[发明专利]中子单粒子效应故障率的评估方法及评估装置

说明书

本发明实施例提供一种中子单粒子效应故障率的评估方法及评估装置，该方法包括：获取评估对象NSEE截面；根据所述NSEE截面和应用环境下的中子注量率，计算所述评估对象的NSEE故障率；其中，所述NSEE截面是根据所述评估对象中元器件的中子单粒子效应历史试验数据所确定的。本发明实施例提供的中子单粒子效应故障率的评估方法，利用评估对象的NSEE截面和应用环境下的中子注量率，计算评估对象的NSEE故障率，由于评估对象中元器件的NSEE截面是根据历史试验数据所确定的，从而可以在产品研制的初步设计阶段评估产品的NSEE故障率。

技术领域

本发明涉及航空电子系统技术领域，特别是涉及一种中子单粒子效应故障率的评估方法及评估装置。

背景技术

单粒子效应是指单个高能粒子作用于半导体器件引发的翻转、锁定、烧毁和栅穿等现象。以往研究表面单粒子效应主要发生在航天领域，但国外近年来的研究表明在航空领域中，各类飞机在3000 米至20000米的自然空间环境中，同样会产生单粒子效应。航空领域中，诱发单粒子效应的高能粒子辐射源主要为中子，中子辐射应力一般用注量率来表征，中子注量率一般为单位时间内穿过单位截面积的中子数。中子的穿透力强，金属材料几乎没有阻挡作用，因此中子会穿透机舱蒙皮，打在电子设备的核心指令控制单元或关键数据存储单元上，产生中子单粒子效应(Neutron Single Event Effect，简称NSEE)，从而导致飞行控制系统、航电系统等出现黑屏、死机、复位、重启、数据丢失及命令错误等故障现象。上述故障会直接影响飞机的安全性与可靠性，或误导飞机驾驶员产生错误判断与错误操作，从而间接影响飞机的安全性与可靠性。

为了保证航空电子设备的可靠性，在相关产品设计过程中及时对相关产品的中子单粒子效应故障率进行评估就显得尤为重要。一般获取产品的NSEE故障率主要是通过以下如下两种方法：第一种方法，主要是通过对整个产品进行中子单粒子效应试验获得产品的NSEE截面，进而计算获得产品的NSEE故障率。第二种方法，主要是针对产品所用的具体元器件，通过NSEE试验、建模仿真或其它方法确定器件的NSEE截面并计算其NSEE故障率，最终通过单粒子效应传递分析预计整个产品的NSEE故障率。

以上这些方法在实际操作中都存在一定的局限性：第一种方法适用于产品研制过程中的样机阶段，需要有已经成型的产品；第二种方法适用于产品的研制阶段，此阶段已经具有详细的元器件清单，并已经确定了元器件所承受的应力。以上两种方法均无法在产品研制的初步设计阶段提供产品NSEE故障率的预计评估，一旦NSEE 故障率设计不满足要求，则需要重新调整设计，从而增加设计成本和设计周期。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种中子单粒子效应故障率的评估方法及评估装置。

第一方面，本发明提供一种中子单粒子效应故障率的评估方法，包括：获取评估对象NSEE截面；根据所述NSEE截面和应用环境下的中子注量率，计算所述评估对象的NSEE故障率；其中，所述 NSEE截面是根据所述评估对象中元器件的中子单粒子效应历史试验数据所确定的。

第二方面，本发明提供一种中子单粒子效应故障率的评估装置，包括：获取模块，用于获取评估对象NSEE截面；处理模块，用于根据所述NSEE截面和应用环境下的中子注量率，计算所述评估对象的NSEE故障率；其中，所述NSEE截面是根据所述评估对象中元器件的中子单粒子效应历史试验数据所确定的。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现本发明第一方面中子单粒子效应故障率的评估方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面中子单粒子效应故障率的评估方法的步骤。