхутин:
«Наш программный комплекс позволяет учитывать практически любое количество объектов в составе космического аппарата. Для этого мы автоматизировали процесс формирования исходной информации, разработав дополнительный программный модуль для переноса 3D-геометрии космического аппарата из сред моделирования типа Solid Works, 3D-MAX или других аналогичных программ в расчетную среду нашего программного комплекса».
Расчеты локальных дозовых нагрузок проводятся в декартовой системе координат. Такой выбор обусловлен тем обстоятельством, что подавляющее большинство объектов в составе космического аппарата и бортовой аппаратуры можно представить в виде прямоугольных параллелепипедов. Кроме того, это позволяет оперативно находить «слабые места» в защите приборов бортовой аппаратуры и выдавать рекомендации по дополнительной защите с критических направлений (граней прибора).
Ведущий научный сотрудник дирекции проектов по созданию командных радиолиний РКС Владимир Зинченко:
«Важной особенностью нашего комплекса программ является возможность расчета вклада вторичного тормозного излучения, генерируемого первичными электронами, в плотность ионизации в чувствительном объеме электрорадиоизделий с учетом их реальной гетерогенной структуры. Это необходимо для повышения достоверности прогнозирования радиационной стойкости приборов бортовой аппаратуры при сроках активного существования космических аппаратов 15 лет и более».
Эффективность разработанного комплекса программ для прогнозирования радиационной обстановки на борту космических аппаратов прошла всестороннюю проверку при сравнении результатов контрольных расчетов с аналогичными результатами, полученными с помощью известных отечественных и зарубежных программ. DOZA-ELECTRON и DOZA-PROTON уже используются специалистами РКС, а также других предприятий отрасли – в АО «Научно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения» (НПК СПП), ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения» (ЦНИИмаш) и АО «Корпорация «Комета».