[发明专利]一种FPGA的空间辐照综合防护方法及装置

权利要求书

1.一种FPGA的空间辐照综合防护方法，其特征在于，包括以下步骤： 

（1）根据不同类型的辐照效应设置对应的防护措施，其中，所述防护措施包括代码级措施、器件级措施、单机级措施以及整星级措施； 

（2）分析辐照危害的特性，获取对应的辐照效应类型； 

（3）根据所获取的辐照效应类型，选择对应的防护措施； 

（4）采用所选择的防护措施进行辐照效应防护。

2.根据权利要求1所述FPGA的空间辐照综合防护方法，其特征在于，步骤（1）中进一步包括为每一类型的辐照效应设置至少一冗余防护措施。

3.根据权利要求2所述FPGA的空间辐照综合防护方法，其特征在于，步骤（1）进一步包括： 

（11）设置辐照效应中总剂量效应对应的防护措施为器件级措施以及单机级措施的至少其中之一； 

（12）设置辐照效应中单粒子锁定效应对应的防护措施为器件级措施、单机级措施以及整星级措施的至少其中之一； 

（13）设置辐照效应中单粒子翻转效应对应的防护措施为代码级措施以及整星级措施的至少其中之一； 

（14）设置辐照效应中单粒子功能中断效应对应的防护措施为单机级措施以及整星级措施的至少其中之一； 

（15）设置辐照效应中单粒子瞬态脉冲效应对应的防护措施为单机级措施以及整星级措施的至少其中之一。

4.根据权利要求1或3所述FPGA的空间辐照综合防护方法，其特征在于，所述代码级措施用于对辐照效应中的单粒子翻转效应进行防护，包括：采用动态重构方式对信道功能进行监控，发现异常则启动重加载；对FPGA内部各寄存器采用同步逻辑方式，对内部寄存器数据定时更新；对预选参数及变量进行多次取样大数判决；以及综合信息处理。

5.根据权利要求1或3所述FPGA的空间辐照综合防护方法，其特征在于，所述器件级措施用于对辐照效应中的总剂量效应以及单粒子锁定效应进行防护，包括：根据抗总剂量要求选择相应级别的且对单粒子锁定免疫的产品；配置芯片选用对单粒子事件不敏感的产品；以及进行资源降额处理。

6.根据权利要求1或3所述FPGA的空间辐照综合防护方法，其特征在于，所述单机级措施用于对辐照效应中总剂量效应、单粒子锁定效应、单粒子功能中断效应以及单粒子瞬态脉冲效应进行防护，包括：对结构进行屏蔽加固、采用看门狗电路以及对部分变量采用三模冗余。

7.根据权利要求1或3所述FPGA的空间辐照综合防护方法，其特征在于，所述整星级措施用于对辐照效应中的单粒子锁定效应、单粒子翻转效应、单粒子功能中断效应以及单粒子瞬态脉冲效应进行防护，包括：对通信设备进行接收机热备份、发射机冷备份的双机冗余配置；设置设备开/关指令、设备复位指令；以及通过其它设备自主对设备进行复位操作。

8.根据权利要求1所述FPGA的空间辐照综合防护方法，其特征在于，步骤（1）之后进一步包括：对每一防护措施进行效果评估，其中所述效果评估进一步包括故障注入测试、辐射模拟测试和在轨飞行验证。

9.一种FPGA的空间辐照综合防护装置，其特征在于，包括： 

一设置模块，用于根据不同类型的辐照效应设置对应的防护措施，其中，所述防护措施包括代码级措施、器件级措施、单机级措施以及整星级措施； 

一分析模块，用于分析辐照危害的特性，获取对应的辐照效应类型； 

一选择模块与所述设置模块以及分析模块相连，用于根据所述设置模块的设置内容以及所述分析模块所获取的辐照效应类型，选择对应的防护措施； 

一处理模块与所述选择模块相连，用于采用所述选择模块所选择的防护措施进行辐照效应防护。

10.根据权利要求9所述FPGA的空间辐照综合防护装置，其特征在于，所述装置进一步包括效果评估模块： 所述效果评估模块与所述设置模块相连，用于对每一防护措施进行效果评估，其中所述效果评估进一步包括故障注入测试、辐射模拟测试和在轨飞行验证。