Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции
Охарактеризовано склад та функціональні властивості приладу «Регіон», розробленого для керування активним плазмовим експериментом «Кільце» на борту Міжнародної космічної станції. Розглянуто задачу підвищення точності вимірювань на основі зменшення впливу факторів космічного середовища, зокрема зміни...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2008
|
| Schriftenreihe: | Проблемы управления и информатики |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/209095 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции / Н.А. Барабанов, В.М. Николаенко, А.Ю. Венедиктов, Ю.А. Селиванов, Г.Л. Гдалевич, В.В. Безруких // Проблемы управления и информатики. — 2008. — № 1. — С. 121-127. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-209095 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-2090952025-11-13T01:08:16Z Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции Вимірювання енергетичних спектрів іонів у ході проведення космічного експерименту «Кільце» на борту Міжнародної космічної станції Measurement of ions energy spectra during space experiment «Koltso» (The Ring) on-board International space station Барабанов, Н.А. Николаенко, В.М. Венедиктов, А.Ю. Селиванов, Ю.А. Гдалевич, Г.Л. Безруких, В.В. Космические информационные технологии и системы Охарактеризовано склад та функціональні властивості приладу «Регіон», розробленого для керування активним плазмовим експериментом «Кільце» на борту Міжнародної космічної станції. Розглянуто задачу підвищення точності вимірювань на основі зменшення впливу факторів космічного середовища, зокрема зміни температурних режимів. Для її розв’язання запропоновано метод термофункціонального гіпермоделювання та розглянуто результати його застосування. Details of design and functionality of the device «Region» developed for control of active plasma experiment «Koltso» (the Ring) on board the International Space Station are specified. Authors propose original method of thermo-functional hypermodelling to obtain the high precision measurements by elimination of effects from space factors (i.e. changes of temperature) and use it during design process. The results of the method are considered in the paper. 2008 Article Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции / Н.А. Барабанов, В.М. Николаенко, А.Ю. Венедиктов, Ю.А. Селиванов, Г.Л. Гдалевич, В.В. Безруких // Проблемы управления и информатики. — 2008. — № 1. — С. 121-127. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0572-2691 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/209095 533.9.072 10.1615/JAutomatInfScien.v40.i1.70 ru Проблемы управления и информатики application/pdf Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Космические информационные технологии и системы Космические информационные технологии и системы |
| spellingShingle |
Космические информационные технологии и системы Космические информационные технологии и системы Барабанов, Н.А. Николаенко, В.М. Венедиктов, А.Ю. Селиванов, Ю.А. Гдалевич, Г.Л. Безруких, В.В. Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции Проблемы управления и информатики |
| description |
Охарактеризовано склад та функціональні властивості приладу «Регіон», розробленого для керування активним плазмовим експериментом «Кільце» на борту Міжнародної космічної станції. Розглянуто задачу підвищення точності вимірювань на основі зменшення впливу факторів космічного середовища, зокрема зміни температурних режимів. Для її розв’язання запропоновано метод термофункціонального гіпермоделювання та розглянуто результати його застосування. |
| format |
Article |
| author |
Барабанов, Н.А. Николаенко, В.М. Венедиктов, А.Ю. Селиванов, Ю.А. Гдалевич, Г.Л. Безруких, В.В. |
| author_facet |
Барабанов, Н.А. Николаенко, В.М. Венедиктов, А.Ю. Селиванов, Ю.А. Гдалевич, Г.Л. Безруких, В.В. |
| author_sort |
Барабанов, Н.А. |
| title |
Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции |
| title_short |
Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции |
| title_full |
Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции |
| title_fullStr |
Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции |
| title_full_unstemmed |
Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции |
| title_sort |
измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «кольцо» на борту международной космической станции |
| publisher |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| publishDate |
2008 |
| topic_facet |
Космические информационные технологии и системы |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/209095 |
| citation_txt |
Измерение энергетических спектров ионов в ходе проведения космического эксперимента «Кольцо» на борту Международной космической станции / Н.А. Барабанов, В.М. Николаенко, А.Ю. Венедиктов, Ю.А. Селиванов, Г.Л. Гдалевич, В.В. Безруких // Проблемы управления и информатики. — 2008. — № 1. — С. 121-127. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Проблемы управления и информатики |
| work_keys_str_mv |
AT barabanovna izmerenieénergetičeskihspektrovionovvhodeprovedeniâkosmičeskogoéksperimentakolʹconabortumeždunarodnojkosmičeskojstancii AT nikolaenkovm izmerenieénergetičeskihspektrovionovvhodeprovedeniâkosmičeskogoéksperimentakolʹconabortumeždunarodnojkosmičeskojstancii AT venediktovaû izmerenieénergetičeskihspektrovionovvhodeprovedeniâkosmičeskogoéksperimentakolʹconabortumeždunarodnojkosmičeskojstancii AT selivanovûa izmerenieénergetičeskihspektrovionovvhodeprovedeniâkosmičeskogoéksperimentakolʹconabortumeždunarodnojkosmičeskojstancii AT gdalevičgl izmerenieénergetičeskihspektrovionovvhodeprovedeniâkosmičeskogoéksperimentakolʹconabortumeždunarodnojkosmičeskojstancii AT bezrukihvv izmerenieénergetičeskihspektrovionovvhodeprovedeniâkosmičeskogoéksperimentakolʹconabortumeždunarodnojkosmičeskojstancii AT barabanovna vimírûvannâenergetičnihspektrívíonívuhodíprovedennâkosmíčnogoeksperimentukílʹcenabortumížnarodnoíkosmíčnoístancíí AT nikolaenkovm vimírûvannâenergetičnihspektrívíonívuhodíprovedennâkosmíčnogoeksperimentukílʹcenabortumížnarodnoíkosmíčnoístancíí AT venediktovaû vimírûvannâenergetičnihspektrívíonívuhodíprovedennâkosmíčnogoeksperimentukílʹcenabortumížnarodnoíkosmíčnoístancíí AT selivanovûa vimírûvannâenergetičnihspektrívíonívuhodíprovedennâkosmíčnogoeksperimentukílʹcenabortumížnarodnoíkosmíčnoístancíí AT gdalevičgl vimírûvannâenergetičnihspektrívíonívuhodíprovedennâkosmíčnogoeksperimentukílʹcenabortumížnarodnoíkosmíčnoístancíí AT bezrukihvv vimírûvannâenergetičnihspektrívíonívuhodíprovedennâkosmíčnogoeksperimentukílʹcenabortumížnarodnoíkosmíčnoístancíí AT barabanovna measurementofionsenergyspectraduringspaceexperimentkoltsotheringonboardinternationalspacestation AT nikolaenkovm measurementofionsenergyspectraduringspaceexperimentkoltsotheringonboardinternationalspacestation AT venediktovaû measurementofionsenergyspectraduringspaceexperimentkoltsotheringonboardinternationalspacestation AT selivanovûa measurementofionsenergyspectraduringspaceexperimentkoltsotheringonboardinternationalspacestation AT gdalevičgl measurementofionsenergyspectraduringspaceexperimentkoltsotheringonboardinternationalspacestation AT bezrukihvv measurementofionsenergyspectraduringspaceexperimentkoltsotheringonboardinternationalspacestation |
| first_indexed |
2025-11-13T02:16:51Z |
| last_indexed |
2025-11-14T02:14:14Z |
| _version_ |
1848730142105403392 |
| fulltext |
© Н.А. БАРАБАНОВ, В.М. НИКОЛАЕНКО, А.Ю. ВЕНЕДИКТОВ, Ю.А. СЕЛИВАНОВ,
Г.Л. ГДАЛЕВИЧ, В.В. БЕЗРУКИХ, 2008
Проблемы управления и информатики, 2008, № 1 121
УДК 533.9.072
Н.А. Барабанов, В.М. Николаенко, А.Ю. Венедиктов,
Ю.А. Селиванов, Г.Л. Гдалевич, В.В. Безруких
ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ
ИОНОВ В ХОДЕ ПРОВЕДЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО
ЭКСПЕРИМЕНТА «КОЛЬЦО» НА БОРТУ
МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ
Одно из средств исследования магнитосферной плазмы — так называемые
«активные эксперименты». В процессе некоторых активных экспериментов с бор-
та космического аппарата (КА), находящегося в магнитосфере Земли, инжекти-
руются потоки заряженных частиц с заведомо известными параметрами. Часть
инжектированного потока возвращается на КА и регистрируется установленной
на нем аппаратурой. Сравнение характеристик инжектированного и вернувшегося
потоков заряженных частиц позволяет определить характеристики среды в
окрестности КА. В качестве детектора ионов в подобных экспериментах в ряде
случаев используются многоэлектродные зонды с тормозящим потенциалом
(называемые также ловушками). Данный тип зондов получил широкое распро-
странение в силу своего небольшого веса и относительной простоты конструкции.
В ходе проведения активного космического эксперимента (КЭ) «Кольцо» на
борту Международной космической станции (МКС) кроме измерения времени
пролета ионов от инжектора до детектора предполагается измерять энергетиче-
ское распределение инжектируемых ионов и ионов ионосферной плазмы. Для
этого в состав прибора «Регион» помимо блока измерения времени (БИВ) введен
детектор ионов (ДИ), состоящий из датчика ионов ПЛ-52 и блока датчика
ионов (БДИ).
Датчик ПЛ-52 представляет собой плоский анализатор с тормозящим потен-
циалом (АТП). Схема датчика приведена на рис. 1. АТП состоит из корпуса, име-
ющего форму усеченного конуса с цилиндрическим основанием. В корпусе раз-
мещена система сеток (входная сетка, тормозящая сетка, пакет из шести экрани-
рующих сеток, двойная супрессорная сетка) и коллектор в защитном стакане.
Входная сетка экранирует окружающее пространство от электрических полей
внутри датчика. Тормозящая сетка анализирует энергию ионов. Пакет из экрани-
рующих сеток, соединенных с корпусом датчика, уменьшает помеху в сигнале
коллектора от изменения напряжения на тормозящей сетке. Супрессорные сетки,
имеющие отрицательный потенциал относительно корпуса датчика и коллектора,
подавляют электроны плазмы и вторичные фотоэлектроны с коллектора. В кол-
лекторе происходит сбор ионов, прошедших систему сеток.
Структурная схема ДИ приведена на рис. 2. БДИ осуществляет питание
АТП, прием и обработку его сигнала, формирование данных и выдачу их на те-
леметрию.
В состав БДИ входят:
• микроконтроллер (МК) — управляет процессом измерений, обрабатывает
информацию и формирует данные для передачи в систему телеметрии;
• преобразователь ток-код (ПТК) — преобразует ток коллектора в 14-разряд-
ный последовательный дополнительный код, имеющий четыре шкалы, которые
выбираются с помощью МК;
122 ISSN 0572-2691
• преобразователь код-напряжение (ПКН) — преобразует 12-разрядный по-
следовательный код в тормозящее напряжение в одном из двух диапазонов
(0…50 В или 0…500 В);
• аналоговый коммутатор (АК) — переключает на вход АЦП сигналы
напряжения коллектора, супрессора или тормозящей сетки;
• аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — преобразует выходное напря-
жение АК в 14-разрядный последовательный дополнительный код;
• интерфейс — осуществляет выдачу данных на информационно-управляю-
щую систему по каналу Ethernet и принимает управляющий код системы и код
бортового времени (КБВ) по каналам RS-485/CAN;
• датчик температуры (ДТ) — измеряет температуру корпуса БДИ и подает
результат в виде сигнала на аналоговый канал пассивных температурных датчи-
ков бортовой измерительно-телеметрической системы;
• вторичный источник питания (ВИП) — преобразует напряжение бортовой
сети в ряд гальванически развязанных напряжений для питания АТП и БДИ.
Тормозящая сетка
Ur = 0…500 В
Uk = −20 В Us = −70 В
Корпус
Коллектор
Супрессор
Экран
Входная сетка
Рис. 1
Датчик
ПЛ-52
Блок электроники БДИ
Температура
Контроль
КБВ
УКС
Данные
(питание)
Ik
Us
АТП
ПТК
Интер-
фейс
ПКН
ДТ
АК
АЦП
Ur
Включить БДИ
Выключить БДИ
ВИП
МК Uk
Ubs
Рис. 2
Принцип работы БДИ заключается в преобразовании сигнала, поступающего
с АТП, с целью получения вольтамперной характеристики (ВАХ), содержащей
информацию об интегральном энергетическом распределении ионов. Далее с по-
мощью наземной обработки измерений, осуществляемой путем приближения
Проблемы управления и информатики, 2008, № 1 123
ВАХ модели АТП к измеренным характеристикам, определяются оценки массо-
вого состава, концентрации, температуры и направленной скорости ионов, а так-
же потенциала корпуса МКС относительно плазмы. Блоки АТП и БДИ планиру-
ется эксплуатировать в двух режимах — основном и фоновом. В основном режи-
ме (при проведении активного эксперимента, т.е. при включенном инжекторе)
измеряется энергетический спектр инжектируемых ионов ксенона в диапазоне от
0 до 500 эВ. В фоновом режиме (когда инжектор выключен) измеряется спектр
ионов ионосферной плазмы в диапазоне от 0 до 50 эВ.
В качестве математического описания, моделирующего АТП, используется
выражение [1]
,
cos2
)(exp
)(erf
2
1
2
1cos
2
θπ
−
αθ ∑
v
xa
+x+nvSe=I jj
jj (1)
где jn — плотность частиц с массой ,jm S — эффективная площадь коллектора,
α — коэффициент прозрачности сетки, θ — угол между направлением входящего
потока плазмы и нормалью к плоскости входного отверстия ловушки, v — парал-
лельная составляющая скорости ионов (проекция на вектор скорости спутника),
e — заряд электрона. На участке 0≥ϕ+U
,))/)((2cos(1 2/1
j
j
j m+Uev
a
=x ϕ−θ
а на участке 0<ϕ+U
,1
j
j a
=x
2/1)/(2 jj mkT=a — тепловая скорость ионов с массой ,jm ϕ — потенциал кор-
пуса ловушки, U — запирающее напряжение.
На рис. 3 приведены смоделированные ВАХ и производная тока по напряже-
нию для ионов ксенона, инжекция которых предполагается в ходе проведения КЭ
«Кольцо». Из характеристик видно, что информативный крутой участок ВАХ
значительно уже, чем диапазон анализа. Для более точного измерения этого
участка в алгоритме работы БДИ предусмотрен режим точного сканирования
диапазона, заключающийся в уменьшении шага приращения тормозящего напря-
жения, подаваемого на анализирующую сетку, и, таким образом, увеличении ко-
личества информативных точек на данном участке ВАХ. Основные параметры
ДИ приведены в таблице.
При проведении эксперимента одну из серьезных проблем представляет за-
дача повышения точности измерения, а также уменьшения воздействий на при-
боры, которые измеряют характеристики потоков плазмы, в частности влияние
смены температурных режимов.
С учетом этих параметров задача проектирования прибора еще более услож-
няется, и при его моделировании необходимо учитывать дополнительные факто-
ры. Следовательно, при разработке моделей ДИ нужно принимать во внимание
нелинейности их характеристик, динамические свойства; кроме того, желательно,
чтобы эти модели отражали влияние температуры. Для учета перечисленных
свойств создана термофункциональная гипермодель (ТФГМ) ДИ [4] на основе ко-
торой был спроектирован прибор.
124 ISSN 0572-2691
0,8
0,9
Н
ор
ми
ро
ва
нн
ы
й
то
к
ко
лл
ек
то
ра
2500 K
5000 K
10000 K
20 км/с
0,6
0,7
0,4
0,5
0,2
0,3
0
0,1
1
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Ur , В
2500 K
5000 K
10000 K
0,2
Н
ор
ми
ро
ва
нн
ая
к
ру
ти
зн
а
В
А
Х
20 км/с
0,15
0,1
0,05
0
0,35
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Ur , В
0,3
0,25
20 км/с
15 км/с
10 км/с
10000 K
0,8
0,9
Н
ор
ми
ро
ва
нн
ы
й
то
к
ко
лл
ек
то
ра
0,6
0,7
0,4
0,5
0,2
0,3
0
0,1
1
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Ur , В
20 км/с
15 км/с
10 км/с
10000 K
0,08
Н
ор
ми
ро
ва
нн
ая
к
ру
ти
зн
а
В
А
Х
0,06
0,04
0,02
0
0,14
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Ur , В
0,12
0,1
Рис. 3
Проблемы управления и информатики, 2008, № 1 125
Таблица
№ п/п Наименование параметра Значения
1 Тип датчика ионов Плоский анализатор с тормозящим
потенциалом (АТП)
2 Концентрация регистрируемых ионов 102 … 108 см−3
3 Температура регистрируемых ионов 300…3 × 104 К
4 Масса регистрируемых ионов 1 … 131 а.е.м.
5 Диапазон анализа фоновых ионов по энергии 0 … 50 эВ
6 Диапазон анализа инжектируемых ионов по энергии 0 … 500 эВ
7 Диапазон измерения тока ионов ± (10−11…10−4) А
8 Вид развертки тормозящего напряжения Ступенчатая, линейно возрастающая
9 Количество ступеней развертки тормозящего
напряжения при точном сканировании 64
10 Длительность ступени развертки тормозящего
напряжения 0,02 с
11 Режим работы Непрерывный, циклический
12 Период измерений, не менее 2,7 с
13 Информативность данных, не более 120 байт/с
14 Потребляемая от бортовой сети мощность,
не более
6,0 Вт
15 Диапазон рабочих температур от −10 до +50°С
16 Рабочее давление окружающей среды от 10−8 до 10−3 мм. рт. ст.
17 Габаритные размеры АТП, не более Ø86 × 50 мм
18 Габаритные размеры БДИ, не более 175 × 104 × 135 мм
19 Масса АТП, не более 0,2 кг
20 Масса блока БДИ, не более 0,8 кг
21 Масса ДИ (без учета экранно-вакуумной теплоизо-
ляции, кабелей и элементов крепления), не более 1,0 кг
ТФГМ ДИ изображена на рис. 4 (1–3 — номера полюсов). При ее построении
вводится понятие гипергенераторов напряжения [5], описываемых выражениями
вида
),3,1(),,~),(~()(
0
11111 =ττ−τ=≡ ∫ kdtTpzF
dt
dtuH
t
kkk (2)
где )(1 ⋅kF — нелинейная функция, базирующаяся на переходных характеристи-
ках; )}(,),({)(~
1111111 ττ=τ dzzz — вектор операторов первого уровня типа опе-
раторов переходной реакции (ОПР) [5]
),,1(),,~),(~()(
1
0
221222
1
11 dldTpzF
d
dz ll =ττ−ττ
τ
=τ ∫
τ
(3)
)}(),(),({)(~
321 qqqq iiii τττ=τ — токи полюсов ТФГМ преобразователя парамет-
ров плазмы.
2 3 i3(t)
u3(t)
4
H3
H1
H2
u1(t) u2(t)
i1(t)
i2(t)
1
T
Рис. 4
126 ISSN 0572-2691
Затем, проведя тестирование ДИ по схеме, приведенной на рис. 5, при
условии полного перебора ситуаций по всем переменным ],,[ maxmin TTT ∈
∈ТkI ],,[ maxmin kk II∈ ,3,1=k после специальных преобразований [6] получаем
следующие описания гипергенераторов гипермодели ДИ:
×
τ
Φ−τττ
τ
−=≡ ∫ 1
0 201312112
111
11 )),,,~()(),(),((
)),((exp)( d
TTupiiiS
TiStuH
t
×Φ−ττττ× −∫ 1
20131211211
0
))),,,~()(),(),(()(( TTupiiiSi
t
;))),,,~()(),(),((()),((exp 12
1
202322212
0
211
1
τ
τΦ−ττττ× −
τ
∫ ddTTupiiiSTiS (4)
×
τ
Φ−τττ
τ
−=≡ ∫ 1
0 201312112
111
22 ]),,,~()(),(),((
)),((exp)( d
TTupiiiN
TiNtuH
t
×Φ−ττττ× −∫ 1
201312112
0
12 ))),,,~()(),(),((()( TTupiiiNi
t
;))),,,~()(),(),(()(),((exp 12
1
202322212221
0
1
τ
τΦ−ττττ× −
τ
∫ ddTTupiiiNTiN (5)
×
τ
Φ−τττ
Φ−τ
−=≡ ∫ 1
0 201312112
20131
33 ]),,,~()(),(),([
)),,,~()((exp)( d
TTupiiiK
TTupiKtuH
t
×Φ−τττΦ−τ× −∫ 1
201312112
0
2013 ))),,,~()(),(),((()),,~()(( TTupiiiKTupi
t
×Φ−τ
× ∫
τ
)),,,~()((exp 20231
0
1
TTupiK
.))),,,~()(),(),((( 12
1
202322212 τ
τΦ−τττ× − ddTTupiiiK (6)
Далее с помощью известных методов [5] возможно преобразование ТФГМ ДИ
на основе гипергенераторов, описанных выражениями (4)–(6), в элементный базис
схемотехнической системы автоматизации проектных работ (САПР) для использо-
вания построенной ТФГМ на этапе схемотехнического проектирования.
АТП
3
4
)(
2
tuT
1
T
J3 J2
2
g3
g1
g2 J1
)(
1
tuT
Рис. 5
Применение описанной схемы, построенной с учетом результатов моделиро-
вания, совместно с предложенным алгоритмом работы позволяет повысить ин-
Проблемы управления и информатики, 2008, № 1 127
формативность измерений без существенного увеличения объема информации,
передаваемой в систему телеметрии, уменьшить влияние температуры на резуль-
таты исследований и, как следствие, повысить точность и достоверность измере-
ний параметров плазмы.
Данные, получаемые с помощью блоков АТП и БДИ, планируется использо-
вать для изучения влияния работы инжекторов на состояние ионосферной плазмы
вблизи МКС и для мониторинга ионосферной плазмы вдоль орбиты МКС.
М.О. Барабанов, В.М. Ніколаєнко, О.Ю. Венедиктов,
Ю.О. Селіванов, Г.Л. Гдалевич, В.В. Безруких
ВИМІРЮВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ СПЕКТРІВ
ІОНІВ У ХОДІ ПРОВЕДЕННЯ КОСМІЧНОГО
ЕКСПЕРИМЕНТУ «КІЛЬЦЕ» НА БОРТУ
МІЖНАРОДНОЇ КОСМІЧНОЇ СТАНЦІЇ
Охарактеризовано склад та функціональні властивості приладу «Регіон», ро-
зробленого для керування активним плазмовим експериментом «Кільце» на
борту Міжнародної космічної станції. Розглянуто задачу підвищення точності
вимірювань на основі зменшення впливу факторів космічного середовища, зо-
крема зміни температурних режимів. Для її розв’язання запропоновано метод
термофункціонального гіпермоделювання та розглянуто результати його за-
стосування.
N.A. Barabanov, V.M. Nikolayenko, A.Yu. Venediktov,
Yu.A. Selivanov, G.L. Gdalevich, V.V. Bezrukih
MEASUREMENT OF IONS ENERGY SPECTRA
DURING SPACE EXPERIMENT «KOLTSO» (THE RING)
ON-BOARD INTERNATIONAL SPACE STATION
Details of design and functionality of the device «Region» developed for control
of active plasma experiment «Koltso» (the Ring) on board the International Space
Station are specified. Authors propose original method of thermo-functional hyper-
modelling to obtain the high precision measurements by elimination of effects from
space factors (i.e. changes of temperature) and use it during design process. The results
of the method are considered in the paper.
1. Knudsen W.C. Evaluation and demonstration of the use of retarding potential analyzer for mea-
suring several ionospheric quantities // J. of Geophysical Research. — 1966. — 71, N 19. —
P. 4669–4678.
2. Козлов О.В. Электрический зонд в плазме. — М. : Атомиздат, 1969. — 291 с.
3. Исследование малоэнергичной плазмы в магнитосфере Земли на хвостовом и аврораль-
ном зонде. Аппаратура и предварительные результаты / В.В. Безруких, Н.А. Барабанов,
Ю.И. Венедиктов, В.И. Жданов, В.И. Ивченко, Г.А. Котова, А.А. Лежен, С.А. Оржинский,
В.И. Прохоренко // Космические исследования. — 1998. — 36, № 1. — С. 33–41.
4. Измерение времени пролета инжектируемых частиц в ходе проведения космического экспе-
римента «Кольцо» (на борту МКС) / Н.А. Барабанов, Л.М. Бандуристый, Ю.И. Венедиктов,
С.Г. Довгаль, Ю.А. Селиванов, О.К. Черемных, В.В. Безруких, Г.Л. Гдалевич // Тез. докл.
IV Укр. конф. по космическим исследованиям. Сентябрь 2004 г. — Киев : ИКИ НАНУ–НКАУ,
2004. — С. 22.
5. Николаенко В.М. Термофункциональное гипермоделирование нелинейных электронных
схем. — Л. : Энергоатомиздат, 1988. — 221 с.
6. Николаенко В.М., Николаенко О.В., Венедиктов А.Ю. Термофункциональное гипермодели-
рование зонда с запирающим потенциалом в проектировании устройств телеметрии и
управления // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. —
№ 1. — С. 18–22.
Получено 22.11.2007
|