一种基于抗辐照体系架构的单粒子效应等效评估拟合算法

发布时间：2024-03-27 05:34

　　针对国内加速器辐照实验无法充分满足航天器单粒子抗辐照设计验证需求的问题,本文提出了一种单粒子效应抗辐照等效评估拟合算法模型。该算法模型基于抗辐照体系架构,构建可靠性贡献度耦合因子,获取单粒子效应下系统功能中断截面随粒子线性能量转移(LET)值变化的等效耦合关系,从而降低对辐照实验条件依赖,为航天器抗辐照设计验证提供更多基准数据。最终通过实验数据分析比对,该算法模型可用于辐照实验数据的评估拟合,提升了航天器系统抗辐照设计可靠性评估效率。

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【部分图文】：

图1系统抗辐照架构体系设计框图

如图1所示,系统由调制和解调两大核心功能组成,并分别基于两块SRAM型FPGA器件实现,其器件的配置存储区及关联的设计资源为空间单粒子效应(SEE)敏感核心部件[8],开展系统防护架构设计。针对器件的内部资源防护,以时序逻辑电路功能模块为对象开展三模冗余防护设计[9],从而降低电....

图2Virtex4型FPGA配置存储单元静态翻转

图2[7]给出了Xilinx公司Virtex4型FPGA配置存储单元静态翻转截面与LET值辐照实验的拟合变化曲线。然而,由于该类器件是倒装芯片,即使通过器件减薄,国内辐照实验也只可进行有限射程范围的离子束辐照实验,获取部分基准采样数据。2.2EFA-ESEE自适应等效拟合算法模....

图3Virtex4FPGA电路系统辐照实验现场图

基于图3为例的系统架构,实验中采用了两片Xilinx公司的Virtex4FPGA器件,分别完成了调制和解调系统的电路设计。实验前对器件衬底进行精细打磨,并且在中国原子能科学研究院的串列加速器和中科院的重离子加速上分别进行了O和Kr离子的辐照实验,作为获取基准数据,详见表1和表2....

图4Virtex5FPGA电路系统辐照实验现场图

同理,基于EFA-ESEE模型,还可以任意自适应拟合得到其他任意饱和LET阈值内系统的功能中断截面数据。图4为中国原子能科学研究院的串列加速器开展的Viretex5FPGA配置存储区动态回读系统翻转截面辐照实验,其中静态翻转截面由文献[11]获取,通过表4的数据比对,拟合模型与....

本文编号：3940260