RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Computational nanotechnology // Архив

Comp. nanotechnol., 2021, том 8, выпуск 3, страницы 36–49 (Mi cn346)

МНОГОМАСШТАБНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Технико-экономические аспекты совершенствования процессов изготовления лазерных гироскопов с использованием методов компьютерного моделирования

Е. В. Кузнецовab, Д. Н. Ермаковca, О. Е. Самусенкоc, Ю. Д. Голяевa, Ю. Ю. Колбасa, Ю. Н. Кофановad, Т. И. Соловьеваca, Н. Е. Кузнецовa, Ю. А. Винокуровa

a НИИ «Полюс» имени М.Ф. Стельмаха
b Центр национальной технологической инициативы «Фотоника» Инженерной академии Российского университета дружбы народов
c Российский университет дружбы народов, г. Москва
d Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", г. Москва

Аннотация: В статье рассматриваются пути повышения качества и экономической эффективности разработки и производства сложных инновационных электронных приборов, к которым относятся лазерные гироскопы (ЛГ). Описаны проблемы, возникающие при обеспечении надежной работы ЛГ в широком диапазоне температур, связанные с плотной компоновкой прибора. Детально рассмотрены теоретические принципы и математический аппарат, которые используются при построении тепловых моделей трехосных ЛГ с электроникой. Приводится разработанный алгоритм построения тепловой модели ЛГ, предусматривающий процедуру поэтапного разукрупнения (масштабирования - zooming). Описан процесс моделирования ЛГ с помощью системы АСОНИКА, представлена построенная тепловая модель ЛГ, а также тепловое поле одного из печатных узлов ЛГ. Указаны обнаруженные теплонагруженные электронные компоненты. Приведены результаты экспериментальной проверки точности моделирования посредством реального измерения термодатчиками температур в узлах модели, подтвердившие достоверность теплового моделирования с помощью системы АСОНИКА. Подчеркивается, что стоимость изготовления и испытаний ЛГ является достаточно высокой. Поэтому задача поиска путей снижения стоимости на этапах разработки и производства ЛГ с одновременным обеспечением повышения качества и надежности выпускаемых приборов является крайне актуальной. Точное тепловое моделирование на ранних стадиях разработки является эффективным способом решения этой задачи благодаря экономии средств на испытания и переконструирование, а также благодаря применению недорогой отечественной компьютерной системы моделирования АСОНИКА.

Ключевые слова: лазерный гироскоп, компьютерное тепловое моделирование, метод электротепловых аналогий, метод поэтапного разукрупнения (масштабирования - zooming), метод конечных разностей, метод сеток, метод графов.

Поступила в редакцию: 08.08.2021

DOI: 10.33693/2313-223X-2021-8-3-36-49



© МИАН, 2024