Магистратура
2019/2020![Цель освоения дисциплины](/f/src/global/i/edu/objectives.svg)
![Планируемые результаты обучения](/f/src/global/i/edu/results.svg)
![Содержание учебной дисциплины](/f/src/global/i/edu/sections.svg)
![Элементы контроля](/f/src/global/i/edu/controls.svg)
![Промежуточная аттестация](/f/src/global/i/edu/intermediate_certification.svg)
![Список литературы](/f/src/global/i/edu/library.svg)
Компьютерное моделирование электрофизических воздействий на бортовую электронику
Статус:
Курс по выбору (Компьютерные системы и сети)
Направление:
09.04.01. Информатика и вычислительная техника
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
2-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Преподаватели:
Востриков Александр Владимирович
Прогр. обучения:
Компьютерные системы и сети
Язык:
русский
Кредиты:
5
Контактные часы:
48
Программа дисциплины
Аннотация
Изучение и освоение студентами методов компьютерного моделирования электрофизических процессов в бортовой электронике как одного из этапов в информационной поддержке жизненного цикла изделий для решения практических задач, возникающих в повседневной деятельности инженера
Цель освоения дисциплины
- Целями освоения дисциплины “Компьютерное моделирование электрофизических воздействий на бортовую электронику” являются изучение и освоение студентами методов компьютерного моделирования электрофизических процессов в бортовой электронике как одного из этапов в информационной поддержке жизненного цикла изделий для решения практических задач, возникающих в повседневной деятельности инженера.
Планируемые результаты обучения
- Понимание характеристик плазмы в магнитосфере Земли, взаимодействия околоземной плазмы с материалами элементов внешней поверхности космических аппаратов (КА), дифференциального заряжение элементов КА. Практические навыки компьютерного моделирования заряжения поверхности КА, расчета и визуализации потенциального рельефа поверхности КА.
- Понимание параметров солнечного света и потоков заряженных частиц магнитосферы Земли. Понимание терминов: фотоэмиссия, вторичная электронная эмиссия,накопление объемных зарядов диэлектриками внешней поверхности КА. Навыки компьютерного моделирования объемного заряжения диэлектриков КА. Умение рассчитывать величины электрических полей объемных зарядов
- Понимание взаимодействия ионизирующих излучений с веществом. Знакомство стемновой и радиационная электропроводность диэлектриков. Навыки построения физико-математических моделей в задачах компьютерного моделирования электрофизических воздействий на БЭ.
- Умение анализировать полетные аномалии БЭ, состояния магнитосферы Земли во время полетной аномалии. Навыки построения структурных электрофизических моделей.
- Навыки компьютерного моделирования защиты БЭ от ЭСР. Понятие внутренней электризации КА. Концепция нанопроводимости диэлектриков БЭ космических аппаратов.
- Знакомство с программным приложением "Satellite-MIEM" для моделирования и расчета наводок в бортовой кабельной сети КА, методологией проектирования БЭ стойкой к воздействию импульсных помех
Содержание учебной дисциплины
- Тема 1. Электрофизические воздействия на бортовую электронику (БЭ)Понимание характеристик плазмы в магнитосфере Земли, взаимодействия околоземной плазмы с материалами элементов внешней поверхности космических аппаратов (КА), дифференциального заряжение элементов КА. Практические навыки компьютерного моделирования заряжения поверхности КА, расчета и визуализации потенциального рельефа поверхности КА.
- Тема 2. Параметры электрофизических воздействий и вызываемые ими физические процессы в БЭПонимание параметров солнечного света и потоков заряженных частиц магнитосферы Земли. Понимание терминов: фотоэмиссия, вторичная электронная эмиссия,накопление объемных зарядов диэлектриками внешней поверхности КА. Навыки компьютерного моделирования объемного заряжения диэлектриков КА. Умение рассчитывать величины электрических полей объемных зарядов
- Тема 3. Физико-математические модели в задачах компьютерного моделирования электрофизических воздействий на БЭПонимание взаимодействия ионизирующих излучений с веществом. Знакомство стемновой и радиационная электропроводность диэлектриков. Навыки построения физико-математических моделей в задачах компьютерного моделирования электрофизических воздействий на БЭ.
- Тема 4. Методы анализа негативных результатов электрофизических воздействий на БЭУмение анализировать полетные аномалии БЭ, состояния магнитосферы Земли во время полетной аномалии. Навыки построения структурных электрофизических моделей.
- Тема 5. Методы защиты БЭ от электрофизических воздействий.Навыки компьютерного моделирования защиты БЭ от ЭСР. Понятие внутренней электризации КА. Концепция нанопроводимости диэлектриков БЭ космических аппаратов.
- Тема 6. Компьютерное моделирование средств защиты БЭ от электрофизических воздействийЗнакомство с программным приложением "Satellite-MIEM" для моделирования и расчета наводок в бортовой кабельной сети КА, методологией проектирования БЭ стойкой к воздействию импульсных помех
Элементы контроля
- Контрольная работа
- лабораторные работы
- Участие в работе на семинарах, устные и письменные задания.
- Оитог. = 0,6·Оэкз + 0,4·Отекущий + 0,1 Одоп.вопрос
Промежуточная аттестация
- Промежуточная аттестация (1 модуль)Критерии оценки работы на практических занятиях: знание материала, умение сообщать материал, умение дополнять ответы, умение задавать существенные вопросы и формулировать проблему, умение готовить и презентовать доклады, посещаемость. Оценки за работу на практических занятиях преподаватель выставляет в рабочую ведомость. Накопленная оценка по 10-ти балльной шкале за работу на практических занятиях определяется перед промежуточным или итоговым контролем. Оценки за отдельные виды работ студента преподаватель выставляет в рабочую ведомость. Накопленная оценка за текущий контроль учитывает результаты студента по текущему контролю следующим образом: Отекущий= 0,5·тест. + 0,5·практич.р.;
- Промежуточная аттестация (2 модуль)Результирующая оценка за итоговый контроль в форме экзамена выставляется по следующей формуле, где Оэкз – оценка за работу непосредственно на экзамене: Оитог. = 0,6·Оэкз + 0,4·Отекущ. Способ округления накопленной оценки итогового контроля в форме экзамена - арифметический. На пересдаче студенту предоставляется возможность получить дополнительный балл для компенсации оценки за текущий контроль, если существуют уважительные причины пропуска соответствующий занятий (больничный, больничный на ребенка, форс-мажорные обстоятельства), студент демонстрирует, что отлично (хорошо) владеет материалом, умеет рефлексивно работать, логически мыслить, обсуждать проблемы. На экзамене студент может получить дополнительный вопрос (дополнительную практическую задачу, решить к пересдаче домашнее задание), ответ на который оценивается в 1 балл. Таким образом, результирующая оценка за итоговый контроль, получаемая на пересдаче, выставляется по формуле Оитог. = 0,6·Оэкз + 0,4·Отекущий + 0,1 Одоп.вопрос В диплом выставляется оценка, полученная на экзамене во втором модуле. Блокирующие элементы отсутствуют.
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- LTspice: компьютерное моделирование электронных схем, Володин, В., 2010
- Математическое моделирование : идеи, методы, примеры, Самарский, А. А., 2005
- Трухин М. П. ; под науч. ред. Иванова В.Э. - ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ. Учебное пособие для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 134с. - ISBN: 978-5-534-09441-1 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/osnovy-kompyuternogo-proektirovaniya-i-modelirovaniya-radioelektronnyh-sredstv-laboratornyy-praktikum-438167
Рекомендуемая дополнительная литература
- Благовещенский В.В. - Компьютерные лабораторные работы по физике в пакете MathCad - Издательство "Лань" - 2013 - 96с. - ISBN: 978-5-8114-1528-1 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/42975
- Коткин Г. Л., Попов Л. К., Черкасский В. С. - КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB 2-е изд., испр. и доп. Учебное пособие для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 202с. - ISBN: 978-5-534-10512-4 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/kompyuternoe-modelirovanie-fizicheskih-processov-s-ispolzovaniem-matlab-430702