УДК 004.946
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НИЗКОЙ МОЩНОСТИ В СБИС
Беляева Т.П.
Воронежская государственная лесотехническая академия
E-mail: belyaeva_tp@mail.ru
Актуальность работы. Для эффективной эксплуатации средств вооружения, ядерных установок и космической аппаратуры необходимо обеспечить стойкость схем к внешним воздействующим факторам, к которым относится радиационное воздействие. При этом для факторов космического излучения необходимо учитывать изменение деградации электропараметров при уменьшении мощности воздействия. Известны случаи значительно большей деградации электропараметров микросхем при низких интенсивностях воздействия радиации, что приводит к потере космического корабля при малых временах эксплуатации.
Цель работы состоит в разработке программного обеспечения на основе предложенных методов, математических моделей, алгоритмов моделирования воздействия гамма-излучения низкой мощности на компоненты современных сложных цифровых микросхем, выполненных по субмикронной технологии.
Для достижения поставленных целей необходимо:
-провести анализ физических и математических моделей, описывающих воздействие гамма-излучения различной мощности, определить проблемы их развития и возможности модификации для моделирования радиационных эффектов с учетом мощности излучения в современных схемах, выполненных по субмикронной и глубоко субмикронной технологии;
-разработать математические модели поведения сложнофункциональных блоков КМОП СБИС при воздействии гаммаизлучения малой мощности;
-разработать алгоритмы расчета поведения современных КМОП СБИС при воздействии гамма-излучения малой мощности;
-создать опытные образцы СБИС и провести их испытания при воздействии гамма-излучения малой мощности;
-оценить точность прогнозирования на основе сравнения теоретических и экспериментальных результатов.
Патентные исследования проводились в соответствии с СТО
41
10600824.056-2006 - Порядок проведения и оформления теоретических и патентных исследований, изобретений и рационализаторских предложений. Они показали, что полученные результаты работ в данном направлении будут обладать патентной чистотой.
По данному направлению сформировалась научная школа ВГЛТА-НИИЭТ. Непосредственно по данной работе частично проведен анализ области исследования, разработано программное обеспечение по учету статических видов излучения и серийно выпускаются СБИС. Результаты многих НИОКР апробированы на научных конференциях. Предприятие ФГУП НИИЭТ является одним из ведущих в стране в сфере разработки радиационно-стойких микросхем.
Планируемые результаты работ. На первом этапе работ необходимо проанализировать существующие математические модели влияния воздействия гамма-излучения малой мощности на интегральные схемы, модифицировать их с учетом субмикронной и глубоко субмикронной технологии. Далее осуществить программную реализацию предложенных методов, моделей и алгоритмов. И проверить адекватность путем сравнения расчетных данных и результатов эксперимента, которые будут получены при испытании аналога СБИС 1867ВЕ36.
Результатом первого года финансирования должны стать модели и алгоритмов расчета воздействия гамма-излучения малой мощности и их частичная реализация в программном обеспечении.
В течение второго года необходимо создать ПО для расчета воздействия гамма-излучения малой мощности на ИС и библиотеку элементов для проектирования стойких к гамма-излучению малой мощности микросхем и оценить точность расчета.
Проведенные исследования позволят защитить не менее 1 кандидатской диссертации, опубликовать не менее 30 научных работ, оформить патенты. Данная работа сделает значительный задел по созданию наукоемких технологий и отвечает заявленной президентом программе удвоения ВВП за 10 лет.
По теме исследования авторами опубликовано более 100 работ, написано несколько монографий. Некоторые их них приведены в списке литературы.
42
УДК 004.624
ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУР СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Соловьев А.Ю., Земляков Д.А.,Семенов М.Е., Канищева О.И.
Старооскольский технологический институт филиал Московского государственного института стали и сплавов (СТИ НИТУ МИСиС), Военный авиационный инженерный университет (г. Воронеж)
E-mail: solovyov.anton@gmail.com, fear.pro@mail.ru
В современных условиях развития рынка телекоммуникаций возникает необходимость в разработке единого комплекса методов
ирешений для оптимизации процесса построения сетей передачи данных. При этом главной задачей является сокращение расходов на строительство сети, а так же повышение качества безотказной работы сервисов сети.
При этом наиболее важной задачей является решение различных задач структурной оптимизации (минимизация затрат на прокладку кабеля, подключения абонентов и т.д.) и проблема анализа
ипрогноза, целью которого является определение и расшивке узких мест.
Таким образом, разработка программного комплекса решения задачи оптимизации структуры и процессов в крупных и террито- риально-распределенных телекоммуникационных сетях является актуальной задачей в исследованиях современных сетей доступа.
Целью проекта является разработка программного комплекса на основе формирования единого метода по оптимизации структуры на этапе проектирования и прогнозирования развития сети в период эксплуатации.
Решаемые задачи, необходимые для достижения цели
-анализ и оценка существующих алгоритмов решения задач структурной оптимизации систем передачи данных и существующих методов и моделей для исследования временных рядов трафика данных;
-анализ временных рядов трафика данных с дискретным временем снятия данных с целью выявления свойств самоподобия;
-декомпозиция задач оптимизации, нахождение наиболее подходящих алгоритмов их решения и сведение их к единой задаче, с целью получения обобщенного алгоритма для решения задачи структурной оптимизации;
43
-разработка обобщенного алгоритма решения задачи структурной оптимизации;
-разработка программного продукта для решения задачи оптимизации структуры и процессов в крупных и территориальнораспределенных телекоммуникационных сетях и его апробация в реальных условиях эксплуатации.
Существующие программные продукты обладают высокой ценой и являются узкоспециализированными, разработанными для конкретного типа сетей и оценки только их параметров.
К настоящему времени получены следующие результаты:
-Экспериментально выявлены признаки свойств самоподобия при анализе временных рядов трафика данных с дискретным временем снятия данных.
-Проанализированы модели для анализа временных рядов трафика данных. В частности семейство авторегрессионных моделей и метод «Гусеница».
-Осуществлен анализ и прогнозирование временных рядов трафика данных посредством метода сингулярно-спектрального анализа (метод «Гусеница»)и фрактальной модели авторегрессии проинтегрированного скользящего среднего.
-Разработаны и реализованы модифицированные алгоритмы на основе метода муравьиных колоний для решения задач размещения.
-Предложены методы и алгоритмы решения второстепенных задач структурной оптимизации.
-Предложен обобщенный алгоритм для решения задач структурной оптимизации при построении систем передачи данных.
Литература
1.Соловьев А.Ю. Экспериментальные исследования трафика компьютерной сети на предмет самоподобия [Текст] / А.Ю.Соловьев, М.Е. Семенов, // Системы управления и информационные технологии, 2008. −№ 3(33).− С. 71-73
2.Соловьев А.Ю. Алгоритмы структурной оптимизации сетей связи [Текст] / А.Ю.Соловьев, М.Е. Семенов, О.В. Тимченко // Системы управления и информационные технологии, 2009.−№ 3.1(37).−С. 195199.
44
УДК 004.932.721
ПРИМЕНЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ
Авдюшина А.Е.
Воронежский государственный технический университет
E-mail: 1307fox@mail.ru
Иногда необходимо не только определить наличие постороннего объекта в контролируемой зоне, но и указать его координаты с точностью до нескольких метров. Один из вариантов решения этой задачи – использование распределенной системы радиопеленгаторов. Однако такая система не лишена недостатков: радиопеленгаторы – устройства сложные и дорогие; кроме того, для их использования необходима лицензия; чтобы быть обнаруженным, нарушитель должен пользоваться радиосвязью, причем в контролируемом пеленгатором диапазоне частот.
В данной работе предлагается система, позволяющая в определенных условиях добиться того же результата, и лишенная указанных недостатков.
Структурно система состоит из центрального поста (сбора и обработки данных) и двух или более необслуживаемых периферийных постов (видеонаблюдения), объединенных в единую сеть. После разворачивания системы для работы с ней достаточно присутствия одного человека на центральном посту.
Периферийные посты отвечают за получение изображения интересующего оператора сектора пространства. Каждый из этих постов представляет собой видеокамеру, закрепленную на поворотном устройстве, позволяющем поворачивать ее на 360 градусов в горизонтальной плоскости и на 180 градусов в вертикальной. Сигнал с выхода видеокамеры передается на центральный пост. Оттуда, в свою очередь, производится управление поворотным устройством.
Центральный пост представляет собой компьютер, снабженный большим монитором (или несколькими), позволяющим одновременно отображать изображения со всех периферийных постов системы, и мощный процессор, обеспечивающий вычисление местоположения заинтересовавшего оператора объекта в реальном времени.
Связь между постами осуществляется по радиоканалу. Самым
45