[发明专利]基于辐照试验星载应答机平均无故障时间评估方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及航天测量和控制技术领域，尤其涉及一种基于辐照试验星载应答机平均无故障时间评估方法及系统。

背景技术

近年来，大规模集成电路因其高密度、高性能、低成本和可重配置的特性，已经广泛应用于航天领域。从应用情况来看，即便是抗辐照加固版本的FPGA（Field-programmable gate array，现场可编程门阵列）仍然对SEE（Single Event Effect，单粒子效应）十分敏感，业内普遍认识到空间辐照是SRAM型FPGA在空间应用的主要障碍。

单机平均无故障时间是评价应答机可靠性的一项重要指标，一般来说通过元器件应力分析法进行分析，并通过地面进行大量的常温以及高低温老练时间进行评估，上述方法是在地面开展的，未考虑空间辐照带来的影响，因此，与单机在空间环境中的真实应用存在差异。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于辐照试验星载应答机平均无故障时间评估方法及系统，其能够更有针对性地评估空间辐照条件下应答机的功能，并定量计算基于辐照试验的星载应答机平均无故障时间，从而验证星载应答机的抗辐照措施的有效性和可靠性。

为了解决上述问题，本发明提供以下技术方案。

一种基于辐照试验星载应答机平均无故障时间评估方法包括以下步骤：（1）根据设置在卫星内的星载应答机的运行轨道空间环境选择粒子种类；（2）发射所选定粒子的粒子束，并且启动计时器，以实时监测一遥控功能模块、一遥测功能模块和一测距功能模块，其中所述遥控功能模块用于地面站对卫星进行远程控制，所述遥测功能模块用于在地面站获得从卫星来而的远程信号并进行测量，所述测距功能模块用于对卫星与地面站之间的距离进行测量；（3）当监测到所述遥控功能模块、遥测功能模块和测距功能模块中任意一功能模块的输出信息与设定的误码信息匹配时，则停止所述计时器，并且停止发射粒子束；（4）计算粒子注量和功能翻转率，以获得比率信息；（5）根据所述比率信息和所述星载应答机在相应运行轨道空间环境中的位翻转率信息，计算平均无故障时间。

作为可选的技术方案，在步骤（3）进一步包括：当所述输出信息与设定的误码信息匹配时，存储与误码信息相对应的数据。

作为可选的技术方案，在步骤（3）之后进一步包括：多次地重复执行步骤（2）和（3）。

作为可选的技术方案，在步骤（5）中进一步包括：查询所述星载应答机在相应运行轨道中的位翻转率信息。

本发明还提供一种基于辐照试验星载应答机平均无故障时间评估系统，包括：一选择单元，用于根据设置在卫星内的星载应答机的运行轨道空间环境选择粒子种类；一监测单元，与所述选择模块相连，用于发射所选定粒子的粒子束，并且启动计时器，以实时监测一遥控功能模块、一遥测功能模块和一测距功能模块，其中所述遥控功能模块用于地面站对卫星进行远程控制，所述遥测功能模块用于在地面站获得从卫星来而的远程信号并进行测量，所述测距功能模块用于对卫星与地面站之间的距离进行测量；一匹配单元，与所述监测单元相连，用于当监测到所述遥控功能模块、遥测功能模块和测距功能模块中任意一功能模块的输出信息与设定的误码信息匹配时，则停止所述计时器，并且停止发射粒子束；一获取单元，与所述匹配单元相连，用于计算粒子注量和功能翻转率，以获得比率信息；一计算单元，与所述获取单元相连，用于根据所述比率信息和所述星载应答机在相应运行轨道空间环境中的位翻转率信息，计算平均无故障时间。

作为可选的技术方案，在匹配单元中进一步包括一存储子单元，所述存储子单元用于当所述输出信息与设定的误码信息匹配时，存储与误码信息相对应的数据。

作为可选的技术方案，在计算单元中进一步包括一查询子单元，用于查询所述星载应答机在相应运行轨道空间环境中的位翻转率信息。

本发明的优点在于，通过模拟空间辐照环境，有针对性地对星载应答机功能翻转率及翻转率进行评估，并结合空间应用条件定量得到了应答机平均无故障时间，实现了辐照措施有效性的定量评估，为抗辐照设计的有效应验证提供了定量依据。

附图说明

图1是本发明所述基于辐照试验星载应答机平均无故障时间评估方法的实施方式的步骤流程图。

图2是本发明所述辐照试验系统的架构示意图。

图3是本发明一实施中的基于辐照试验星载应答机平均无故障时间评估系统的架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的基于辐照试验星载应答机平均无故障时间评估方法及系统的具体实施方式做详细说明。