История отечественного приборостроения: этапы, приоритеты, перспективы

http://www.spacecorp.ru/about/history/

 4. Малогабаритные бортовые радиотелеметрические радиопередающие устройства, антенно - приемные устройства тех же диапазонов и приборы контроля этих антенно - приемных устройств. Приемные устройства могут поставляться отдельно. Параметры излучаемого спектра радиопередающих устройств отвечают требования основных международных телеметрических стандартов IRIG (США) и KNESS (Франция), входные интерфейсы радиопередающих устройств унифицированы. 
       5. Бортовые и наземные вычислительные комплексы. 6. НИИ КП является головным предприятием Роскосмоса по разработке базового ряда массовой гражданской спутниковой аппаратуры потребителей ГНСС ГЛОНАСС. Разработан и серийно выпускается целый ряд гражданской аппаратуры под товарным знаком GLOSPACE. 
 

                   Институт биологического приборостроения РАН 

Институт  биологического приборостроения  с опытным производством  РАН — учреждение Российской академии наук.

В 1965 году на основе Отдела автоматики Института биологической физики АН СССР, руководимого в то время Виктором Васильевичем Тихомировым, создателем первых советских радиолокационных систем для военной авиации и наземных зенитных комплексов, было организовано Специальное конструкторское бюро Биологического приборостроения (СКБ БП).

В 1988 году СКБ  БП АН СССР было преобразовано в  НПО «Биоприбор». В мае 1994 года организация была преобразована в Институт биологического приборостроения Российской академии наук (ИБП РАН).

С 1965 по 1994 годы организацию возглавляли: С. А. Шолохов, А. Г. Аристакесян, В. А. Изотов, В. К. Кудряшов, А. Г. Аристакесян, А. П. Скоморощенко. С 1994 года Институт возглавляет д.б.н., профессор Е. А. Пермяков.

ИБП РАН входит в состав Пущинского научного центра РАН.

За годы своего существования организация накопила существенный научный, технический  и производственный потенциал. С 1965 года разработано более 200 наименований новых научных приборов и оборудования как для уникальных, так и для  рутинных исследований, поставлено институтам страны и за рубеж около 4000 приборов.

Получено более 450 авторских свидетельств и 40 патентов в США, Германии, Франции, Великобритании, Японии и других странах мира.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F1%F2%E8%F2%F3%F2_%E1%E8%EE%EB%EE%E3%E8%F7%E5%F1%EA%EE%E3%EE_%EF%F0%E8%E1%EE%F0%EE%F1%F2%F0%EE%E5%ED%E8%FF_%D0%C0%CD

Приборы, разработанные  институтом, неоднократно выставлялись на ВДНХ (около 50 медалей) и международных  выставках-ярмарках. Скоростной спектрофотометр-170 в 1973 году был награждён золотой  медалью Пловдивской ярмарки. Дифференциальный адиабатный сканирующий микрокалориметр ДАСМ-1 в 1977 году, микроспектрофлуориметр МСФ-2 в 1987 году, аппаратура для биотехнологии в 1988 году были награждены золотыми медалями Лейпцигской ярмарки. За период с 1994 года по настоящее время Институт был отмечен несколькими десятками дипломов различных выставок. 

                           Этапы научно-технического прогресса 

Изделия ядерного приборостроения за 50 с лишним лет  прошли большой путь от громоздких приборов с недостаточной надежностью, большим энергопотреблением, выполнявших  ограниченные измерительные функции, до сложных многофункциональных  устройств, соответствующих современному техническому уровню. В развитии рассматриваемой отрасли можно выделить пять поколений аппаратуры ядерного приборостроения. В приборах этих поколений изменялись элементная база, используемые детекторы ионизирующих излучений, методы выполнения и характеристики (быстродействие и чувствительность, диапазон и число измеряемых параметров, надежность и ремонтопригодность, ресурс работы и сроки службы, степень автоматизации, стандартизации и точность процесса измерений), структурные и схемотехнические решения.  
 
Приборы 1-го поколения, относящиеся к середине 40-х – началу 50-х годов, представляли собой устройства, выполненные с применением электронно-вакуумных ламп и рассчитанные на использование преимущественно счетчиков Гейгера и ионизирующих камер. Они обеспечивали решение весьма ограниченной задачи, связанной с измерением интегральных характеристик радиационных потоков.  
 
Аппаратура для радиационных измерений на начальном этапе развития ядерного приборостроения выполнялась так называемым приборным способом, для которого был характерен индивидуальный подход к проектированию и изготовлению приборов.  
 
В середине 50-х годов произошла смена 1-го поколения приборов для ИИИ на второе. Для него характерны приборы, предназначенные для работы со сцинтилляционными счетчиками, либо содержавшие такие счетчики. Аппаратура 2-го поколения стала намного более сложной и обладала большими функциональными возможностями, а повышение эффективности регистрации излучения сцинтилляционными счетчиками по сравнению со счетчиками Гейгера позволило снизить погрешность выполняемых измерений. Значительно повысилось и быстродействие приборов.  

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F1%F2%E8%F2%F3%F2_%E1%E8%EE%EB%EE%E3%E8%F7%E5%F1%EA%EE%E3%EE_%EF%F0%E8%E1%EE%F0%EE%F1%F2%F0%EE%E5%ED%E8%FF_%D0%C0%CD

Одной из основных проблем в связи с возросшей  сложностью приборов стало повышение надежности в работе. Это удалось реализовать только при появлении транзисторов, выпуск которых был освоен отечественной промышленностью к концу 50-х годов. В качестве базовых элементов в устройствах памяти стали использовать сердечники на ферритах с прямоугольной петлей гистерезиса. Транзисторы вытеснили электровакуумные лампы, что позволило сделать аппаратуру не только более надежной, но и намного более быстродействующей, экономичной (потребляемая мощность сократилась с нескольких ватт на лампу до сотых долей ватта на вентиль), дешевой, имеющей в несколько раз меньшие массо-габаритные характеристики.  
 
Был повсеместно внедрен печатный монтаж, который позволил значительно снизить трудоемкость изготовления электронных узлов и повысить их надежность. Для упрощения компоновки и обеспечения взаимозаменяемости однотипных блоков были разработаны конструкции вдвижных блоков единой высоты и глубины с шириной, кратной некоторой величине (модулю), использовавшие однотипные соединители.  
 
Все это определило переход во 2-м поколении приборов к функционально-блочному способу компоновки аппаратуры. В соответствии с ним приборы разбивались на отдельные, схемотехнически и конструктивно завершенные изделия – функциональные блоки, из которых компоновалась радиационная аппаратура.  
 
На начальных этапах развития ядерного приборостроения при разработке аппаратуры основное внимание уделялось лишь механической сопрягаемости отдельных блоков и устройств и их электрической совместимости, что характерно для серийно выпускаемых наборов блоков «Б», «М», «Т».  
 
Увеличение плотности потоков информации и повышение быстродействия аппаратуры потребовали автоматизации ее работы и стандартизованности не только механических конструкций и электрических параметров, но и логики взаимодействия между собой отдельных блоков. Система блоков «Вектор» была создана по нормам широко известной системы «САМАС». Основа подобных систем – канал передачи данных, который является иерархическим, древовидным. Он включает несколько видов каналов применительно к основным конструктивным элементам систем (каркасу, стойки, комплексу из стоек), так как именно эти конструктивные единицы определяют длину линии связи. Большое удобство при работе с этими системами заключается в независимости их функционирования от конкретного типа используемой ЭВМ, поскольку эта связь определяется лишь одним интерфейсным блоком связи с ЭВМ.  
 
Разработка системы программно-управляемых блоков позволила автоматизировать не только проведение эксперимента, но и сам процесс изготовления блоков на этапе их настройки и проверки работоспособности.  
В системе «Вектор» было разработано более 100 разновидностей блоков с

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F1%F2%E8%F2%F3%F2_%E1%E8%EE%EB%EE%E3%E8%F7%E5%F1%EA%EE%E3%EE_%EF%F0%E8%E1%EE%F0%EE%F1%F2%F0%EE%E5%ED%E8%FF_%D0%C0%CD 

различными измерительными и логическими характеристиками: линейки усилителей, различных видов преобразователей, регистров и счетчиков, устройств накопления и обработки информации, ввода-вывода информации. Блоки выполняли на шасси стандартных размеров, для их компоновки использовали стандартные каркасы и стойки. Таким образом, значительную часть необходимой аппаратуры, в том числе и достаточно специфичной (включая многоканальные и многомерные анализаторы), экспериментаторы собирали из стандартных блоков, затрачивая минимум времени и средств.  
 
В 60-х годах произошла смена поколений приборов для ИИИ – со 2-го на третье. Для аппаратуры 3-го поколения благодаря использованию интегральных схем были характерны значительное сокращение (более чем на порядок) числа элементов в аналогичных по назначению устройствах, дальнейшее повышение надежности, применение цифровых узлов и элементов вместо аналоговых, создание более сложных по структуре устройств, увеличение объема собираемых данных и представление результатов измерений в цифровой форме. С переходом в аппаратуре 3-го поколения на интегральные микросхемы существенно возросла плотность монтажа.  
 
Все это определило важность внедрения (начиная с первой половины 70-х годов) в разработку приборов методов автоматизированной разводки печатных плат и изготовления плат с помощью ЭВМ. При помощи библиотек с данными по радиоэлементам в соответствии с принципиальной электрической схемой определялись оптимальное размещение микросхем и других радиоэлементов на плате, соединения между элементами (трассировка) и подготавливался файл для изготовления печатных плат на автоматическом оборудовании.  
 
В рамках изготовления аппаратуры 3-го и последующих поколений (начиная с 60-х годов), наряду с разработкой отдельных приборов, начали создаваться различные комплексные системы для радиационных измерений. Примером таких комплексов были системы радиационного контроля (РК) на атомных электростанциях (АЭС), радиоэкологического контроля местности, прилегающей к объектам атомной промышленности и энергетики, контроля на атомных ледоколах и других судах с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ), комплексы для индивидуального дозиметрического контроля, системы контроля герметичности тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), лаборатории активационного рентгено-радиометрического анализа, измерительные комплексы для научно-исследовательских институтов (НИИ) и космических исследований.  
В начале 70-х годов произошла очередная смена поколений и расширение номенклатуры приборов для радиационных измерений – с аппаратуры 3-го на аппаратуру 4-го поколения, элементной базой которой служили микросхемы с повышенной степенью интеграции (в том числе, микросхемы памяти). Важной особенностью приборов 4-го поколения явилось введение в состав многих устройств централизованных ЭВМ, так что приборы стали полностью програмно-управляемыми. Использование ЭВМ для управления работой аппаратуры

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F1%F2%E8%F2%F3%F2_%E1%E8%EE%EB%EE%E3%E8%F7%E5%F1%EA%EE%E3%EE_%EF%F0%E8%E1%EE%F0%EE%F1%F2%F0%EE%E5%ED%E8%FF_%D0%C0%CD

позволило существенно  улучшить измерительные и эксплуатационные характеристики приборов. За счет проведения различных вычислительных операций была повышена точность и воспроизводимость измерений (компенсировались периодические слагающие погрешности, исключались субъективные ошибки оператора), автоматизировалась обработка результатов измерений, оператор освобождался от выполнения рутинных операций.  
На основе достижений микроэлектроники в рамках аппаратуры 4-го поколения была создана серия приборов нового класса – бытовых (рассчитанных на использование семьей) и общественных (размещаемых на улицах) дозиметров, позволявших населению самостоятельно контролировать радиоактивную загрязненность пищевых продуктов и среду обитания.  
 
Реальная возможность широко использовать средства вычислительной техники в приборах для ИИИ появилась в 80-х годах после разработки и серийного выпуска микропроцессоров, больших интегральных схем (БИС) микропроцессорных семейств и микроконтроллеров – массовых и дешевых вычислительно-управляющих устройств, а также создания и широкого внедрения в практику персональных компьютеров (ПК). Это привело к появлению нового, 5-го поколения аппаратуры для ИИИ, которое характеризовалось использованием в составе приборов ПК и построением приборов с распределенным интеллектом, содержащих микропроцессоры и микроконтроллеры в различных звеньях измерительного тракта.  
 
Устройства 5-го поколения были выполнены как различные децентрализованные информационно-измерительные системы (ИИС) с местной обработкой данных и такими «интеллектуальными» компонентами (наряду с блоками детектирования), как устройства световой и звуковой сигнализации, блоки бесперебойного низковольтного питания и т.д. Часто в аппаратуре использовалось резервирование основных блоков и устройств и практически во всех устройствах было введено самодиагностирование.  
В рамках 5-го поколения аппаратуры для радиационных измерений проявилась важная тенденция – расширение ее функциональной направленности. В конце 90-х годов В.В. Матвеевым, К.Н. Стасем и С.Б. Чебышовым (СНИИП) была выдвинута концепция, в соответствии с которой целью измерений становится получение не только данных о характеристиках источников ионизирующих излучений, создаваемых ими полей или результатов взаимодействия излучения с веществом, но и информации о функциональном состоянии контролируемого устройства на объекте атомной промышленности и энергетики или всего объекта в целом. Этот подход стал основным в развитии техники радиационных измерений, а реализуемая при этом техника получения количественной и качественной информации о состоянии контролируемого объекта получила наименование «ядерные информационно-измерительные технологии» (ЯИИТ).  
Составными частями ЯИИТ являются не только разработка и создание приборов и систем для измерения характеристик ионизирующих излучений, сбора и