Студентка кафедры 610 «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем» София Васнева успешно протестировала цифровую модель генератора электростатического заряда, которая позволит заменить часть физических испытаний на электромагнитую совместимость виртуальным экспериментом. Ожидается, что разработка особенно будет востребована при создании современной ракетно-космической техники.
Космические аппараты содержат огромное количество приборов, и для их корректной работы необходимо, чтобы они не создавали друг для друга помех. Для этого предусмотрен целый комплекс испытаний на электромагнитную совместимость, требующий специализированных помещений и дорогостоящих инструментов и оборудования, таких как генераторы электромагнитных помех, измерительные приборы, антенны. Такие испытания занимают много времени, требуют учёта большого количества параметров, а также могут привести к повреждению или выходу из строя испытуемого объекта.
Альтернативой физических испытаний является использование компьютерного моделирования электромагнитных воздействий, что позволяет не только оптимизировать процесс испытаний, но и снизить риск возникновения ошибок. По этому пути пошла в своих разработках София Васнева.
— Цифровое моделирование позволяет выявлять электромагнитные помехи, симулируя работу реальных электронных устройств, систем и их реакции на различные дестабилизирующие воздействия в виртуальной среде. В процессе моделирования используются специализированные программные инструменты, которые могут создавать различные типы электромагнитных помех. Эти инструменты также могут учитывать различные факторы, влияющие на электромагнитную совместимость, такие как частота, мощность, длина волны и поляризация, — отмечает студентка.
Разработанная Софией цифровая модель построена на принципе трёхфазного короткого замыкания, который находит широкое применение в ракетно-космической отрасли для обеспечения электропитания двигателей, систем управления, навигации и связи ракеты-носителя.
Цифровая модель генератора электростатического разряда имитирует условия электромагнитных воздействий, автоматически отслеживает изменения в значениях, сообщаемых элементами управления. При различных вариациях входных параметров, таких как напряжение, ток, мощность, частота и других, эти колебания автоматически фиксируются и отображаются на графиках, что позволяет оператору в режиме реального времени реагировать на любые отклонения от требуемых значений и проводить более точный анализ результатов испытаний.
— Кроме того, моя цифровая модель позволяет создавать повторяемые и контролируемые условия тестирования, может моделировать любые типы и уровни электростатических разрядов, интегрироваться с другими моделями космической техники, и, главное, сократить время и затраты на тестирование, поскольку не требуется использование дорогостоящего оборудования, а также появляется возможность проводить виртуальные испытания даже на ранних этапах разработки, — отмечает София.
Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России.
mai.ru
