Российская электроника: проблемы, успехи и перспективы.

Комплекс "МТК-201Э", разработанный петербургским предприятием холдинга – АО "НИИ телевидения", предназначен для обеспечения контроля взлета и посадки летальных аппаратов, а также их технических позиций на верхней палубе корабля. Кроме того, комплекс позволяет осуществлять наблюдение за надводной обстановкой в носовых и кормовых секторах "мертвой зоны" корабельных средств радиолокации и документировать все контролируемые процессы.
Дальность наблюдения за заходящим на посадку летательным аппаратом и их перемещением относительно посадочной глиссады составляет 5 км при метеорологической дальности видимости не менее 10 км в диапазоне освещенностей от 1 (сумерки) до 100 тыс. (дневное время) люкс.
Дальность наблюдения за взлетом – до 2 км при дальности видимости не менее 5 км и освещенности на объекте от 5 до 100 тыс. люкс.
Комплекс оснащен пятью камерными установками с использованием цветных телевизионных камер, обеспечивающих разрешение 400+50 ТВ-линий.
C работой комплекса "МТК-201Э" можно будет познакомиться в рамках VIII Международного военно-морского салона, который пройдет в Санкт-Петербурге с 28 июня по 2 июля. Объединенная экспозиция "Росэлектроники" – павильон 7, стенд 701.

Сообщение размещено в открытом доступе на сайте холдинга "Росэлектроника".

Объединенный холдинг «Росэлектроника» (входит в Госкорпорацию Ростех) разработал передовые системы связи для боевых машин десанта БМД-4М. В частности, новые машины получат радиостанции пятого поколения и аппаратуру внутриобъектовой связи, коммутации и управления (АВСКУ). Техника обеспечит принципиально новый уровень надежности связи и оперативности передачи данных.

В составе объединенной «Росэлектроники» производство систем связи ведет «Рязанский радиозавод». Программно-аппаратный комплекс АВСКУ обеспечивает внутренний обмен информацией между членами экипажа, предоставляет возможность выхода на внешнюю связь через радиостанции и станции спутниковой радиосвязи. Многофункциональные радиостанции Р-168-25УЕ-2 предназначены для открытой и маскированной связи в условиях среднепересеченной местности. Цифровые радиостанции реализуют режим перестройки радиочастоты, обладают повышенной помехозащитностью и устойчивостью против средств радиоэлектронной борьбы. Это оборудование может без перебоев работать в жестких климатических условиях, выдерживает сильные удары и вибрации, а также устойчиво к воздействию влаги и песка.

Для обеспечения электромагнитной совместимости в условиях ограниченного пространства и плотного размещения радиоэлектронных средств внутри боевой машины специалистами «Рязанского радиозавода» была произведена компоновка антенн, разработаны уникальные наборы кабелей, фильтров защиты от помех. Типовые испытания БМД-4М доказали, что проблема электромагнитной совместимости решена полностью, машина обеспечена качественной и надежной связью на требуемой дальности.

БМД-4М предназначена для использования в Воздушно-десантных войсках. Техника позволяет проводить десантирование вместе с экипажем с самолета, преодолевать водные преграды со скоростью до 10 км/ч, вести огонь на ходу с сопровождением цели из спаренных 100 мм и 30 мм автоматических пушек.

Процессор 1892ВМ14Я имеет в своем составе различные контроллеры памяти и поддерживает DDR3/ SRAM/ PSRAM/ ROM/ NOR FLASH/ NAND FLASH/ SD/ MMC. На борту у микропроцессора присутствует богатый набор стандартных коммуникационных интерфейсов: Ethernet MAC 10/100/1000, UART, USB 2.0 (HOST+DEVICE+PHY), I2C, SPI, I2S. Кроме того, он снабжен видеовыходом MIPI DSI и видеовходом MIPI CSI. В наличии 2 порта Space Wire (телекоммуникационный сетевой стандарт для космического оборудования). Разработчик процессора 1892ВМ14Я поставляет два «отладочных набора» на его базе: Салют-ЭЛ24Д1 (НА ФОТО) и Салют-ЭЛ24Д2.

Как отмечают представители НПЦ «Элвис», их продукт не является конкурентом начавшим появляться в последние годы российским процессорам других компаний — МЦСТ и Байкал Электроникс. Они видят нишевое использованием 1892ВМ14Я. Например, в системах машинного зрения, в том числе и интеллектуальных видеокамерах. Для этой области сейчас используются преимущественно процессоры общего назначения с избыточной или, наоборот, недостаточной функциональностью. Новый ЦСП оказывается одним из первых специализированных решений, «заточенным» именно на этот сегмент рынка, и должен успеть его закрепить за собой. Впрочем, 1892ВМ14Я можно использовать и в других мультимедийных приложениях: навигаторы, планшеты, смартфоны и т. д. Естественно процессор применим в оборудовании связи, железнодорожных системах, в военной и космической электронике.


Что же касается защищенной операционной системы реального времени(ЗОСРВ) «Нейтрино», то она развивается ООО «СВД Встраиваемые Системы» с 2011 года и построена на платформе QNX Neutrino, известной так же как ОСРВ QNX6. Система разработана для использования предприятиями, «предъявляющими особые требования к информационной безопасности и технологической независимости». «Нейтрино» предназначена для отказоустойчивого и предсказуемого управления ресурсами многопроцессорных и многомашинных вычислительных комплексов в режиме реального времени.

Эксплуатационные испытания завершатся 15 июля, после чего будет рассмотрен вопрос о постоянных поставках. «Эти испытания важны тем, что их результаты определят будущее экспорта наших светофоров не только в Иорданию, но и другие страны Ближнего Востока», — заявил заместитель генерального директора — статс-секретарь АО «Росэлектроника» Арсений Брыкин. «В этой части Света особые климатические условия — высокие температуры и песчаные пустыни. Например, сейчас в Аммане температура превышает 40 градусов, а рабочие части контроллеров светофоров прогреваются до 70 градусов, — персонал работает в перчатках, спасаясь от ожогов.
При этом организация вентиляции затруднена из-за всепроникающего песка. Не всякая техника выдержит такие условия», — пояснил он. В структуре Росэлектроники разработкой и производством дорожных светофоров занимается ОАО «Телемеханика» (Нальчик).

Оборудование изготавливается в герметичных корпусах, исключающих засорение или затапливание из-за осадков внутренних частей. Светофоры оснащены контроллерами с модулем сбора дорожной информации, который включает до 8 детекторов различных данных. Они способны автоматически учитывать, например, интенсивность естественного освещения — повышать или понижать яркость сигнала светофора, плотность трафика — менять длительность фаз зеленого и красного сигнала, и даже аварийные ситуации на светофорах в одном направлении — переводить оборудование в режим желтого мигания. Контроллеры также обеспечивают связь с диспетчерским центром через Ethernet и/или GPRS. «Телемеханика» уже поставляла дорожное оборудование в ряд городов России. В частности, различными модификациями светофоров оборудованы автодороги Нальчика, Ростова-на-Дону, Ставрополя, Кемерова, Рязани, Астрахани, Курска.

Рабочий орган прибора состоит из семи кластеров по семь светодиодов типа XLD в каждом. Спектральный состав состоит из белого света, по необходимости может быть изменен, например, на сине-зеленый, или голубой свет. Дальность освещенности при мощности 70 Вт – 2 500 люкс на 1 метр в воздухе. Напряжение питания – 24 В, ток потребления – 2,5 А.

Угол освещения, генерируемого прибором, - 40 градусов. При этом предусмотрена возможность установки вторичной оптики, позволяющей уменьшить угол до 30 градусов с целью увеличения дальности освещения. Вес светильника - 2,8 кг, при использовании вторичной оптики - 3,3 кг.

Диаметр корпуса - 170 мм, диаметр стекла в корпусе - 150 мм. Толщина стекла - 15 мм.

Как сообщалось ранее, холдинг «Росэлектроника» производит ряд световых полупроводниковых приборов для нужд флота. В частности, томское «НИИ полупроводниковых приборов» разработало светодиодный модуль под судовой светильник СС328Е для двух вариантов электропитания – 220 В и 30-40 В. Кроме того, московское АО «Оптрон» разработало прототип системы освещения, основанной на использовании лазерного излучения и удаленного люминофора. Разработка исключает опасность возникновения пожара или взрыва из-за возникновения искры при включении электропитания и способна работать в агрессивных средах, а также под водой.

Приборы будут представлены на VIII Международном военно-морском салоне, который пройдет в Санкт-Петербурге с 28 июня по 2 июля. Объединенная экспозиция Росэлектроники – павильон 7, стенд 701.

Разрабатываемые модули включают в себя все элементы АФАР - активные элементы, антенные излучатели, системы распределения сигналов СВЧ и управления, вторичный источник питания, управляющий цифровой контроллер с интерфейсной схемой, систему жидкостного охлаждения. Обладают высокими свойствами взаимной интеграции, что снижает требования к несущей конструкции. Это обстоятельство в совокупности с минимальной массой модулей значительно облегчает для потребителей задачу создания АФАР под конкретные нужды.

При этом модули обладают существенно низкой стоимостью.

Изделия будут представлены на VIII Международном военно-морском салоне, который пройдет в Санкт-Петербурге с 28 июня по 2 июля. Объединенная экспозиция Росэлектроники – павильон 7, стенд 701.

АО «НИИ полупроводниковых приборов» разрабатывает и производит планарные приемные, передающие и приемопередающие модули АФАР диапазонов S, C, X, Ku, Ka под конкретные задачи потребителей.

В соответствии с принятой международной классификацией под Х-диапазоном понимается часть электромагнитного спектра с длиной волны от 3,75 до 2,5 см и частотой от 8 до 12 ГГц. S-диапазон – 15-7,5 см, 2-4 ГГц; С-диапазон – 7,5-3,75 см, 4-8 ГГц; Ku-диапазон – 2,5-1,67 см, 12-18 ГГц; Ка-диапазон – 1,13-0,75 см, 26,5-40 ГГц.

Разработку системы ведет входящий в концерн Государственный Рязанский приборный завод (ГРПЗ), который производит радиолокационные, оптико-электронные и лазерные системы, а также комплексы технического зрения и нашлемные системы для большинства российских боевых самолетов и вертолетов. Как отмечают в КРЭТ, Научно-технический и Научно-конструкторский центры ГРПЗ собираются максимально использовать этот опыт при создании аналогичных систем для беспилотной авиации, которая сегодня переживает этап бурного развития.
Не так давно пресс-служба КРЭТ сообщала о том, что в концерне  приступили к наземным испытаниям основных компонентов многоспектральной системы "технического зрения" для боевой и гражданской авиации. в ней применяется сразу несколько приборов и сенсоров, работающих в разных диапазонах – видимом, инфракрасном, ультрафиолетовом, лазерном, радио, данные которых объединены в одном, максимально информативном изображении, которое легко воспринимается человеком. Технология называется Fusion. Разработка на порядок повысит безопасность полетов и позволит расширить область применения вертолетов.

Обычно ячейки памяти ReRAM формируются на базе структуры металл-диэлектрик-металл. В качестве диэлектрических компонентов ячеек памяти используются окиси переходных металлов, таких, как гафний и тантал. Прикладываемое к структуре ячейки памяти напряжение приводит к перемещениям атомов кислорода в оксидах, что, в свою очередь, вызывает изменение электрического сопротивления активного элемента.

Одним из существенных недостатков технологии ReRAM является то, что, в силу особенностей процессов осаждения кислородосодержащих пленок, ячейки такой памяти нельзя располагать друг над другом в трехмерном пространстве, как это можно делать с ячейками Flash-памяти. Однако, исследователи из МФТИ нашли альтернативный способ получения тонких оксидных пленок путем смещения атомарных слоев, помимо этого, ими же был разработан новый химический метод, позволяющий расположить и закрепить тонкие пленки в строго определенных местах на поверхности.

"Самой трудной частью нашей работы был подбор "правильных" реагентов, использование которых обеспечивает точное выполнение всех этапов процесса нанесения тонкопленочного покрытия" - рассказывает Андрей Маркеев, ведущий исследователь, - "Нам удалось найти составы вещества-активатора на основе тантала, которое уже содержит в себе кислород, и основного реагента, в который входит активированный плазменным способом водород. А для контроля получаемых результатов мы использовали ряд аналитических технологий, таких, как электронная спектроскопия".

В своих дальнейших исследованиях ученые из МФТИ при помощи разработанных ими методов и технологий попытаются изготовить полноценные работоспособные ячейки ReRAM-памяти и произвести измерения их всех основных параметров, имеющих отношение к скорости работы и надежности хранения информации.

Каждый из нас ежедневно пользуется электроникой, и наверняка многие люди уже замечают некоторые однозначные тенденции. Память в компьютерах увеличивается, процессоры становятся производительнее, размеры устройств уменьшается. С чем это связано?

В первую очередь — с изменением физических размеров элементов микросхем, из которых все электронные устройства по сути и строятся. Хоть физика процессов остается на сегодняшний день приблизительно такой же, размеры устройств становятся все меньше и меньше. Крупный полупроводниковый прибор работает медленнее и потребляет больше энергии, а нанотранзистор - и работает быстрее, и энергии потребляет меньше.


Известно, что все вещественные тела состоят из атомов. И почему бы электронике не достичь атомного масштаба? Эта новая область электроники позволит решать такие задачи, которые на обычной кремниевой базе просто принципиально невозможно решить.
Большой интерес вызывает сейчас графен и подобные ему монослойные материалы (смотрите статью - Неожиданные свойства привычного углерода). Такие материалы в один атом толщиной обладают замечательными свойствами, которые можно комбинировать для создания различных электронных схем.

Например технологии связанные с зондовой микроскопией позволяют строить на поверхности проводника в сверхвысоком вакууме разнообразные структуры из отдельных атомов, просто переставляя их. Чем не основа для создания одноатомных электронных устройств?


Манипуляции веществом на молекулярном уровне уже затронули многие отрасли промышленности, не обошли они и электронику. Микропроцессоры и интегральные микросхемы строятся именно так. Ведущие страны вкладываются в дальнейшее развитие данного технологического пути — чтобы переход на наноуровень происходил быстрее, шире, и совершенствовался бы далее.



Кое-какие успехи, кстати уже достигнуты. Intel в 2007 году заявила, что процессор на базе структурного элемента размером в 45 нм разработан (представили VIA Nano) и следующим шагом будет достичь 5 нм. IBM собираются добиться 9 нм благодаря графену.


Углеродные нанотрубки (графен) — один из наиболее перспективных наноматериалов для электроники. Они позволяют не только уменьшить размеры транзисторов, но и придать электронике поистине революционные свойства, как механические, так и оптические. Нанотрубки не задерживают свет, подвижны, сохраняют электронные свойства схем.

Особенно творческие оптимисты уже предвкушают создание портативных компьютеров, которые можно будет словно газету достать из кармана, или носить в виде браслета на руке, и по желанию как газету развернуть, и весь компьютер будет словно раскладной сенсорный экран высокого разрешения толщины бумаги.


Еще одна перспектива для приложения нанотехнологий и применения наноматериалов — разработка и создание жестких дисков нового поколения. Альберт Ферт и Питер Грюнберг в 2007 году получили нобелевскую премию за открытие квантовомеханического эффекта сверхвысокого магнитного сопротивления (GMR-эффекта), когда тонкие пленки металла из чередующихся проводящих и ферромагнитных слоев значительно изменяют свое магнитное сопротивление при изменении взаимного направления намагниченности.

Управляя при помощи внешнего магнитного поля намагниченностью структуры, можно создавать настолько точные датчики магнитного поля, и осуществлять такую точную запись на носитель информации, что ее плотность хранения достигнет атомарного уровня.


Не обошла наноэлектроника и плазмотронику. Коллективные колебания свободных электронов внутри металла имеют характерную длину волны плазмонного резонанса порядка 400 нм (для частицы серебра размером 50 нм). Развитие наноплазмоники, можно считать, началось в 2000 году, когда ускорился прогресс в совершенствовании технологии создания наночастиц.

Оказалось, что передавать электромагнитную волну можно вдоль цепочки металлических наночастиц, возбуждая плазмонные осцилляции. Такая технология позволит внедрить в компьютерную технику логические цепочки, способные работать намного быстрее, и пропускать больше информации, чем традиционные оптические системы, причем размеры систем будут значительно меньше принятых оптических.

Лидерами в области наноэлектроники, и электроники вообще, сегодня являются Тайвань, Южная Корея, Сингапур, Китай, Германия, Англия и Франция.





Этот потенциал требует экономических условий и организации для проведения фундаментальных исследований и научных разработок. Все остальное есть: технологическая база, перспективные кадры и научная квалифицированная среда. Необходимы лишь крупные инвестиции, а это зачастую оказывается ахиллесовой пятой...


Один из примеров применения нанотехнологий: Наноантенны для получения солнечной энергии

АО «Омское ПО «Иртыш» демонстрирует на выставке целую линейку камбузного оборудования, в том числе, жарочные шкафы, пароварочно-конвективные аппараты, плиты электрические и специальные миксеры. Все оборудование разработано с учетом эксплуатации в условиях сильной качки, воздействия морской воды и широкого диапазона температур, включая климатические зоны тропиков и крайнего севера. 

Два предприятия холдинга – московское АО «НПП «Пульсар» и томское АО «НИИ полупроводниковых приборов» (НИИПП) - представляют на Морском салоне СВЧ-аппаратуру, в том числе, модули активных фазированных антенных решеток (АФАР) X- и L-диапазонов. НИИПП, в частности, демонстрирует посетителям приемо-передающие модули, выполненные по технологии низкотемпературно совместно обжигаемой керамики. Изделия обладают малыми весогабаритными характеристиками, что обеспечивает их применение в составе перспективной техники. 

Опытный завод «Интеграл» продемонстрирует модернизированную корабельную станцию визуально-оптических помех «Грач» для защиты кораблей и десантных подразделений от прицельного огня в ночное и сумеречное время. Комплекс «ослепляет» живую силу и оптико-электронные приборы противника, в том числе приборы ночного видения, прицелы, бинокли и лазерные дальномеры. 
Кроме того, на стенде Росэлектроники представлены светодиодные светильники, разработанные специально для нужд флота, в частности, светильник для водолазных работ петербургского АО «НИИ телевидения», выдерживающий давление воды на глубине до 300 метров. 

НИИ телевидения, которое является крупнейшим в России разработчиком систем отображения информации, демонстрирует также корабельную телесистему, поддерживающую Интернет, и комплекс контроля взлета-посадки корабельной авиации. 

«В настоящее время в России развиваются программы судостроения, в том числе гражданского. Государство предпринимает все меры для обеспечения загрузки отечественных верфей. В связи с этим задача Росэлектроники заключается в том, чтобы на основе опыта работы с военным заказчиком, широкой отраслевой кооперации предложить перспективному рынку проектирования и строительства гражданского флота действительно эффективные решения», - заявил заместитель генерального директора – статс-секретарь АО «Росэлектроника» Арсений Брыкин. 
Объединенная экспозиция холдинга «Росэлектроника» на VIII Международном военно-морском салоне – ВК «Ленэкспо», павильон 7, стенд 701. Выставка работает до 2 июля.

Модуль состоит из чипа радиоприемного тракта для частоты L1 и чипа цифровой обработки сигналов. Цифровой чип включает в себя многоканальный коррелятор, машины быстрого поиска сигнала, процессорное ядро, память, интерфейсы и представляет собой «систему на кристалле» (СнК). Чипы объединены с флэш памятью в одном стандартном корпусе типа BGA и представляют собой «систему в корпусе» (СвК) с размерами 8х8 мм. 

Устройство «ПРО-4» разработано на основе навигационного модуля предыдущего поколения «ГеоС-3/3М», но оснащено более современными процессором Cortex-М3 и обладает увеличенной в 2 раза памятью – с 4 Мб до 8 Мб. Кроме того, в модуле использованы новейшие элементы, позволяющие повысить чувствительность приемника (со 161 дБВт до 163 дБВт в режиме слежения) при снижении его энергопотребления (со 110 мВт до 70 мВт в режиме слежения). 

Модуль поддерживает режим RTK (Real Time Kinematic), обеспечивая сантиметровую точность навигации с использованием дифференциальных фазовых поправок. 

Устройство будет представлено на Международном авиационно-космическом салоне МАКС-2017, который состоится 18-23 июля в подмосковном Жуковском. Холдинг «Росэлектроника» будет представлен на объединенном стенде радиоэлектронного кластера Госкорпорации Ростех – павильон F2, стенд 3а. 

Навигационные модули предыдущих поколений (ГеоС-1/1М, ГеоС-3/3М), разработанные НИИМА «Прогресс» совместно с ДЦ «Геостар навигация», выпускались с 2010 года и поставлены потребителям в объеме 700 тыс.шт. 

НИИМА «Прогресс» является ведущим дизайн-центром микроэлектронных устройств в России. Разработкой специализированных микросхем для навигационных ГЛОНАСС/GPS/Galileo приемников предприятие занимается с 1996 года.