[发明专利]一种星载相控阵TR组件单粒子翻转防护方法

说明书

本发明提供一种星载相控阵TR组件单粒子翻转防护方法，具体过程为：步骤一、波控系统计算得到TR组件各寄存器状态数据后对其进行奇校验编码，将编码后的数据发送至TR组件；步骤二、TR组件内部设置的寄存器奇校验模块根据接收的数据进行奇校验；步骤三、当波控系统在检测到某个TR组件输出校验结果为错误时，立刻中断当前工作启动应急数据异常维护机制，即波控系统调度资源立刻对故障TR组件寄存器数据进行重新计算和配置。该方法具有自主监测单粒子翻转能力，可以主动触发上级设备(波控系统)对TR组件刷新，使得上级设备(波控系统)刷新策略更灵活，针对性更强。

技术领域

本发明涉及一种星载相控阵TR组件单粒子翻转防护方法，属于星载相控阵天线技术领域。

技术背景

单粒子翻转是针对逻辑器件和逻辑电路的带电粒子辐射效应。单个空间高能带电粒子轰击到大规模、超大规模集成电路中微电子器件的芯片时，会引起逻辑器件或电路的瞬时逻辑错误或硬错误，比如存储器单元存储的数据发生翻转(“1”翻到“0”或“0”翻到“1”)而造成数据处理错误、电路逻辑功能混乱等。相控阵天线是通过波控系统控制其TR组件中寄存器数据实现波束的不同指向，如果TR组件内部的寄存器出现数据翻转时，会导致相控阵天线波束指向，从而影响相控阵天线的在轨应用。

目前，星载相控阵天线TR组件的单粒子翻转防护措施往往集中在器件级，例如对TR组件内部的寄存器采用三模冗余、定时刷新等措施。由于相控阵TR组件内部往往包含成千上万个寄存器数据，采用三模冗余措施会在TR组件内增加数量巨大的寄存器，不但增加了相控阵天线的研制成本，同时也对相控阵天线的体积、重量、功耗带来极恶略影响，非常不利星载应用；由于相控阵天线波束指向会实时变化，TR组件内部定时刷新芯片需要具备快速存储大量配置数据的能力，这不但会导致TR组件内部电路设计及其复杂，同时定时刷新芯片本身的抗单粒子设计也非常复杂，也不利于星载应用。因此为有效提升星载相控阵天线TR组件的单粒子翻转防护能力，必须从系统层面设计入手，避免TR组件单粒子翻转对相控阵天线整机设计造成影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种星载相控阵TR组件单粒子翻转防护方法，该方法具有自主监测单粒子翻转能力，可以主动触发上级设备(波控系统)对TR组件刷新，使得上级设备(波控系统)刷新策略更灵活，针对性更强。

实现本发明的技术方案如下：

一种星载相控阵TR组件单粒子翻转防护方法，具体过程为：

步骤一、波控系统计算得到TR组件各寄存器状态数据后对其进行奇校验编码，将编码后的数据发送至TR组件；

步骤二、TR组件内部设置的寄存器奇校验模块根据接收的数据进行奇校验；

步骤三、当波控系统在检测到某个TR组件输出校验结果为错误时，立刻中断当前工作启动应急数据异常维护机制，即波控系统调度资源立刻对故障TR组件寄存器数据进行重新计算和配置，确保TR组件寄存器中单粒子翻转问题及时解决。

进一步地，本发明所述波控系统中还设计了资源调度算法和TR组件寄存器自主数据维护函数，具体运行过程为：

当波控系统处于常规工作模式的空闲时段时，资源调度算法根据当前工作模式的空闲周期T1，获得数据维护步进K和上次数据维护标记N，TR组件寄存器自主数据维护函数对第N至(N+K-1)个TR组件的数据进行计算和重新配置，完成即返回正常工作状态。

进一步地，当(N+K-1)小于TR组件数量L时，对第N至(N+K-1)个TR组件的寄存器数据进行计算和重新配置，同时将TR组件数据维护标记更新为(N+K)；当(N+K-1)大于L时，对第N至L个TR组件和第1至(N+K-1-L)个TR组件的数据进行重新计算和配置，同时将TR组件数据维护标记更新为(N+K-L)。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：