авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

Отчет по мероприятию

«Реализация инженерно-космических образовательных программ для

школьников и практикумов для студентов техникумов в рамках развития

инновационного

инженерно-технического образовательного кластера»

Направление 5 «Развитие инновационной инфраструктуры образования

через создание центров коллективного доступа на базе вузов, учреждений

образования и дополнительного образования детей (центры

прототипирования, инновационно-образовательные кластеры и пр.)»

2012 РЕФЕРАТ Отчет содержит:

Общее число страниц – 58 Число страниц в основной части – 12 Число таблиц в основной части – 2 Число приложений – 7 Ключевые слова: Научно-образовательный кластер, инженерно-технические специальности, научно-техническое образование молодёжи, школы, колледжи, НИИЯФ МГУ, ММК Мероприятие направлено на решение проблемы недостатка инженерного, а также квалифицированного рабочего и технического персонала для научных исследований и наукоёмких технологических производств. Цель мероприятия – привлечение в наукоёмкие отрасли молодых кадров, мотивированных на практическую работу в инновационном секторе и владеющих необходимыми знаниями и начальными навыками для работы на современном обрабатывающем и электронном оборудовании, что достигается при реализации инженерно космических образовательных программ в рамках развития инновационного инженерно-технического образовательного кластера. Теоретические знания и практические навыки получаются на примере создания конкретного объекта – обучающего пикоспутника «СanSat». На базе Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ имени М.В.Ломоносова (НИИЯФ МГУ), Мемориального музея космонавтики (ММК) и нескольких учреждений среднего общего и специального образования создается научно-образовательный кластер, действующий по совместно разработанным программам обучения. В отчётный период подготовлена материальная и методическая основа для реализации проекта. В частности, сконструирован и изготовлен серийно отечественный конструктор СanSat, подготовлена учебно-производственная база для проведения учебных занятий и практик, разработаны и апробированы программы повышения квалификации и дополнительного образования.

ВВЕДЕНИЕ В силу различных причин в течение последние двадцати лет происходил массовый отток специалистов из науки и наукоёмких отраслей промышленности, в результате чего возник катастрофический дефицит не только учёных, но и специалистов инженерно-технических и рабочих профессий. Одновременно в мире происходил качественный скачок в развитии электроники, материаловедения, информационных технологий и, в итоге, радикальное изменение технологической базы. В этой ситуации крайне актуальной является задача привлечения молодёжи к профессиям инженерно технического профиля, обеспечивающим реализацию инновационного технологического прорыва, без которого нормальное развитие России становится невозможным. То есть, необходимо в кратчайшие сроки организовать приток в промышленность и науку большого количества инженеров, техников и рабочих, обладающих необходимыми знаниями и навыками для работы с высокотехнологичным оборудованием и способных обеспечить инженерно-техническое сопровождение прорывных исследований и разработок. Необходимо развитие системы научно-технического творчества молодёжи и привлечение интереса к наукоёмким отраслям на базе широкого использования современных компьютерных, моделирующих, конструкторских технологий, что по существу является начальной подготовкой инженерных и научных кадров по приоритетным направлениям науки и техники. Таким образом, актуальность данной проблемы и проекта является очевидной.

Новизна решения заключается в объединении образовательных учреждений различного профиля и предприятий в области современной инженерии и космонавтики, что обеспечивает включение школьников в практико-ориентированное обучение на базе МГУ и ММК и позволяет осуществить совместную подготовку техников, монтажников радиоаппаратуры и рабочих-станочников на базе МГУ и колледжей Москвы посредством реализации инженерно-космических образовательных программ и практикумов для школьников, студентов техникумов и учащихся колледжей в рамках развития инновационного инженерно-технического образовательного кластера.

Поэтому целью настоящего этапа мероприятия является именно подготовка материальной и учебно-методической базы для масштабной реализации мероприятия в 2013-2015 гг.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 2.1.1. Описание проблемы, на решение которой направлено мероприятие, цели и задачи мероприятия.

Мероприятие направлено на решение проблемы недостатка инженерного, а также квалифицированного рабочего и технического персонала для научных исследований и наукоёмких технологических производств. Цель мероприятия – привлечение в наукоёмкие отрасли молодых кадров, мотивированных на практическую работу в инновационном секторе и владеющих необходимыми знаниями и начальными навыками для работы на современном обрабатывающем и электронном оборудовании, что достигается при реализации инженерно-космических образовательных программ для учащихся школ физико-математического профиля, студентов техникумов и колледжей в рамках развития инновационного инженерно-технического образовательного кластера. То есть, необходимо в кратчайшие сроки организовать приток в промышленность и науку большого количества инженеров, техников и рабочих, обладающих необходимыми знаниями и навыками для работы с высокотехнологичным оборудованием и способных обеспечить инженерно техническое сопровождение прорывных исследований и разработок.



2.1.2. Актуальность и практическая значимость мероприятия.

Актуальность мероприятия определяется задачей привлечения молодёжи к профессиям инженерно-технического профиля, обеспечивающим реализацию инновационного технологического прорыва, без которого нормальное развитие России становится невозможным. То есть, необходимо в кратчайшие сроки организовать приток в промышленность и науку большого количества инженеров, техников и рабочих, обладающих необходимыми знаниями и навыками для работы с высокотехнологичным оборудованием и способных обеспечить инженерно-техническое сопровождение прорывных исследований и разработок. Развитие устойчивых связей между предприятиями, заинтересованными в молодых квалифицированных специалистах, и учреждениями образования, готовящими таких специалистов.

Практическая значимость заключается:

в подготовке для предприятий наукоемких отраслей квалифицированных кадров рабочих и технических специальностей, способных работать на современном технологическом оборудовании;

в повышении квалификации школьных учителей и преподавателей колледжей в области интеграции среднего образования и современных инженерно-технических областей знаний;

в повышение мотивации школьников к будущей деятельности в области космической техники и иных инновационных инженерных областях.

2.1.3. Новизна предлагаемых решений.

Новизна заключается в объединении образовательных учреждений различного уровня и предприятий научно-исследовательского профиля в интересах современной инженерии и космонавтики на методической и образовательной базе проекта «СanSat в России», включении школьников в практико-ориентированное обучение на базе МГУ и ММК, а также совместная подготовка рабочих и техников на базе МГУ и технических колледжей Москвы.

2.1.4. Характеристика количественного и качественного состава и описание функций исполнителей мероприятия.

Основными исполнителями проекта являются НИИЯФ МГУ и ММК.

Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В.Скобельцына МГУ имени М.В. Ломоносова является крупнейшим научным подразделением МГУ, основные направления исследований которого: физика космоса и космических лучей, физика высоких энергий, фундаментальная ядерная физика, микроэлектроника и взаимодействие излучений с веществом.

Особое место в научной программе Института занимают исследования космических излучений за пределами атмосферы на космических аппаратах.

Начиная с запуска II-го спутника Земли (1957 г.), на котором была установлена аппаратура, созданная под руководством С.Н. Вернова для изучения космических лучей, исследования космических излучений стали для Института основными.

Приборы, разработанные и изготовленные в НИИЯФ, были установлены и надежно работали на более, чем 240 искусственных спутниках Земли и автоматических межпланетных станциях, направлявшихся к Луне, Венере и Марсу. За более чем 40-летнюю историю исследований космической радиации в околоземном и межпланетном космическом пространстве ученым Института удалось получить ряд важнейших научных результатов в области фундаментальной науки и прикладных исследований. Среди них - открытие радиационных поясов (внешней зоны радиации), Южно-Атлантической (Бразильской) аномалии в распределении захваченных частиц на малых высотах;

исследования химического состава радиационных поясов и кольцевого тока ионов, ответственного за генерацию магнитных бурь.

Огромное значение для развития представлений о физике околоземного космического пространства сыграли экспериментальные работы по исследованию динамики релятивистских частиц в радиационных поясах. Был обнаружен и исследован радиационный пояс энергичных ионов, образованный аномальными космическими лучами.

В настоящее время Институт проводит экспериментальные исследования радиации и космических лучей практически во всей области околоземного пространства: на геостационарной орбите (спутники серии "Экспресс"), на высокоэллиптической (спутник серии "Молния"), на низких орбитах (спутники "Метеор", "Коронас-Ф" и Международная космическая станция).

Материальная и интеллектуальная база ММК позволяет проводить массовые образовательные мероприятия с учителями и учащимися школ и колледжей, используя для этого инфраструктуру музея и его персонал.

2.1.5. Описание инфраструктурной площадки и ресурсов – материально технических, информационных, технологических и др., используемых при реализации мероприятия.

В 2011 году НИИЯФ МГУ совместно с Мемориальным музеем космонавтики (ММК) начал реализацию в России инновационного образовательного проекта «CanSat». В проекте приняли участие более 50 школ из различных регионов России.

В течение последних лет НИИЯФ МГУ приобрел комплекс технологического и испытательного оборудования, необходимого для развития в МГУ научного и космического приборостроения. Комплекс включает в себя современные обрабатывающие центры с ЧПУ, технологические линии и др. В то же время в НИИЯФ МГУ имеется квалифицированный научный и инженерный персонал, способный оказать необходимую поддержку процессу обучения как в чтении лекций и проведении практических занятий в практикумах, так и для воспитания навыков работы на современном научном и производственном оборудовании.

Материальная и интеллектуальная база ММК позволяет проводить массовые образовательные мероприятия с учителями и учащимися школ и колледжей, используя для этого инфраструктуру музея и его персонал.

В 2011 году НИИЯФ МГУ совместно с Мемориальным музеем космонавтики (ММК) начал реализацию в России инновационного образовательного проекта «CanSat». В проекте приняли участие более 50 школ из различных регионов России.

Школьная и музейная педагогики – явления взаимопроникающие и взаимовыгодные;

усилия и первой, и второй направлены на достижение общих целей:

Воспитание подрастающего поколения на примере национального героя, в данном случае, на примере ученого, летчика-космонавта;

Формирование национальной идеологии;

Создание новой музейной аудитории, расширение пространства влияния музея.

развитие творческого научно-исследовательского потенциала детей и молодежи;

Профориентация подрастающего поколения.

Музейно – педагогические (образовательные) программы и проекты Мемориального музея космонавтики основаны на инновационных методиках, которые должны обеспечить:

активную, самостоятельную и инициативную позицию учащихся в учении, повседневной жизни;

развитие в первую очередь общеучебных умений и навыков:

исследовательских, рефлексивных, самооценочных;

формирование не просто умений, а умений, непосредственно сопряженных с опытом их применения в практической деятельности;

приоритетное нацеливание на развитие познавательно – творческого интереса учащихся;

реализацию принципа связи обучения с жизнью.

2.1.6. Перечень учреждений образования, участвующих в реализации мероприятия.

В мероприятии принимали участие:

1. НИИЯФ МГУ 2. ГБОУ СПО ПК №39 (политехнический колледж №39 г.Москвы) 3. МАОУ Гимназия имени Н.М.Пушкова, г.о.Троицк, Москва 4. ГОУ СОШ 1155 г. Москвы 5. ГОУ СОШ 179 г. Москвы 6. ГОУ СОШ 85 г. Москвы 2.1.7. Критерии и показатели, по которым определяется успешность реализации мероприятия.

№ Показатель Значение Требование по ТЗ Количество мероприятий для школьников и не указано 1. студентов колледжей Количество школьников, принявших участие 2. в работе аэрокосмической школы Количество школьников и студентов 3.

колледжей, принявших участие в дне знаний в Музее Космонавтики Количество школьников, принявших участие 4.

в семинаре «Современная космонавтика и Общее проект «CanSat в России». значение – не менее Количество школьников, принявших участие 5.

в семинаре «Участие НИИЯФ МГУ в космической программе России».

Количество школьников принявших участие в 6.

работе стенда «CanSat в России» на Фестивале науки в городе Москве Количество студентов колледжей, прошедших 7. мастер-классы Количество учителей школ и преподавателей 8. колледжей, принявших участие в проекте Продолжительность курсов повышения не указано 9. квалификации для учителей (ак. часов) Количество средних общеобразовательных не указано 10. школ г.Москвы, принявших участие в проекте Количество конструкторов «CanSat», не указано 11.

переданных на безвозмездной основе в средние общеобразовательные школ г.Москвы 2.1.8. Перечень организационно-методических документов, разработанных в ходе выполнения мероприятия.

№ Документ Объем 28 стр.

Научно-методические разработки по проекту CanSat 1.

2 стр.

Пресс-релизы мероприятий 2.

курсов 4 стр.

Программы и учебные планы повышения 3.

квалификации Программы и учебные планы повышения квалификации утверждены Учёным советом НИИЯФ МГУ и ОЯФ физического факультета МГУ а также приказами об открытии этих программ.

3 стр.

Фототчет о мероприятии 4.

1 стр.

Положение II Всероссийского чемпионата «CanSat в 5.

России»

1 стр.

Положение о Высшей лиги инновационного 6.

образовательного проекта «CanSat в России»

2 стр.

Тезисы доклада Образовательный проект «CanSat в 7.

России» на второй научно-методической конференции «Новые образовательные программы МГУ и школьное образование»

Веденькин Н.Н., Мороз О.Ю., Радченко В.В.

Программы и учебные планы повышения квалификации утверждены Учёным советом НИИЯФ МГУ и ОЯФ физического факультета МГУ а также приказами об открытии этих программ.

2.1.9. Контингент жителей Москвы, охваченных мероприятием.

В мероприятии приняли участие:

Учащиеся 7-11 классов средних общеобразовательных школ Студены учреждений среднего профессионального образования Учителя средних общеобразовательных школ 2.1.10. Количество жителей Москвы, охваченных мероприятием.

№ Категория Количество Требование по ТЗ Учащиеся 7-11 классов средних не указано 1. общеобразовательных школ Студены учреждений среднего не указано 2. профессионального образования Учителя средних не указано 3. общеобразовательных школ Общее количество участников 312 2.1.11. Адрес Web-страницы официального сайта вуза с материалами по мероприятию.

Инженерно-космический инновационный образовательный кластер на сайте «МГУ – школьному учителю»:

http://teacher.msu.ru/cluster/engspace Программа «CanSat» в России:

http://www.spacephys.ru/en/proekty/cansat-v-rossii http://galaktika-kaluga.ru/index.php?Itemid= http://roscansat.com/cansat-russia/ 2.1.12. Перечень этапов мероприятия;

поэтапное описание содержания и результатов мероприятия.

Перечень проведенных мероприятий № Дата Мероприятие 23-28 августа Выездная аэрокосмическая школа в г. Калуге «Мой 1.

первый космический аппарат»

Программа школы:

Физика космоса и околоземного пространства;

История космонавтики;

Дистанционное зондирование Земли;

Программирование электронных схем ;

Как сделать спутник CanSat.

Мастер-классы по навыкам паяния и работе с электронным оборудованием Количество слушателей-школьников 50 чел.

1 сентября День знаний в Мемориальном музее космонавтики 2.

Мастер – классы по темам:

1. Спутникостроение 2. Ракетостроение 3. Дистанционное зондирование Земли 4. Робототехника В работе мастер-классов приняли участие более учащихся школ и колледжей г.Москвы.

18 сентября Семинар в МГУ для учащихся московских школ 3.

«Современная космонавтика и проект «CanSat в России».

20 и 27 Семинары в МГУ для школьников «Участие 4.

сентября НИИЯФ МГУ в космической программе России».

1-12 октября Семинары и практические занятия по подготовке 5.

школьников-участников проекта «CanSat в России»

к участию в мероприятиях Фестиваля Науки 12- октября.

Массовые профориентационные мероприятия в рамках Фестиваля науки.

Работа школьников и студентов на экспозициях:

1. МГУ-Космос 2. СаnSat в России 3. Микромир и макромир 13 октября Межрегиональный педагогический совет в ММК.

4.

«Инновационные образовательные программы, проекты научно – технической направленности».

17 ноября Презентация проекта и курсов повышения 5.

квалификации учителей на конференции «Новые образовательные программы МГУ и школьное образование 19 ноября. Начало работы курсов повышения квалификации 6.

учителей в ММК.

Набрана 1 группа из 8 учителей московских школ.

Программа рассчитана на 72 часа очных занятий (см.

приложение 2).

По окончании обучения выдается свидетельство.

22 ноября Экскурсия преподавателей и учащихся колледжа №39 в 7.

НИИЯФ МГУ. Знакомство с тематикой исследований и материально-технической базой.

22 ноября Мастер-классы для учащихся колледжа №39 на 8.

оборудовании в НИИЯФ МГУ 26-30 ноября Распределение конструкторов «СanSat» по школам, 9.

принимающим участи в проекте, консультации и мастер-классы по программированию микроконтроллеров.

Перечень выполненных работ № Направление работы Разработаны программы и учебные планы курсов повышения 1.

квалификации учителей «Бескрайний космос. Что мы знаем о нём?».

Программы, рассчитанные на 72 часа, утверждены Учёным советом НИИЯФ и ОЯФ физического факультета МГУ и включают в себя следующие разделы:

1. Введение в основы астрономии.

2. Основы дистанционного зондирования Земли для школьников:

3. история, технологии, применение.

4. Исторические этапы освоения космического пространства.

5. Введение в физику космоса.

6. Обучающий спутник CanSat в школьном образовании.

Проведена закупка оборудования и материалов для разработки и 2.

производства конструкторов СanSat.

Разработан отечественный конструктор CanSat для передачи в учебные 3.

заведения Москвы.

Разработаны методические пособия для передачи творческим 4.

коллективам, участвующим в проекте.

Информационные материалы о мероприятиях, а также учебные планы, методические разработки и учебные пособия приводятся в Приложении к отчёту 2.1.13. Перечень полученных при выполнении мероприятия результатов интеллектуальной деятельности (РИД) Указанные типы РИД не выполнялись.





2.1.14. Предложения по дальнейшему практическому использованию результатов выполнения мероприятия, в т.ч. результатов интеллектуальной деятельности Результаты выполнения первого этапа мероприятия позволяют на базе Научно-исследовательского института ядерной физики (НИИЯФ) МГУ, Мемориального музея космонавтики (ММК) и нескольких профильных школ и учреждений среднего технического образования продолжить работу научно образовательного кластера, действующего по совместно разработанным программам обучения. В своих учебных заведениях учащиеся получат общее и начальное специальное образование и базовые производственные навыки, а в НИИЯФ – дополнительные знания: как общие, так и специальные (устройство и работа станков с ЧПУ, монтаж и программирование электроники, 3D моделирование и др.);

Общие:

современные представления об окружающем космическом пространстве, современное состояние космических исследований;

устройство космической техники (ракеты-носители и космические аппараты), основы проектирования И специальные:

программирования и испытаний электронных схем и приборов, 3D-моделирование, также цикл мастер-классов для получения практических навыков монтажа и программирования электронных схем, работы на станках с ЧПУ и 3D-принтерах.

При этом теоретические знания и практические навыки будут получены на примере создания конкретного объекта – обучающего пикоспутника «СanSat».

НИИЯФ МГУ обеспечит условия для прохождения учащимися учебных и производственных практик и будет содействовать трудоустройству наиболее подготовленных выпускников в НИИЯФ, другие подразделения МГУ и на предприятия наукоемких отраслей.

2.1.15. Проблемы и трудности, возникшие у исполнителя при достижении целей и решении задач мероприятия.

К проблемам и трудностям, возникшим при достижении целей и решении задач мероприятия, следует отнести, прежде всего, крайне сжатые сроки выполнения проекта и задержку поступления финансирования, не позволяющие в условиях действия ФЗ 94 рационально использовать выделенные средства на приобретение оборудования и необходимых комплектующих и материалов.

2.1.16. Проявленный к мероприятию интерес и полученная поддержка мероприятия со стороны общества, государственных структур, международных организаций, бизнеса, инвесторов, СМИ и т.д.

Мероприятие проходило в сотрудничестве с Московским мемориальным музеем космонавтики.

Поддержку мероприятию оказал ИТЦ «СКАНЭКС»:

http://www.scanex.ru/ru/news/News_Preview.asp?id=n Федеральный портал «Российское образование» о проекте «CanSat»:

http://www.edu.ru/index.php?page_id=5&topic_id=6&sid= Газета «Троицкий вариант» о проекте «CanSat»:

http://trv-science.ru/98N.pdf 2.1.17. Экспертная оценка текущего статуса мероприятия К мероприятию был проявлен большой интерес СМИ и государственных и общественных организаций в Москве и регионах, что, однако, не привело к появлению дополнительных источников финансирования проекта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основной целью проведенного мероприятия являлось развитие и популяризация инженерно-космического образования среди молодежи города Москвы.

Мероприятие имело следующие направления:

1. Разработан отечественный конструктор CanSat, который передан в школы Москвы, участвующие в проекте.

2. Работа со школьниками по проекту «CanSat».

3. Работа со студентами колледжей на базе НИИЯФ МГУ.

4. Работа со школьными учителям и преподавателями колледжей на курсах повышения квалификации.

5. Проведены PR-акции: экспозиция на Фестивале науки в МГУ, доклады на конференциях, статьи в газета «Московский университет», газете «Троицкий вариант», журнале «Аэрокосмический курьер».

Каждое из направлений решало особую задачу, связанную с достижением обозначенной цели.

Для реализации проекта «CanSat», специалистами НИИЯФ МГУ был разработан, который по ряду параметров превосходит американский аналог.

Работа со школьниками по проекту «CanSat» обеспечило углубленное знакомство талантливой молодежи с реальными задачами, возникающими инженерно-космических исследованиях.

Успешное выполнение проекта требовало как теоретических знаний, так и инженерных навыков. Участие школьников к данном проекте способствовало профессиональной ориентации и мотивации к продолжению дальнейшего обучения в инженерно космической области.

В ходе мероприятия была апробирована модель взаимодействия НИИЯФ МГУ и политехнического колледжа №39. Студенты колледжа получили возможность пойти практику на оборудовании НИИЯФ МГУ: устройство и работа станков с ЧПУ, монтаж и программирование электроники, 3D-моделирование. Подобная практика на данном оборудовании имеет большое значение для студентов, т.к. техническое оснащение НИИЯФ МГУ существенно превосходит техническое оснащение колледжа. В свою очередь, ряд студентов колледжа выразили желание в дальнейшем поступить на работу в НИИЯФ МГУ для сопровождения работы и обслуживания оборудования.

Развитие образовательных инженерно-космических проектов для школьников возможно только при организации соответствующих курсов повышения квалификации учителей. Специалистами НИИЯФ МГУ и сотрудниками Мемориального музея космонавтики были разработан курс:

«Бескрайний КОСМОС. Что мы знаем о нем?».

Полученные результаты позволяют заключить, что создан серьёзный задел для реализации масштабного проекта создания инженерно-научного кластера, включающего в себя МГУ, общеобразовательные школы физико математического профиля и колледжи на базе совместного выполнения проекта «СаnSat в России». Это позволит создать устойчивые творческие и производственные контакты и, в конечном итоге, способствовать выполнению задачи привлечения молодых научных, инженерно-технических и рабочих кадров в наукоёмкие отрасли.

ПРИЛОЖЕНИЕ Научно-методические разработки по проекту CanSat.

1.1. Конструктор CANSAT Конструктор CanSat был разработан в НИИЯФ МГУ под руководством с.н.с Н.Н.Веденькина. Он имеет ряд отличий от американского аналога.

Конструктор состоит из платформы и трёх электронных модулей:

процессорного модуля, модуля полезной нагрузки и модуля передачи данных.

Процессорный модуль представляет собой микроконтроллер семейства AVR тип Atmel128.

Отличительные особенности Аtmel128:

маломощный 8-разрядный AVR Высокопроизводительный, микроконтроллер;

Развитая RISC-архитектура:

– 133 мощных инструкций, большинство из которых выполняются за один машинный цикл;

– 32 8-разр. регистров общего назначения + регистры управления встроенной периферией;

– Полностью статическая работа;

– Производительность до 16 млн. операций в секунду при тактовой частоте МГц;

– Встроенное умножающее устройство выполняет умножение за 2 машинных цикла.

Энергонезависимая память программ и данных:

– Износостойкость 128-ми кбайт флэш-памяти перепрограммируемой внутрисистемно: 1000 циклов запись/стирание:

– Опциональный загрузочный сектор с отдельной программируемой защитой;

Внутрисистемное программирование встроенной загрузочной программой Гарантированная двухоперационность, возможность чтения во время записи:

– Износостойкость 4 кбайт ЭСППЗУ: 100000 циклов запись/стирание;

– Встроенное статическое ОЗУ емкостью 4 кбайт;

– Опциональная возможность адресации внешней памяти размером до кбайт;

– Программируемая защита кода программы;

– Интерфейс SPI для внутрисистемного программирования.

Интерфейс JTAG (совместимость со стандартом IEEE 1149.1:

– Граничное сканирование в соответствии со стандартом JTAG;

– Обширная поддержка функций встроенной отладки;

– Программирование флэш-памяти, ЭСППЗУ, бит конфигурации и защиты через интерфейс JTAG;

Отличительные особенности периферийных устройств:

– Два 8-разр. таймера-счетчика с раздельными предделителями и режимами сравнения;

– Два расширенных 16-разр. таймера-счетчика с отдельными предделителями, режимами сравнения и режимами захвата;

– Счетчик реального времени с отдельным генератором;

– Два 8-разр. каналов ШИМ;

– 6 каналов ШИМ с программируемым разрешением от 2 до 16 разрядов;

– Модулятор выходов сравнения;

– 8 мультиплексированных каналов 10-разрядного аналогово-цифрового преобразования;

8 несимметричных каналов 7 дифференциальных каналов 2 дифференциальных канала с выборочным усилением из 1x, 10x и 200x;

– Двухпроводной последовательный интерфейс, ориентированный не передачу данных в байтном формате;

– Два канала программируемых последовательных УСАПП;

– Последовательный интерфейс SPI с поддержкой режимов ведущий/подчиненный;

– Программируемый сторожевой таймер со встроенным генератором;

– Встроенный аналоговый компаратор;

Специальные возможности микроконтроллера:

– Сброс при подаче питания и программируемая схема сброса при снижении напряжения питания;

– Встроенный калиброванный RC-генератор;

– Внешние и внутренние источники прерываний – Шесть режимов снижения энергопотребления: холостой ход (Idle), уменьшение шумов АЦП, экономичный (Power-save), выключение (Power down), дежурный (Standby) и расширенный дежурный (Extended Standby) – Программный выбор тактовой частоты – Конфигурационный бит для перевода в режим совместимости с Atmega – Общее выключение подтягивающих резисторов на всех линиях портов ввода вывода Ввод-вывод и корпуса – 53 –программируемые линии ввода-вывода – 64-выв. корпус TQFP Рабочие напряжения – 2.7 - 5.5В для Atmega128L – 4.5 - 5.5В для ATmega Градации по быстродействию – 0 - 8 МГц для Atmega128L – 0 - 16 МГц для ATmega Рисунок 1 – Расположение выводов у ATmega Краткий обзор ATmega128 – маломощный 8-разр. КМОП микроконтроллер, основанный на расширенной AVR RISC-архитектуре. За счет выполнения большинства инструкций за один машинный цикл ATmega128 достигает производительности 1 млн. операций в секунду/МГц, что позволяет проектировщикам систем оптимизировать соотношение энергопотребления и быстродействия.

Функциональная схема Рисунок 2 – Функциональная схема Ядро AVR сочетает богатый набор инструкций с 32 универсальными рабочими регистрами. Все 32 регистра непосредственно подключены к арифметико-логическому устройству (АЛУ), который позволяет указать два различных регистра в одной инструкции и выполнить ее за один цикл. Данная архитектура обладает большей эффективностью кода за счет достижения производительности в 10 раз выше по сравнению с обычными CISC микроконтроллерами.

ATmega128 содержит следующие элементы: 128 кбайт внутрисистемно программируемой флэш-памяти с поддержкой чтения во время записи, 4 кбайт ЭСППЗУ, 4 кбайт статического ОЗУ, 53 линии универсального ввода-вывода, 32 универсальных рабочих регистра, счетчик реального времени (RTC), четыре гибких таймера-счетчика с режимами сравнения и ШИМ, 2 УСАПП, двухпроводной последовательный интерфейс ориентированный на передачу байт, 8-канальный 10-разр. АЦП с опциональным дифференциальным входом с программируемым коэффициентом усиления, программируемый сторожевой таймер с внутренним генератором, последовательный порт SPI, испытательный интерфейс JTAG совместимый со стандартом IEEE 1149.1, который также используется для доступа к встроенной системе отладке и для программирования, а также шесть программно выбираемых режимов уменьшения мощности. Режим холостого хода (Idle) останавливает ЦПУ, но при этом поддерживая работу статического ОЗУ, таймеров-счетчиков, SPI порта и системы прерываний. Режим выключения (Powerdown) позволяет сохранить содержимое регистров, при остановленном генераторе и выключении встроенных функций до следующего прерывания или аппаратного сброса. В экономичном режиме (Power-save) асинхронный таймер продолжает работу, позволяя пользователю сохранить функцию счета времени в то время, когда остальная часть контроллера находится в состоянии сна. Режим снижения шумов АЦП (ADC Noise Reduction) останавливает ЦПУ и все модули ввода вывода, кроме асинхронного таймера и АЦП для минимизации импульсных шумов в процессе преобразования АЦП. В дежурном режиме (Standby) кварцевый/резонаторный генератор продолжают работу, а остальная часть микроконтроллера находится в режиме сна. Данный режим характеризуется малой потребляемой мощностью, но при этом позволяет достичь самого быстрого возврата в рабочий режим. В расширенном дежурном режиме (Extended Standby) основной генератор и асинхронный таймер продолжают работать.

Микроконтроллер производится по технологии высокоплотной энергонезависимой памяти компании Atmel. Встроенная внутрисистемно программируемая флэш-память позволяет перепрограммировать память программ непосредственно внутри системы через последовательный интерфейс SPI с помощью простого программатора или с помощью автономной программы в загрузочном секторе. Загрузочная программа может использовать любой интерфейс для загрузки прикладной программы во флэш-память.

Программа в загрузочном секторе продолжает работу в процессе обновления прикладной секции флэш-памяти, тем самым поддерживая двухоперационность: чтение во время записи. За счет сочетания 8-разр. RISC ЦПУ с внутрисистемно самопрограммируемой флэш-памятью в одной микросхеме ATmega128 является мощным микроконтроллером, позволяющим достичь высокой степени гибкости и эффективной стоимости при проектировании большинства приложений встроенного управления.

ATmega128 поддерживается полным набором программных и аппаратных средств для проектирования, в т.ч.: Си-компиляторы, макроассемблеры, программные отладчики/симуляторы, внутрисистемные эмуляторы и оценочные наборы.

Совместимость ATmega103 и ATmega ATmega128 – микроконтроллер высокой сложности, где количество местоположений ввода-вывода составляет 64 местоположения, зарезервированных в наборе инструкций. Для гарантирования обратной совместимости с ATmega103 все местоположения ввода-вывода ATmega совпадают с ATmega128. Некоторые позиции ввода-вывода добавлены в расширенное пространство ввода-вывода, начиная с адреса $60 до $F, (т.е. во внутреннем ОЗУ ATmega103). Доступ к данным местоположениям осуществляется только с помощью инструкций LD/LDS/LDD и ST/STS/STD, а не с помощью IN и OUT. Перераспределение внутреннего пространства ОЗУ может стать проблемой для пользователей ATmega103. Кроме того, если в коде программы используются абсолютные адреса прерываний, то это также вызовет проблему, т.к. у ATmega128 увеличено число векторов прерываний. Для решения этих проблем может использоваться режим совместимости с ATmega103, для чего необходимо запрограммировать конфигурационный бит M103C. В данном режиме не доступны функции из расширенного пространства ввода-вывода, т.е. достигнуто расположение внутреннего ОЗУ как у ATmega103. Также удалены расширенные векторы прерываний.

ATmega128 полностью совместим по расположению выводов с ATmega103 и может быть установлен на существующую плату для ATmega103.

См. рекомендации по применению “Замена ATmega103 на ATmega128”, где описывается, что необходимо знать при замене ATmega103 на ATmega128.

Режим совместимости с ATmega Если запрограммировать конфигурационный бит M103C, то ATmega будет функционировать в режиме совместимости с ATmega103, настраивая ОЗУ, линии ввода-вывода и векторы прерываний как описано выше. Однако, некоторые новые функции ATmega128 в этом режиме станут недоступными.

Данные функции перечислены ниже:

Один УСАПП вместо двух, только асинхронный режим. Доступны только младших разрядов в регистре скорости связи.

Один 16-разр. таймер-счетчик с двумя регистрами сравнения вместо двух 16 разр. таймер-счетчиков с тремя регистрами сравнения.

Не поддерживается двухпроводной последовательный интерфейс.

Порт C действует только на вывод.

Порт G выполняет только альтернативные функции (не универсальный ввод вывод).

Порт F действует только как цифровой ввод в дополнение к аналоговому вводу к АЦП.

Не поддерживаются возможности автономного программирования из загрузочного сектора.

Не возможно регулировать частоту внутреннего калиброванного RC генератора.

Интерфейс внешней памяти не может освободить неиспользуемые адресные сигналы для задач универсального ввода-вывода, не конфигурируются различные паузы для разных диапазонов адресов внешней памяти.

Кроме того, для большей совместимости с ATmega103 выполнены другие незначительные изменения:

В регистре MCUCSR присутствуют только EXTRF и PORF.

Временная последовательность не требуется для изменения периода переполнения сторожевого таймера.

Запросы на внешние прерывания 3 - 0 генерируются только по уровню входного сигнала.

УСАПП не имеет буфера FIFO, поэтому, переполнение при приеме данных происходит раньше.

Неиспользуемые биты ввода-вывода у ATmega103 должны быть сброшены (запись 0) для гарантирования одинакового функционирования в составе ATmega128.

Описание выводов Напряжение питания цифровых элементов VCC Общий GND Порт A Порт A – 8-разр. порт двунаправленного ввода-вывода с (PA7..PA0) внутренними подтягивающими к плюсу резисторами (выбираются раздельно для каждого разряда). Выходные буферы порта A имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и вытекающим токами. При вводе, линии порта А будут действовать как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта A находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена.

Порт А также выполняет некоторые специальные функции ATmega128, описываемых далее.

Порт В Порт B – 8-разр. порт двунаправленного ввода-вывода с (PВ7..PВ0) внутренними подтягивающими к плюсу резисторами (выбираются раздельно для каждого разряда). Выходные буферы порта В имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и вытекающим токами. При вводе, линии по9рта B будут действовать как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта B находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена.

Порт В также выполняет некоторые специальные функции ATmega128, описываемых далее.

Порт C Порт C – 8-разр. порт двунаправленного ввода-вывода с (PC7..PC0) внутренними подтягивающими к плюсу резисторами (выбираются раздельно для каждого разряда). Выходные буферы порта C имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и вытекающим токами. При вводе, линии порта C будут действовать как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта C находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена.

Порт C также выполняет некоторые специальные функции ATmega128, описываемых далее. В режиме совместимости с ATmega103 порт C действует только на вывод, а при выполнении условия сброса линии порта C не переходят в третье состояние.

Порт D Порт D – 8-разр. порт двунаправленного ввода-вывода с (PD7..PD0) внутренними подтягивающими к плюсу резисторами (выбираются раздельно для каждого разряда). Выходные буферы порта D имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и вытекающим токами. При вводе, линии порта D будут действовать как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта D находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена.

Порт D также выполняет некоторые специальные функции ATmega128, описываемых далее.

Порт E Порт E – 8-разр. порт двунаправленного ввода-вывода с (PE7..PE0) внутренними подтягивающими к плюсу резисторами (выбираются раздельно для каждого разряда). Выходные буферы порта E имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и вытекающим токами. При вводе, линии порта E будут действовать как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта E находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена.

Порт E также выполняет некоторые специальные функции ATmega128, описываемых далее.

Порт F действует как аналоговый ввод аналогово-цифрового преобразователя. Порт F также может использоваться как 8-разр.

порт двунаправленного ввода-вывода, если АЦП не используется. К каждой линии порта может быть подключен встроенный подтягивающий к плюсу резистор (выбирается раздельно для каждого бита). Выходные буферы порта F имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и Порт F вытекающим токами. При вводе, линии порта F будут действовать (PF7..PF0) как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта F находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена. Если активизирован интерфейс JTAG, то подтягивающие резисторы на линиях PF7(TDI), PF5(TMS) и PF4(TCK) будут подключены, даже если выполняется Сброс.

Вывод TDO находится в третьем состоянии, если не введено состояние TAP, при котором сдвигаются выводимые данные.

Порт F также выполняет функции интерфейса JTAG.

В режиме совместимости с ATmega103 порт F действует только на ввод.

Порт G Порт G – 5-разр. порт двунаправленного ввода-вывода с (PG4..PG0) внутренними подтягивающими к плюсу резисторами (выбираются раздельно для каждого разряда). Выходные буферы порта G имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и вытекающим токами. При вводе, линии порта G будут действовать как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта G находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена.

Порт G также выполняет некоторые специальные функции ATmega128.

В режиме совместим9ости с ATmega103 данные выводы используются как стробирующие сигналы интерфейса внешней памяти, а также как вход генератора 32 кГц, а при действии сброса они асинхронно принимают следующие состояния: PG0 = 1, PG1 = и PG2 = 0, даже если синхронизация не запущена. PG3 и PG4 – выводы генератора.

вход сброса. Если на этот вход приложить низкий уровень RESET длительностью более минимально необходимой будет генерирован сброс независимо от работы синхронизации. Минимальная длительность внешнего импульса сброса приведена в таблице 19.

Действие импульса меньшей продолжительности не гарантирует генерацию сброса.

вход инвертирующего усилителя генератора и вход внешней XTAL синхронизации.

выход инвертирующего усилителя генератора.

XTAL вход питания порта F и аналогово-цифрового преобразователя. Он AVCC должен быть внешне связан с VCC, даже если АЦП не используется.

При использовании АЦП этот вывод связан с VCC через фильтр низких частот.

вход подключения источника опорного напряжения АЦП.

AREF вход разрешения программирования для режима последовательного PEN программирования через интерфейс SPI. Если во время действия сброса при подаче питания на этот вход подать низкий уровень, то микроконтроллер переходит в режим последовательного программирования через SPI. В рабочем режиме PEN не выполняет никаких функций Модуль полезной нагрузки.

Модуль полезной нагрузки представляет собой термодатчик DS18B работающий на интерфейсе 1-wire и датчик давления MPX5100 с аналоговым выходом.

Отличительные особенности DS18B20:

Точность ±0.5°C от -10°C до +85°C Настраиваемое пользователем разрешение от 9 до 12 бит Данные передаются посредством 1-проводного® последовательного интерфейса 64-битныйt уникальный и неизменяемый серийный номер Многоточечное считывание Рабочее напряжение от 3.0В до 5.5В Вариант датчика с запиткой с линии данных (DS18B20-PAR) TO-92, 150mil 8-контактный SOIC, или 1.98мм x 1.37мм корпус с шариковыми выводами (±2.0°C) Микросхема DS18B20 это термометр с цифровым вводом/выводом, работающий с точностью ±0.5°C. Данные считываются через 1-проводную последовательную шину в дополнительном от 9 до 12 битном (программируется пользователем) коде с ценой младшего разряда от 0.5°C до 0.0625°C.

При использовании в качестве термостата, DS18B20 отличается наличием во внутренней энергонезависимой памяти (EEPROM) программируемых пользователем уставок по превышению температуры (TH) и по понижению температуры (TL). Внутренний регистр флага будет выставлен, когда уставка пересечена. Это будет исполнено, когда измеренная температура больше чем TH или меньше чем TL. Если термостатирование не требуется, два байта энергонезависимой памяти (EEPROM) зарезервированные для уставок могут быть использованы для энергонезависимого хранения информации общего назначения.

Каждая микросхема DS18B20 имеет уникальный и неизменяемый 64 битный серийный номер, который используется как узловой адрес датчика. Это позволяет множеству микросхем DS18B20 сосуществовать на одной 1?проводной шине. Микросхема DS18B20 может быть локально запитана от 3.0В до 5.5В или она может быть сконфигурирована таким образом, чтобы быть запитанной посредством 1-проводной линии данных.

DS18B20 предлагается в ТО-92, 150mil, 8-контактном SOIC, и 1.98мм х 1.37мм корпусе с шариковыми выводами (изготовленном методом перевёрнутых кристаллов). Микросхема в корпусе с шариковыми выводами рассчитана на точность ±2.0°C. Для приложений, которым не требуется точность ±0.5°C, доступна микросхема DS1822 с пониженной точностью ±2.5°C, более дешёвая полностью совместимая микросхема (ТО-92, только в корпусе SOIC).

Основные особенности датчиков давления серии MPX базовый элемент - тензодатчик (X-duser{TM}) встроенная схема нормализации сигнала - выходное напряжение от 0.2 В до 4.7 В встроенная калибровка термокомпенсация в диапазоне температур от 0 до 85 °C идеально подходит для микропроцессорных (микроконтроллерных) систем одновходовая и дифференциальная конфигурации прочный эпоксидный корпус напряжение питания - 5 В малое потребление -7 мА (типовое) смещение выходного сигнала - 0.2 В (типовое) малое время отклика - 1.0 мсек.

высокая точность малый вес базового элемента - 4 г малые габариты и вес датчика в сборе с входными портами широкий диапазон рабочих температур и температур хранения Носитель базового кристалла (корпус 867-04) Датчик дифференциального давления с входными портами (корпус 867C-03) Рис. 1 Общий вид датчиков давления серии MPX Датчики давления серии MPX5000 являются законченными датчиками давления, перекрывающими диапазон давлений от нуля до тысячи килопаскалей, разработанными для массового применения и за счет нормализации выходного сигнала очень удобными для применения в системах с микропроцессорным управлением.

Датчик, на основе запатентованного фирмой Motorola элемента X-duser, реализован с использованием микромеханической технологии, тонкопленочной металлизации, биполярной полупроводниковой технологии и компьютеризованной лазерной подстройки, что позволило получить точный, качественный аналоговый выходной сигнал пропорциональный прилагаемому давлению.

Зададимся вопросом - что же такое элемент X-duser и какими преимуществами он обладает по сравнению с традиционными полупроводниковыми датчиками давления? Датчики давления фирмы Motorola созданы на основе монолитного кремниевого пьезорезистора, генерирующего выходное напряжение изменяющееся в зависимости от изменения прилагаемого давления. Резистивный элемент, основа тензодатчика, формируется имплантацией ионов в краевой зоне тонкой кремниевой диафрагмы, сформированной травлением полости в относительно толстом кремниевом кристалле.

Датчик работает таким образом: ток возбуждения протекает по резистору (отводы 1 и 3) а подаваемое к диафрагме давление, воздействуя на диафрагму, изгибает резистор. Изгиб приводит к возникновению в резисторе поперечного электрического поля, которое проявляется как напряжение на отводах 2 и 4, соединенных со средней точкой резистора. Выходной сигнал изменяется пропорционально прилагаемому давлению. Одноэлементный тензодатчик, с поперечным съемом напряжения, можно рассматривать как механический аналог прибора на эффекте Холла.

Тензодатчик является интегральной частью диафрагмы и, следовательно, его температурный коэффициент не отличается от температурного коэффициента диафрагмы. Выходные параметры самого тензодатчика все же зависят от температуры и для обеспечения расширенного диапазона температур необходима температурная компенсация. Для диапазона температур от 0 до 85°C достаточно простой резистивной цепочки, реализованной на том же кристалле, но для более широкого диапазона температур, например от -40 до 125°C, потребуется и более сложная схема компенсации. Такая дополнительная компенсация реализуется внешними схемами.

Использование одного чувствительного элемента исключает необходимость точного согласования четырех, чувствительных и к давлению и к температуре, резисторов, составляющих мост Уитстоуна. Кроме того, существенно упрощаются дополнительные схемы, необходимые для калибровки и температурной компенсации. Начальное смещение зависит, в основном, от степени выравнивания отводящих проводников, снимающих напряжение. Это выравнивание выполняется в одном литографическом процессе, обеспечивающем простое их согласование а использование только положительного напряжения, упрощают схему сведения смещения к нулю.

Выводы:

1.GROUND(Земля) 2. +Vout 3. Vs 4. -Vout Рис.2 Базовый элемент некомпенсированного датчика (Вид сверху) Базовые элементы кремниевых датчиков давления фирма Motorola изготавливает двух видов. Один вид обеспечивает измерение абсолютного давления (в серии MPX5000 этот вид базового элемента не используется), другой обеспечивает измерение дифференциального и относительного давлений.

Абсолютное давление, такое как барометрическое давление, измеряется относительно вакуума во встроенной в кристалл датчика полости.

Дифференциальное давление, такое как падение давления в регуляторе тяги или на фильтре в воздушном канале, измеряется подачей давления с противоположных сторон чувствительного элемента датчика. Относительное давление, как в случае измерения кровяного давления, является частным случаем дифференциального, в котором в качестве давления сравнения служит атмосферное давление.

На Рис.3 показан кристалл датчика абсолютного давления (слева) и кристалл дифференциального (или относительного) датчика в корпусе носителе кристалла. Разница между кристаллами датчиков дифференциального и абсолютного давления заключается в том, что у последнего нет отверстия в нижней - герметизирующей кремниевой пластине и полость, сформированная углублением, вытравленным в верхней пластине, и нижней пластиной содержит вакуум - давление сравнения.

Базовый элемент датчика абсолютного давления Датчик дифференциального/относительного давления Рис.3 Поперечные сечения базового элемента абсолютного давления и носителя кристалла датчика дифференциального/относительного давления (не в масштабе) На сечении носителя кристалла с кристаллом дифференциального датчика давления, виден кремниевый гель, который изолирует поверхность кристалла и соединительные проводники от повреждения твердыми частицами.

которые могут оказаться в среде, передающей давление на диафрагму.

Датчики давления серии MPX поставляются как в виде базовых элементов без компенсации, базовых элементов с температурной компенсацией и калибровкой, и со схемой полной нормализации выходного сигнала (семейство MPX5000), размещенной на этом же кристалле. Достоинство некомпенсированных приборов в том, что внешнюю схему компенсации можно реализовать на любую требуемую температуру.

С тем, чтобы облегчить жизнь разработчикам систем, в которых используются датчики давления, фирма Motorola увеличила уровень интеграции датчиков - кроме встроенной температурной компенсации и калибровки, реализованных в датчиках предшествовавшей серии (серии MPX20000 ), в серии MPX5000 на кристалле датчика реализован усилитель нормализации сигнала, что позволяет реализовать прямой интерфейс датчика с аналого-цифровым преобразователем микропроцессора.

На Рис. 4 представлена блок схема, датчика давления с встроенными на кристалл элементами термокомпенсации, калибровки и нормализации выходного сигнала.

Рис.4 Блок - схема интегрального датчика давления семейства MPX Нормализация выходного сигнала реализована посредством четырехкаскадного биполярного линейного усилителя с использованием технологии тонкопленочной технологии и интерактивной лазерной подгонкой.

Рис.5 Упрощенная принципиальная схема датчика давления семейства MPX Датчики давления фирмы Motorola продаются и как базовые элементы, для монтажа в условиях, определяемых потребителем, и в комплекте с одним или двумя портами, разработанными фирмой Motorola, которые обеспечивают удобный монтаж датчика на печатной плате и подключение к нему подводящих среду передачи давления магистралей. Возможны и нестандартные, например обеспечивающие биологическую совместимость, материалы корпусов.

Рабочие характеристики датчиков серии MPX, их надежность и сертификационные тесты основываются на использовании в качестве передающей давление среды сухого воздуха. Другие среды могут оказать неблагоприятное воздействие на характеристики датчика и его долговременную стабильность.

Вопросы определения степени надежности полупроводниковых датчиков давления приобрели важное значение практически с самого начала их разработки и применения. Для микроэлектроники эти вопросы не являются новыми. Однако, при разработке новых технологий, таких, как датчики, не всегда ясно как определять надежность. Датчики давления имеют два "лица" электронное и механическое. Поскольку они являются электромеханическими устройствами, эксплуатируемыми под воздействиями самого различного вида, необходимо быть уверенными, что на различные элементы датчика при испытаниях на надежность будут использоваться такие же воздействия, как и в реальных условиях эксплуатации. Дополнительные сложности при проведении испытаний на надежность создает большое количество сильно отличающихся корпусов датчиков, по сравнению со стандартными корпусами других полупроводниковых приборов, что требует разработки и изготовления специальных фиксаторов и измерительных установок. Однако, поскольку объемы применения датчиков продолжают расти, вопросы определения надежности становятся более важными, чем даже обеспечение того, чтобы датчики использовались во всех сегментах рынка.

Фирма Motorola проводит испытания своих полупроводниковых датчиков на надежность основываясь на статистике выявлении отказов под воздействием возможных факторов окружающей Среды, что позволило фирме прогнозировать характеристики надежности своих приборов. Потенциально возможные режимы работы и механизмы отказов выявляются как проведением сертификационных тестов, так и посредством разрушающего контроля заданием режимов и условий работы за пределами действия сертификационных тестов. Ниже представлен перечень типовых испытаний на надежность, используемых фирмой для обеспечения соответствия рабочих характеристик датчиков давления требованиям конечного пользователя в промышленной и автомобильной областях.

Термоциклирование включенного прибора под переменным давлением.

Этот тест является тестом на воздействие температуры объединенным с циклической подачей давления при котором электрически включенный прибор попеременно подвергается низкой и высокой температуре при изменяющемся давлении. Этот тест имитирует экстремальные ситуации в жизненном цикле датчика.

Типовые условия при тестировании: предельная температура окружающей среды -40°C и +125°C с выдержкой по 8 часов при каждой температуре в течение 500 часов,, воздействие давления с частотой 1 Гц от нулевого до полного в течение 1800000 циклов, диапазон напряжений = 100% номинального напряжения.

Потенциальные виды отказов: обрыв, короткое замыкание, уход параметров Возможные отказы: дефекты проводников и приварки проводников, нарушение посадки кристалла, вспенивание изолирующего геля, нарушение целостности корпуса, нарушение стабильности параметров.

Воздействие высокой влажности, высокой температуры на включенный прибор.

Комплексный тест на воздействие среды/тока в котором электрически включенный прибор подвергается воздействию высокой температуры и влажности.

Типовые условия при тестировании: температура окружающей среды = 85°C, относительная влажность = 85%, диапазон напряжений = 100 % номинального напряжения, время тестирования 500 часов.

Потенциальные виды отказов: обрыв, короткое замыкание, уход параметров Возможные отказы: дефекты приварки проводников, нарушение целостности корпуса, нарушение стабильности параметров.

Механический удар (Military standard 750 Metod 2016).

Тест имитирует потенциально возможные экстремальные условия эксплуатации.

Типовые условия при тестировании: воздействие на датчик ускорения 3000 g по пять раз по каждой из шести осей ориентации Потенциальные виды отказов: обрыв, короткое замыкание, уход параметров Возможные отказы: дефекты приварки проводников, нарушение целостности кремниевой диафрагмы, нарушение стабильности параметро Воздействие вибрации с переменной частотой (Military standard Metod 2056).

Тест имитирует потенциально возможные экстремальные условия эксплуатации.

Типовые условия при тестировании: воздействие на датчик вибрации с логарифмически изменяющейся от 100 Гц до 2 кГц частотой в течение 4 циклов по каждой оси по 4 минуты в каждом цикле.

Потенциальные виды отказов: обрыв, короткое замыкание, уход параметров Возможные отказы: нарушение целостности кристалла, целостности корпуса, нарушение стабильности параметров Воздействие экстремальных температур условий хранения Тест имитирует возможные экстремальные условия хранения.

Типовые условия при тестировании: выдержка при -40°C и +125°C по 1000 часов при каждой температуре.

Возможные отказы: нарушение рабочих характеристик.

Термоциклирование (Military standard 750 Metod 1051).

Тест на попеременное воздействие высокой и низкой температурой Типовые условия при тестировании: выдержка при -40°C и +125°C по минут при каждой из указанных температур, длительность теста - 1000 циклов.

Потенциальные виды отказов: обрыв, короткое замыкание, уход параметров Возможные отказы: нарушение целостности и посадки кристалла, дефекты приварки проводников, нарушение целостности корпуса, нарушение рабочих характеристик.

Термический удар (Military standard 750 Metod 1056).

Тест аналогичен термоциклированию но проводится в жидкостной среде, что обеспечивает быструю передачу тепла к местам присоединения кристалла, проводников и корпусу в целом.

Типовые условия при тестировании: выдержка при -40°C и +125°C по минуте при каждой из указанных температур, в течение 500 циклов.

Потенциальные виды отказов: обрыв, короткое замыкание, уход параметров Возможные отказы: нарушение целостности и посадки кристалла, дефекты приварки проводников, нарушение целостности корпуса, нарушение рабочих характеристик.

Воздействие соляным туманом (Military standard 750 Metod 1041).

Тест на воздействие атмосферы соляного тумана имитирующего атмосферу морского побережья Возможные отказы: коррозия датчика Радиомодуль спутника CanSat построен на базе RXQ2-433 оборудование, являющийся одним из самых качественных и надежных в линейке данного производителя.

Модуль ЧМ приемо-передатчика, программируемого RXQ2 433 МГц.

Производство: Telecontrolli S.P.A.

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ RXQ2- Многоканальный программируемый модуль приемо-передатчика RXQ обеспечивает надежную радиосвязь с частотной модуляцией (GFSK) и кодированием сигнала со скоростью передачи данных RF до 100 кбит/с на расстояние до 200 метров.

Характерные особенности: узкая рабочая полоса, выбор канала пользователя, отсутствие помех. Возможные применения включают варианты организации радиолинии в автомобиле, безопасности зданий, контроле производственных процессов. Из-за их небольшого размера и требований к малой мощности модули идеальны для использования в переносных терминалах.

Возможные варианты организации сети: точка- точка и точка-многоточка, вещание, один к многим, много к одному.

Размеры 22,86 х 20,32 мм Напряжение питания 1,9...3,6 В Разъем PIN разъём 12, Потребляемый ток Прием мА Передача 30 мА RF характеристики Частота 430/440 МГц Скорость передачи 100 кбит/с Чувствительность -100 dBm Выходная мощность 10 dBm Девиация ±50 кГц Диапазон рабочих температур -20 … +80°C Ниже приведены фотографии конструктора CanSat на различных этапах сборки 1.2. 3D моделирование Трехмерное моделирование (3D) позволяет передать на мониторе компьютера или экране телевизора изображение, которое выходит за рамки реальности, воплощая самые смелые замыслы автора. Сфера применения 3D, столь модного в наше время, широка - от создания спутников CanSat (рис.1) до планирования двигателя (рис.2) космического корабля, а значит хороший специалист по 3D легко найдет себе работу, увлекательную и хорошо оплачиваемую.

рис.1.

рис.2.

Вы сможете занять должность конструктора-дизайнера, художника дизайнера, 3D-визуализатора в рекламной, полиграфической сфере, в отделе информационных технологий, в дизайнерских фирмах, в конструкторских бюро многих отраслей и организаций. При этом, чтобы начать работу с 3D, вполне достаточно закончить хорошие курсы 3D, ключевое тут слово - хорошие. В это понятие входит, прежде всего, высокий преподавательский уровень и продуманная программа обучения.

Итак, для того чтобы осуществлять моделирование трехмерных объектов различной сложности необходимо освоить одну из программ для трехмерного моделирования, например такую распространенную, как UGS. Стоит сказать несколько слов об этой программе и ее возможностях. История данной программы насчитывает более 20 лет, при этом, она практически ежегодно модернизируется. UGS используется в архитектуре, в мебельном дизайне, при создании рекламных роликов, компьютерных спецэффектов в кино и мультипликации, в компьютерных играх, компьютерной графике, Web-дизайне а так же в создании сверх сложных механических конструкций, например таких как самолеты фирмы Boing.

Эта программа - многофункциональный конструктор, который позволяет моделировать объекты различной сложности. С ними можно делать практически все, что пожелаешь, придавать им тот вид, окраску, текстуру и тип материала, которые необходимо, а также помещать их в желаемую обстановку, для которой задавать множество параметров, таких как, скажем, уровень освещенности, различные физические условия. В результате, если Вы с помощью UGS смоделируете, например, спутник CanSat, он будет выглядеть как фотография реального объекта.

Согласитесь, если Ваша задача – смоделировать быстро с соблюдением всех точностей и физических параметров какой либо объект, то для заказчика такая модель будет более чем убедительным аргументом. И это лишь один из примеров того, каким образом в целях реализации проекта можно пользоваться системами UGS. Программный пакет UGS — это не просто среда моделирования 3D объектов, но так же и очень мощный инженерный аппарат позволяющий моделировать разного рода воздействия на вашу модель, например, Вам необходимо осуществить воздействие силой F на конкретную точку вашей модели. Для этого лишь необходимо воспользоваться пакетом CAE, который входит в UGS и результат не заставит себя долго ждать. На следующем рисунке представлена ось крепления стартового стола для ракеты носителя «Тролль-1М».Чтобы научиться работать в UGS можно пойти разными путями, но самый эффективный - учиться у настоящих профессионалов, которые справляются с созданием 3D изображений едва ли не с закрытыми глазами.

РАКЕТА - НОСИТЕЛЬ Специально для проведения чемпионатов «CanSat в России» была разработана, а точнее спроектирована и создана ракета-носитель с кодовым названием «Тролль». Разработка данной ракеты-носителя шла в программном обеспечении 3D моделирования UGS.

Всего запланировано создание 6 типов данной ракеты-носителя. Первый тип выходит на высоту 1500 — 2000 метров и несет на себе нагрузку 1 кг, его кодовая аббревиатура «Тролль — М1». Второй тип выходит на высоту 2500 — 3000 метров и несет на себе нагрузку 1 кг, его кодовая аббревиатура «Тролль — М2». Третий тип выходит на высоту 5500 — 6000 метров и несет на себе нагрузку 1 кг, его кодовая аббревиатура «Тролль — М3». Четвертый тип выходит на высоту 19000 — 20000 метров и несет на себе нагрузку 1 кг, его кодовая аббревиатура «Тролль — Б1». Пятый тип выходит на высоту 39000 — 40000 метров и несет на себе нагрузку 1 кг, его кодовая аббревиатура «Тролль — Б2». Шестой тип выходит на высоту 58000 — 60000 метров и несет на себе нагрузку 1 кг, его кодовая аббревиатура «Тролль — Б3». Данные типы ракет носителей делятся по принципу количества ступеней. «Тролль — М1» имеет одну ступень, «Тролль — М2» имеет две ступени, «Тролль — М3» имеет три ступени, «Тролль — Б1» имеет четыре ступени, «Тролль — Б2» имеет пять ступеней, «Тролль — Б3» имеет шесть ступеней.

На данный момент рассчитана и изготовлена ракета-носитель «Тролль — М1». Спецификация по расчету данной ракеты-носителя представлена на рисунке. Здесь отчетливо видно носовую часть, смещенный для обеспечения стабильности полета центр массы ракеты-носителя и, конечно же, немаловажную роль в ракете играют стабилизаторы площадь которых рассчитывается с не меньшей точностью и тщательностью чем тактико технические характеристики самой ракеты.

На следующем рисунке представлен расчет и его графическое представление высоты полета, развиваемой скорости и ускорения ракеты носителя вместе с полезной нагрузкой на борту.

Из данных расчетных характеристик видно, что расчет ракеты-носителя мы произвели правильно.

Первый полет ракета-носитель совершила в январе 2012 года.

На данный момент осуществлено 3 квалификационных пуска ракеты носителя. После каждого из них были учтены недостатки и доработаны недочеты, которые, к сожалению, невозможно учесть в расчетах.

Был спроектирован и создан пусковой стол для данной ракеты-носителя, так как запуск с направляющего шеста для тяжелых ракет с мощными двигателями недопустим из соображений безопасности проведения мероприятия. Стартовый стол так же как и ракеты был сначала смоделирован в 3D программном обеспечении UGS. На данной фотографии представлен уже изготовленный и установленный стартовый стол на полигоне «Грабцево».

На данный момент спроектирован облегченный вариант стартового стола, так как изначальный боевой стартовый стол весит 780 кг и рассчитан для запуска всех типов ракеты носителя «Тролль», то было принято решение облегчить его до 100 — 150 кг, для осуществления мобильных отработочных испытаний с выездами на места без подключения специального транспорта.

ПРИЛОЖЕНИЕ Пресс-релизы мероприятий 1. День знаний в Мемориальном музее космонавтики.

Ощущения, которые возникают первого сентября, невозможно сравнить ни с какими другими ощущениями из нашего детства. День знаний всегда отличается яркостью впечатлений и новых переживаний, новых надежд и неожиданных встреч. Первый звонок и начало учебного года – это праздник преподавателей и учителей, студентов и школьников, родителей, друзей, праздник, который объединяет все поколения.

Научные сотрудники Мемориального музея космонавтики, учитывая это, постарались подготовить для юных москвичей, их родителей и педагогов интересную, насыщенную, разнообразную программу музейно– образовательных мероприятий.

Переступив порог нашего музея, гости смогут совершить увлекательное путешествие и, словно на машине времени, вернуться в легендарные дни начала Космической эры. Экспозиция и выставки Мемориального музея космонавтики познакомят гостей с основоположниками теоретической и практической космонавтики, Героями нашего времени – лётчиками космонавтами и, конечно же, с уникальной космической техникой.

Ребята смогут увидеть нашу планету из космоса и попробовать свои силы в космической географии, приняв участие в мастер–классах по дистанционному зондированию земной поверхности. Юные посетители смогут выступить в роли конструкторов, собрав свой первый космический аппарат – обучающий спутник CanSat, смогут попробовать свои силы в метеорологии в «Юношеском метеоцентре музея», самостоятельно собрать робота и управлять им, принять участие в космических викторинах и многое другое.

1 сентября 2012 г. Мемориальный музей космонавтики представляет инновационные музейно–образовательные проекты, которые реализует совместно со своими партнерами, среди которых:

Департамент образования города Москвы, Инженерно – технологический центр СКАНЭКС, НИИ Ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова.

В День знаний 2012 представители этих организаций не только примут участие в проведении занятий для школьников и педагогов, но и предоставят для проводимых мероприятий уникальное оборудование.

Текст размещался на сайте ММК http://space museum.ru/main.php?id=1&nid= 2. Межрегиональный музейно-образовательный педсовет «Инновационные педагогические технологии в аэрокосмическом образовании»

Посвящается 55 – летию со Дня запуска Первого искусственного спутника Земли – начала космической эры.

13 октября 2012 года в 11.00 в конференц – зале Мемориального музея космонавтики состоится Межрегиональный музейно-образовательный педсовет. Тема педсовета «Инновационные педагогические технологии в аэрокосмическом образовании». Участники – руководители, педагоги образовательных учреждений, учреждений дополнительного образования.

На педсовете будут представлены новые музейно-образовательные программы, проекты, экскурсии Мемориального музея космонавтики, проекты, реализуемые совместно с Департаментом образования города Москвы и НИИ Ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова научно – технической направленности. Образовательные программы Центра космического образования «Галактика» города Калуги. Презентация стенда Мемориального музея космонавтики на Всероссийском Фестивале науки в Фундаментальной библиотеке МГУ им. М.В. Ломоносова.

После окончания педсовета для участников будет проведена экскурсия по новой выставке ММК – «Вперёд! На Марс!»

Программа выступлений Новые образовательные программы, проекты, экскурсии 1.

Мемориального музея космонавтики («Пять уроков в музее космонавтики»;

«Курсы повышения квалификации для педагогов»;

образовательные программы для уч-ся начальной школы и др.) – приглашение к сотрудничеству – выступают: Мороз О.Ю. – заведующая отделом музейной педагогики ММК, Коновалова С.А. – снс ОМП ММК;

Инновационный образовательный проект «СanSat в России» 2.

сочетание профориентационного, научно-исследовательского и общеобразовательного блоков в обучении, авторские учебные программы, учебные курсы, основанные на развитии классических традиций ответственного инженерного образования. Выступает: Мороз О.Ю. - – заведующая отделом музейной педагогики ММК.

«Внедрение элементов системы аэрокосмического образования в 3.

учебный процесс школ города Калуги» - презентацию проводит Иванова И.В. – кандидат психологических наук, зам.директора Центра космического образования «Галактика» города Калуги.

Презентация стенда ММК на Всероссийском фестивале науки в 4.

Фундаментальной библиотеке МГУ им. М.В. Ломоносова (совместно с НИИЯФ) Получение более полной информации по телефону : (495) 683-683-7 ;

8 903-128 -75-10 Мороз О.Ю.

Регистрация участия по электронной почте: vdmc_ako_mmk@mail.ru Текст размещался на сайте ММК http://space museum.ru/main.php?id=1&nid= ПРИЛОЖЕНИЕ Программы курсов повышения квалификации Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Департамент образования города Москвы Государственное учреждение культуры города Москвы "Мемориальный музей космонавтики" Курсы повышения квалификации учителей «Бескрайний КОСМОС. Что мы знаем о нем?»

Цель: повышение квалификации педагогов российских школ путем I.

изучения истории космонавтики, основ астрономии, дистанционного зондирования Земли, основ физики космоса, а также формирования мировоззрения, направленного на осознанное понимание устройства Вселенной и практической значимости астрономических и космических исследований.

Целевая аудитория: учителя физики российских средних школ, II.

магистранты педагогических университетов - молодые специалисты, выпускники педагогических ВУЗов, учителя физики, естествознания, географии, биологии и экологии, педагоги учреждений дополнительного образования, экспериментального и инновационного образования, а также системы профессионального образования.

III. Характер курса: профессионального совершенствования, элективный IV. Объем изучаемой программы: 72 часа;

срок обучения: полгода.

Форма обучения: очные лекции и семинары.

V.

VI. Курс проводится на базе Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В. Скобельцына Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (НИИЯФ МГУ) и Мемориального музея космонавтики (ММК).

VII. По окончании курса повышения квалификации выдается свидетельство МГУ им. М.В. Ломоносова.

VIII. Аттестация: защита тематических проектов.

IX. Ближайший набор: с ноября 2012 по апрель 2013 г., один раз в неделю с с 16-00 до 20-00 часов, с перерывами.

Место проведения: ММК (Дирекция ММК -1-ая Останкинская 41/9:

X.

ММК пр-т Мира, д.111;

ст. м. «ВДНХ»), НИИЯФ МГУ (Ленинские Горы, д.1, стр. 2;

ст.м. «Университет»).

XI. Обращаться: администратор курса Наталия Васильевна Коропченко, +7 (495) 939 4577, natmsu@gmail.com.

Программа курса повышения квалификации учителей «Бескрайний КОСМОС. Что мы знаем о нем?»

№ Образовательный модуль Тема Введение в основы астрономии 1.1 Введение (Лекция-презентация).

Предмет и задачи астрономии. Основные разделы астрономии. История познания человеком устройства Мира. Значение астрономии для современной науки.

1.2 Астрометрия и небесная механика (Лекция-презентация).

Видимые движения небесных светил. Время. Календарь. Законы движения планет. Движение Земли и Луны. Затмения.

1.3 Солнечная система (Лекция-презентация).

1.4 Звезды, галактики, Метагалактика (Лекция-презентация).

1.5 Итоговое занятие.

Защита тематического проекта Основы дистанционного зондирования Земли для школьников:

история, технологии, применение 2.1 История космической съемки.

Воздушная и аэрофотосъемка. Классификация космических программ видового наблюдения. Первые космические программы ДЗЗ СССР и США. Современные программы ДЗЗ и тенденции развития отрасли.

2.2 Теория космического полета.

Космический полет, законы Кеплера, типы орбит. Геостационарная и солнечно-синхронные орбиты. Запуск на орбиту, жизненный цикл космического аппарата. Управление полетом космического аппарата.

Радиолинии передачи информации.

2.3 Теория космической съемки.

Классификация аппаратуры космической съемки. Оптические системы.

Фокусное расстояние. Приборы с зарядовой связью. Понятие пространственного разрешения. Спектральный состав излучения.

Понятие многоспектральной съемки. Радиометрическое разрешение.

Полоса захвата и полоса обзора. Радары и скаттерометры.

2.4 Программы космической съемки.

Классификация систем по пространственному разрешению. Программы низкого разрешения и метеоспутники. Программы среднего разрешения. Программы высокого и сверхвысокого разрешения.

2.5 Как спутник работает на орбите.

Планирование съемки. Программирование аппаратов. Станции приема информации. Организация сбора. Обработки и распространения информации. Способы доступа к материалам космической съемки.

2.6 Профессии спутников космической съемки.

Космическая метеорология. Спутники-картографы. Чрезвычайные ситуации. Писк полезных ископаемых. Охрана природы и изучение экологии. Сельское и лесное хозяйство. Землепользование.

Океанография. Ледовая разведка. Судоходство и навигация.

Программы обработки материалов космической информации.

2. Понятие первичной и вторичной обработки. Программы ScanViewer, Форматы изображений. Радиометрическая и ScanMagic.

геометрическая коррекция. Спектральные каналы. Синтез изображений в натуральных и псевдонатуральных цветах.

Основные продукты, получаемые на основе метеоизображений и 2. обнаружение пожаров из космоса.

Характеристики пожара. Инфракрасный диапазон. Основные спектральные каналы. Принципы обнаружения пожаров из космоса.

Настройка программы обнаружения пожаров.

Итоговое занятие.

2. Защита тематического проекта (на базе космических снимков) Понятие временной серии снимков. Поиск и анализ изменений на снимках. Калибровка и измерительные свойства изображений.

Использование дополнительной информации. Анализ и интерпретация изображений. Подходы и методики ведения тематических исследований.

Исторические этапы освоения космического пространства Утро космической эры (Тематические сюжеты видео- и кинохроники).

3. Творцы космической эры. Приоритеты отечественной космонавтики.

Ракеты и техника для космических исследований (Тематические сюжеты видео- и кинохроники).

Принцип реактивного движения. Схема жидкостного ракетного 3. двигателя. Типы и классификация ракет-носителей. Спутники.

Корабли. Межпланетные станции.

Пилотируемая космонавтика(Тематические сюжеты видео- и кинохроники).

3. Центр подготовки космонавтов. Жизнь и работа на орбите.

Лунные горизонты (Тематические сюжеты видео- и кинохроники).

3. Исследование Луны автоматическими станциями. Человек на Луне.

«На пыльных тропинках далеких планет» (Тематические сюжеты видео- и кинохроники).

3. Исследование планет Солнечной системы межпланетными станциями.

Пилотируемый полёт на Марс.

Звезды нас ждут (Тематические сюжеты видео- и кинохроники).

3. Поиск идеальной ракеты.

Итоговое занятие 3. Защита тематического проекта.

Введение в физику космоса Введение I (Лекция).

4. Вещество и излучение в космосе и методы их изучения. Астрофизика и естественные космические объекты.

4.2 Введение II(Лекция).

Космическая радиация и ее источники. Радиационные пояса Земли, галактические и солнечные космические лучи. Магнитосфера Земли.

Радиация в космосе. Понятие космической погоды.

4.3 Физические условия в космосе (Лекция).

Факторы космического пространства их воздействие на материалы, элементы оборудования и бортовые системы космических аппаратов.

Радиационные условия на околоземных орбитах и межпланетных траекториях космических аппаратов. Взаимодействие заряженных частиц с веществом. Радиационные условия на борту космических аппаратов. Радиационная безопасность космических полетов.

4.4 Околоземное космическое пространство (Лекция).

Магнитосфера Земли и возмущения в ней. Магнитные бури и магнитосферные суббури. Магнитные поля и плазма в магнитосферах Земли, Юпитера и Сатурна. Радиационные пояса. Воздействие космических лучей на околоземное космическое пространство.

4.5 Солнце (Лекция).



Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:


 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.