ІМІТАТОР СПРАЦЮВАНЬ ДЕТЕКТОРІВ ЗАРЯДЖЕНИХ ЧАСТИНОК ТА МОДУЛЬ ЦИФРОВОЇ ОБРОБКИ СИГНАЛУ МАЛОГАБАРИТНОГО СПЕКТРОМЕТРА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-169-4-92-97Ключові слова:
обробка сигналів, оптимізація, СubeSAT, імітатор, модуль ЦОС, потоки плазмиАнотація
Системи реєстраторів-аналізаторів потоків плазми високих енергій, призначені для роботи на низькій навколоземній орбіті, мають чітко сформовані вимоги, але їхня реалізація суттєво залежить від наукових задач та кошторису проєкту. Натомість вимоги до спектрометричних каналів в термінах радіофізики ще треба інтерпретувати в терміни радіотехніки, що вимагає додаткових пошукових зусиль. Також часто доводиться розробляти частини обладнання без взаємодії з іншими підрядниками та за відсутності доступу до контрольного обладнання, чи коштів на його комплексне випробування. Тому ухвалено рішення про розробку варіанта заміщення частини високовартісного обладнання якомога дешевшим імітатором, що допоможе заощадити час та кошти в порцесі тестування та налаштування корисного навантаження. Нагальною проблемою є масштабування кількості імітованих спектрометричних каналів у разі використання одного загальнодоступного мікропроцесора, адже вихідний сигнал має бути аналоговим, а кількість цифро-аналогових перетворювачів, зазвичай, обмежена двома. Імітатор спрацювань детекторів заряджених частинок призначений для тестування розробленого в рамках того ж дослідження модуля ЦОС мініатюрного реєстратора-аналізатора, що планується до запуску на орбіту Землі. Він має виконати дискретизацію даних, отриманих детекторною системою, виготовленою з паратерфенілу та фотодіоду великої площі, які підготовлені до дискретизації попередньо розробленим модулем аналогової обробки сигналів. Ключову роль в реалізації модуля ЦОС відіграє алгоритм сортування заряджених частинок та його робота в умовах дискретизації сигналу з шумами. Вихідними даними для відправки на наземний пульт керування мініатюрним реєстратором-аналізатором має бути кількість заряджених частинок у відповідності до діапазону енергії, яку несе в собі заряджена частинка за виділений проміжок часу. Цей проміжок часу прирівняно одному оберту наносупутника навколо Землі. Дослідження проведено з метою вивчення природи мікросплесків субрелятивістських електронів та протонів магнітосферного походження у радіаційних поясах Землі.
Посилання
O. Dudnik, and Y. Kurbatov, “The study of high energy particles’ microbursts nature in the Earth magnetosphere with nanosatellites: a conception of space experiment,” Space Sci.&Technol., issue 2, vol. 24, pp. 36-42, 2018. https://doi.org/10.15407/knit2018.02.036 (Ukrainian).
O. Dudnik, V. Boiko, R. Antypenko, A. Movchaniuk, and N. Yezerskyi, “Concept of the particle microbursts satellite experiment with the MIRA_ep compact instrument,” on The 2u Cubesat Platform, Kyiv, Akademperyodyka, pp. 32-39, 2021. ISBN 978-966-360-425-1.
N. Yezerskyi, O. Dudnik, and A. Movchaniuk, “Electronic simulator of signals derived from scintillation detectors in spectrometric identification of high-energy charged particles,” in Radio-technical fields, signals, apparatus, and systems, Abstracts International Conference. Kyiv, 2021, pp. 75-77. ISSN 2311-4169.
N. Yezerskyi, and A. Movchaniuk, “Optimization of The Analog Module According To Noise Characteristics in the On-Board Detector of the Recorder-Analyzer for The Identification Of Charged Particles,” Information communication and computer technologies. Issue 1, vol. 5, рр. 93-104, 2023. ISSN 2788-5518, URL: https://doi.org/10.36994/2788-5518-2023-01-05-12 .
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 54
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).