DOI: 10.17586/2226-1494-2019-19-5-901-911


УДК681.5.04

ПЛАТФОРМЕННЫЕ РЕШЕНИЯ И МОДУЛЬНЫЙ ПРИНЦИП ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ КАК МЕТОД СТАНДАРТИЗАЦИИ И УНИФИКАЦИИ РАЗРАБОТОК

Прокопьев В.Ю.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:

Прокопьев В.Ю. Платформенные решения и модульный принцип проектирования электронных устройств как метод стандартизации и унификации разработок // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 5. С. 901–911. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-5-901-911



Аннотация
Предмет исследования. Рассмотрена концепция применения платформенного решения при проектировании автома- тизированных электронных устройств. Сопоставлены понятия «разработка на основе платформенного решения» и «унификация и стандартизация разработок». Анализ проведен на собственных примерах разработки семейства эллип- сометрической аппаратуры и разработки платформы сверхмалых космических аппаратов стандарта CubeSat. Метод. Представлена декомпозиция указанных платформенных решений на унифицированные модули. Показаны основные шаги и критерии разбиения функционала по электронным модулям. В соответствии с действующей нормативной доку- ментацией вычислены количественные показатели межпроектной унификации разработок. По опыту типовое значение показателя межпроектной унификации, задаваемое в технических заданиях на разработку приборов, составляет от 60 % и выше. Основные результаты. По расчетам коэффициента межпроектной унификации для семейства эллипсометров получено значение 96,3 %. В результате вычисления коэффициента межпроектной унификации для платформы сверх- малых космических аппаратов получено значение 84 %. Обе величины значительно превосходят величину типовых задаваемых значений. Показано, что приведенные в работе разбиения платформы на унифицированные модули являются оптимальными с точки зрения разграничения функционала модулей. Практическая значимость. Продемонстрированы преимущества платформенного подхода на собственных примерах разработки семейства быстродействующего эллип- сометрического оборудования и универсальной платформы сверхмалых космических аппаратов стандарта CubeSat. Показано, что полученные высокие показатели унификации достигаются за счет применения модульного принципа проектирования электронных систем. Многолетняя практика эффективного проектирования новых автоматизирован- ных устройств в рамках имеющейся платформы согласуется с качественными расчетами. Количественное значение показателей стандартизации и унификации может служить индикатором для принятия инженерных и управленческих решений о внесении изменений в разрабатываемые изделия.
 

Ключевые слова: платформенное решение, модульный принцип проектирования, автоматизация физических измерений, эллипсометри- ческая установка, малый космический аппарат, стандарт CubeSat, стандартизация, унификация

Благодарности. Данная работа в части проектирования платформы малых космических аппаратов выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации: уникальный идентификатор RFMEFI57517X0154

Список литературы
1. Прокопьев В.Ю. Проектирование четырехканального контроллера АЦП для регистрации оптического излучения // Сборник научных трудов новосибирского государственного технического университета. 2014. № 3(77).
С. 25–36.
2. Рыхлицкий С.В., Спесивцев Е.В., Швец В.А., Прокопьев В.Ю. Спектральный эллипсометрический комплекс ЭЛЛИПС-1891-САГ // Приборы и техника эксперимента. 2012. № 2. С. 161–162.
3. Рыхлицкий С.В., Спесивцев Е.В., Швец В.А., Прокопьев В.Ю. Сканирующий эллипсометрический комплекс МИКРОСКАН-3М // Приборы и техника эксперимента. 2009.№ 3. С. 155–156.
4. Швец В.А., Чикичев С.И., Прокопьев В.Ю., Рыхлицкий С.В., Спесивцев Е.В. Эллипсометрический комплекс для исследования быстропротекающих высокотемпературных процессов. Автометрия. 2004. Т. 40. № 6. С. 61-69.
5. Рыхлицкий С.В., Швец В.А., Спесивцев Е.В., Прокопьев В.Ю. Лазерный магнитоэллипсометр // Приборы и техника эксперимента. 2009. № 4. С. 181–182.
6. Рыхлицкий С.В., Швец В.А., Спесивцев Е.В., Прокопьев В.Ю. Спектральный магнитоэллипсометр // Приборы и техника эксперимента. 2009. № 5. С. 166–167.
7. Швец В.А., Кручинин В.Н., Рыхлицкий С.В., Прокопьев В.Ю., Уваров Н.Ф. Эллипсометрическая in situ диагностика роста анодных пористых оксидных пленок на алюминии // Оптика и спектроскопия. 2015. Т. 118. № 2. С. 292–299. doi: 10.7868/S0030403415020166
8. Спесивцев Е.В., Рыхлицкий С.В., Аульченко Н.А., Прокопьев В.Ю. Матричный эллипсометрический комплекс МЭК-2 // Приборы и техника эксперимента. 2011. № 6. С. 137–138.
9. Прокопьев В.Ю., Кусь О.Н., Оссовский А.В. Малые косми- ческие аппараты стандарта CubeSat. Современные средства выведения // Вестник науки Сибири. 2014. № 2(12). С. 71–80.
13. Gorev V., Prokopyev V., Prokopyev Y., Sidorchuk A. Time-saving method of orbital thermal regime calculations of nanosatellites as exemplified by a 3U CubeSat // MATEC Web of Conferences. 2018. V. 158. P. 01012. doi: 10.1051/matecconf/201815801012
14. Doroshkin A., Zadorozhny A., Kus O., Prokopyev V., Prokopyev Y. Laboratory testing of LoRa modulation for CubeSat radio communications // MATEC Web of Conferences. 2018. V. 158. P. 01008. doi: 10.1051/matecconf/201815801008
15. Doroshkin A.A., Zadorozhny A.M., Kus O.N., Prokopyev V.Y., Prokopyev Y.M. Experimental Study of LoRa Modulation Immunity to Doppler Effect in CubeSat Radio Communications// IEEE Access. 2019. V. 7. P. 75721–75731.
doi: 10.1109/ACCESS.2019.2919274
 


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика