Разработка модуля расчета моделируемой схемы с разреженными матрицами

На данный момент существует актуальная проблема электризации поверхности космического аппарата, вызванная воздействием на обшивку и узлы космического корабля электронов и ионов космической плазмы. Вследствии такого воздействия может возникнуть электростатической разряд, что в свою очередь способно повлечь за собой поломку оборудования или даже его полный выход из строя. Чтобы нивелировать данную проблему требуется иметь данные о распространении тока по обшивке корабля, которые могут быть представлены в матричном виде. Таким образом, целью данной выпускной квалификационной работы является разработка модуля расчета моделируемой схемы с разреженными матрицами для применения в вычислениях, которые направлены на создание картины растекания токов по поверхности космического аппарата. В рамках работы проведён анализ состояния и путей решения проблемы электризации космических аппаратов и сопутствующих ей факторов, поражающих бортовую радиоэлектронную аппаратуру, проведен обзор ПО “Sattellite-MIEM” и используемая в нём математическая модель для расчета картины растекания токов по поверхности космического аппарата. На основе сделанного обзора выявлены минусы в скорости вычислений и разработан новый модуль расчета с учётом разреженности систем последовательным методом, а также с использованием технологий параллельного программирования. По итогам работы сделан сравнительный анализ разработанных программных решений и сделаны выводы о рациональности их интеграции в ПО “Sattellite-MIEM” для исследований в области электризации космических аппаратов. Объем отчета по выпускной квалификационной работе, не включая приложения составляет – 94 страницы. Количество таблиц в работе – 4, иллюстраций – 49, использованных источников – 33.