[发明专利]空间单粒子事件导致通信卫星业务中断的指标分配方法

说明书

本发明一种空间单粒子事件导致通信卫星业务中断的指标分配方法。在充分考虑了各单机、各器件复杂度及单粒子防护能力的基础上，根据各级产品权重进行指标分配，对用户允许业务中断次数指标的逐级分解，分解到了分系统、单机及底层元器件。本方法充分考虑了各单机、各器件复杂度及单粒子防护能力，根据各级产品权重进行指标分配，聚焦了影响整星业务的主要因素，确保指标分配的合理性和设计可实现性。本方法将帮助总体设计人员将用户对业务连续的要求分解到单机和元器件设计人员可操作的具体设计指标，有利用用户要求的落地和实现以及后续的设计验证。

技术领域

本发明属于通信卫星业务中断指标分配技术领域，具体涉及一种空间单粒子事件导致通信卫星业务中断的指标分配方法。

背景技术

随着卫星通信技术的发展，卫星用户对通信容量、速率、安全性等要求越来越高，高轨通信卫星将大量使用FPGA等空间单粒子敏感器件，由此带来了空间单粒子事件导致用户业务中断的风险大大增加。

目前，通信卫星可靠性相关指标主要是寿命和可靠度，卫星系统、分系统、单机甚至元器件均有明确的可靠度指标要求。然而在任务环境条件下，元器件现有可靠性指标主要考虑不可恢复性的永久故障随机发生规律，但目前宇航核心器件所面临的与单粒子效应相关的偶发可恢复在轨异常事件等空间辐射效应影响，并未完全纳入宇航核心器件的考核评价体系，导致地面可靠性考核指标较高，而在轨异常事件多发的现象时有发生。因此，除可靠度外构建一套新的参数体系评价卫星及核心器件可靠性水平是非常有必要的。

通过国外相关研究调研与前期工作，鉴于通信卫星业务连续性的特点，可借鉴导航卫星采用业务短时中断次数或中断概率来评价通信卫星提供稳定通信服务的能力。经过前期研究，由硬件永久故障导致的业务中断概率与由空间单粒子翻转等软故障导致的业务中断概率相差数个数量级，硬故障导致的业务中断可基本忽略。核心器件单粒子翻转方面的指标主要是单粒子翻转率，可以表征器件的抗单粒子翻转能力。然而该指标与用户的业务中断次数指标存在脱节，目前缺乏相应的方法将用户的中断次数指标和核心器件的单粒子翻转率参数联系起来。基于此，本发明提出了一种针对单粒子事件导致通信卫星业务中断的指标体系及分配方法，将用户的要求逐级落实到分系统、单机直至具体FPGA的设计指标中，作为具体FPGA器件开展单粒子防护设计的依据。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种空间单粒子事件导致通信卫星业务中断的指标分配方法，将用户的要求逐级落实到分系统、单机直至具体FPGA的设计指标中，作为具体FPGA器件开展单粒子防护设计的依据，解决了用户对卫星业务短时中断的指标要求与器件单粒子翻转率脱节的问题。

本发明的技术方案是：一种空间单粒子事件导致通信卫星业务中断的指标分配方法，步骤如下：

步骤一，确定影响卫星业务连续性的分系统和单机单粒子敏感器件及防护措施；

步骤二，计算得到卫星系统各级产品单粒子翻转权重；

步骤三，确定卫星系统业务短时中断指标；

步骤四，分配分系统、单机产品卫星业务短时中断指标。

所述的步骤一的具体过程为：

11)根据卫星业务需求，梳理可能会导致卫星业务短时中断的分系统和单机，根据单机配置项，初步统计各单机空间单粒子敏感器件使用数量；

12)针对梳理出的相关单机，按照单机配置项分别梳理使用的器件类型与采取的单粒子防护类别。

所述初步统计各单机空间单粒子敏感器件使用数量时，需要确定以下信息：相关分系统、相关单机、各单机中空间单粒子敏感器件使用数量、相同单机同时工作的数量。