CN107966715B - 一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法 - Google Patents

一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107966715B
CN107966715B CN201711140013.9A CN201711140013A CN107966715B CN 107966715 B CN107966715 B CN 107966715B CN 201711140013 A CN201711140013 A CN 201711140013A CN 107966715 B CN107966715 B CN 107966715B
Authority
CN
China
Prior art keywords
particle
test
fluence
application
test particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711140013.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107966715A (zh
Inventor
罗磊
孙毅
于庆奎
张洪伟
梅博
李晓亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Space Technology CAST
Original Assignee
China Academy of Space Technology CAST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Space Technology CAST filed Critical China Academy of Space Technology CAST
Priority to CN201711140013.9A priority Critical patent/CN107966715B/zh
Publication of CN107966715A publication Critical patent/CN107966715A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107966715B publication Critical patent/CN107966715B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/20—Integrity monitoring, fault detection or fault isolation of space segment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明涉及一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，特别涉及与空间环境结合的应用加固器件单粒子效应评估试验方法，属于粒子辐照测试技术领域。本发明的方法能够更加准确地测试器件采取的EDAC、TMR、定时刷新等应用加固效果。本发明的方法对器件连续辐照至一定总注量(如107ions/cm2)之后再统计单粒子效应数的做法，考虑加固措施的有效性与加固纠错周期内入射粒子累积注量的相关性，通过结合器件实际应用情况和在轨空间环境条件，设置辐照单次注量，每辐照至该注量则停止辐照，将应用加固器件配置为初始状态再继续试验。以解决现有地面试验累积注量过大造成单粒子错误异常累积，导致严重低估应用加固效果的问题。

Description

一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法
技术领域
本发明涉及一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，特别涉及与空间环境结合的应用加固器件单粒子效应评估试验方法，属于粒子辐照测试技术领域，适用于采用EDAC(Error Detection And Correction)、TMR(Triple Modular Redundancy)、定时刷新等应用加固措施后器件的单粒子效应检测。
背景技术
随着卫星型号性能指标提升和微小卫星成本控制压力增加，越来越多的高性能商用器件应用于卫星型号任务。这些高性能商用器件大都未进行抗单粒子翻转加固设计，容易在轨发生单粒子翻转。卫星型号在应用这些单粒子翻转敏感器件时，通常会采取EDAC、TMR、定时刷新等防护措施，以提高其抗单粒子翻转能力。
EDAC(错误检测与纠正电路)工作原理是在数据写入时，根据写入的数据生成一定位数的校验码，与相应的数据一起保存起来，当读出时，同时也将校验码读出，进行判决。如果出现一位错误则自动纠正，将正确的数据送出，并同时将改正以后的数据回写覆盖原来错误的数据，如果出现两位错误则产生中断报告，通知CPU进行异常处理。
TMR(三模冗余)是最常用的抗单粒子翻转的措施之一.三个模块同时执行相同的操作，以多数相同的输出作为表决系统的正确输出，通常称为三取二。三个模块中只要不同时出现两个相同的错误，就能掩蔽掉故障模块的错误，保证系统正确的输出。由于三个模块是互相独立的，两个模块同时出现错误是极小概率事件，故可以大大提高系统的可靠性。
定时刷新往往与EDAC、TMR等其它应用加固措施配合使用，确定好刷新的时间间隔，定时对器件内部存储的信息进行刷新，避免错误累积，无法纠正。
为评估采取上述防护措施后器件的抗单粒子翻转能力，需要进行地面重离子模拟试验，现有试验方法通常采用注量率为100～10000ions/cm2.s的离子辐照，累积到总注量107ions/cm2或出现100次翻转或出现5次功能中断停止试验。
EDAC只能对进行了读操作的区域纠错，未读到的不能纠错，若地面试验注量率太高、累积注量太大，使得读之前，某位中已有两位翻转，将无法纠错；TMR中只要不同时出现两个错误，就能掩蔽掉故障模块的错误，保证系统正确的输出，若地面试验累积注量过大，可能造成三模中同时出现两个错误，无法纠错；空间高能粒子注量率一般在0～10ions/cm2.s，适合空间使用的定时刷新频率，在地面模拟试验中，往往显得过低，还没来得及刷新，已积累了大量错误。
综上所述，常用的地面模拟试验方法，由于注量率、总注量与在轨情况存在差异，使得试验结果不准确，往往严重低估应用加固效果。需要结合器件实际应用情况和在轨空间环境条件，对地面模拟试验方法就行修正，以得到更真实的试验结果。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，该方法为一种采取应用加固措施后器件的单粒子效应评估试验方法，以更准确的评估应用加固效果。
本发明的技术解决方案是：
一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，该方法的步骤包括：
(1)选择n种试验粒子，分别为第一种试验粒子、第二种试验粒子、第三种试验粒子、第四种试验粒子、第五种试验粒子、…、第n种试验粒子；n种试验粒子中至少有四种试验粒子的LET(线性能量转移量)值在1-37MeV.cm2/mg之间，n种试验粒子中至少有一种试验粒子的LET值在65-99.8MeV.cm2/mg之间；第一种试验粒子、第二种试验粒子、第三种试验粒子、第四种试验粒子、第五种试验粒子、…、第n种试验粒子的LET值依次变大；
(2)计算应用加固器件中的加固措施发挥作用的最大时间间隔t；
(3)采用CREME86模型对应用加固器件的空间环境粒子注量进行计算，得到空间环境粒子注量率LET谱图，根据步骤(2)得到的最大时间间隔t，得到相应的试验粒子下的注量值fj和fLET(0)；j为1、2、3…n；
(4)开展地面模拟试验；开展地面模拟试验的详细做法为：使用步骤(1)中选择的n种试验粒子对应用加固器件进行辐照，得到每种试验粒子下应用加固器件的翻转次数和功能中断次数；
(5)根据步骤(4)中得到的应用加固器件在每种试验粒子下的翻转次数除以对应试验粒子下的总注量得到每种试验粒子下的单粒子翻转截面，根据步骤(4)中得到的应用加固器件的在每种试验粒子下的功能中断次数除以对应试验粒子下的总注量得到每种试验粒子下的单粒子功能中断截面；
(6)采用IRPP模型和步骤(5)得到的每种试验粒子下的单粒子翻转截面，得到应用加固器件的单粒子翻转率，采用IRPP模型和步骤(5)得到的每种试验粒子下的单粒子功能中断截面，得到应用加固器件的单粒子功能中断率。
所述的步骤(1)中，当加固措施为EDAC时，最大时间间隔t为存储单元最长读取间隔；当加固措施为TMR时，最大时间间隔t为三模纠正成正确数据的最大间隔；当加固措施为定时刷新时，最大时间间隔t为刷新间隔时间；
所述的步骤(4)中，第一种试验粒子的辐照过程：
第一步，使用第一种试验粒子对应用加固器件进行辐照，当注量达到F1时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数和应用加固器件的功能中断次数；
第二步，将应用加固器件配置为初始状态，使用第一种试验粒子对配置后的应用加固器件进行辐照，当注量达到F1时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数；
第三步，重复第二步，直至第一种试验粒子对应用加固器件进行辐照的注量累积到总注量107ions/cm2、应用加固器件累积出现100次翻转、应用加固器件累积出现5次功能中断中的至少一种情况出现，则停止试验；
第二种试验粒子的辐照过程：
第一步，使用第二种试验粒子对应用加固器件进行辐照，当注量达到F2时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数和应用加固器件的功能中断次数；
第二步，将应用加固器件配置为初始状态，使用第二种试验粒子对配置后的应用加固器件进行辐照，当注量达到F2时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数；
第三步，重复第二步，直至第二种试验粒子对应用加固器件进行辐照的注量累积到总注量107ions/cm2、应用加固器件累积出现100次翻转、应用加固器件累积出现5次功能中断中的至少一种情况出现，则停止试验；
以此类推，采用相同的方法进行其他试验粒子的辐照过程；
F1的确定方法为：当fLET(0)-f1的值大于等于100/cm2时，F1＝10*(LET(0)-f1)；当fLET(0)-f1的值小于100/cm2时，F1选择出现单粒子翻转时的最小注量；最小注量在100/cm2、1000/cm2、5000/cm2、10000/cm2、50000/cm2、100000/cm2、1000000/cm2中进行选择，若辐照至1000000/cm2仍未发生翻转，选择F1＝1000000/cm2；比如当辐照注量达到100/cm2时，应用加固器件未出现翻转，当辐照注量达到1000/cm2时，应用加固器件出现翻转，则选择F1＝1000/cm2；
F2的确定方法为：当f1-f2的值大于等于100/cm2时，F2＝10*(f1-f2)；当f1-f2的值小于100/cm2时，F2选择出现单粒子翻转时的最小注量；最小注量在100/cm2、1000/cm2、5000/cm2、10000/cm2、50000/cm2、100000/cm2、1000000/cm2中进行选择，若辐照至1000000/cm2仍未发生翻转，选择F2＝1000000/cm2；比如当辐照注量达到100/cm2时，应用加固器件未出现翻转，当辐照注量达到1000/cm2时，应用加固器件出现翻转，则选择F2＝1000/cm2；
以此类推，采用相同的方法进行Fm的确定，m为3，4，…n。
所述的步骤(3)中，CREME86模型的轨道参数和航天器屏蔽参数的确定依据应用加固器件实际应用条件确定，若无明确应用轨道，可取地球同步轨道作为CREME86模型的轨道参数，3mm铝作为航天器屏蔽参数。
有益效果
本发明的方法能够更加准确地测试器件采取的EDAC、TMR、定时刷新等应用加固效果。常用的地面模拟试验方法，由于注量率、总注量与在轨情况存在差异，使得试验结果不准确。本专利的方法，改进现有试验方法中对器件连续辐照至一定总注量(如107ions/cm2)之后再统计单粒子效应数的做法，考虑加固措施的有效性与加固纠错周期内入射粒子累积注量的相关性，通过结合器件实际应用情况和在轨空间环境条件，设置辐照单次注量，每辐照至该注量则停止辐照，将应用加固器件配置为初始状态再继续试验。以解决现有地面试验累积注量过大造成单粒子错误异常累积，导致严重低估应用加固效果的问题。
本发明提供与空间环境结合的应用加固器件单粒子效应评估试验方法，包括：结合器件所在空间轨道环境和航天器屏蔽情况，计算加固措施发挥作用的最大时间间隔t内，入射到器件上的LET分段粒子注量；结合LET分段粒子注量，和对应离子in辐照下的器件发生单粒子效应的最小注量，确定离子in下的辐照间隔注量Fn；在离子in下，辐照器件粒子注量达到间隔注量Fn，停止辐照，统计单粒子翻转/功能中断次数，将器件配置为初始状态，重复试验，获得器件每种离子in下的单粒子翻转/单粒子功能中断截面；计算器件在轨单粒子翻转率/单粒子功能中断率。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，与空间环境结合的应用加固器件单粒子效应评估试验方法，包括：
1)结合器件实际应用加固措施，确定加固措施发挥作用的最大时间间隔t；
2)结合步骤1)得到的加固作用时间t，结合器件所在空间轨道环境和航天器屏蔽情况，计算时间t内，入射到器件上的、试验粒子LET值对应的粒子积分注量fn；
3)结合步骤2)得到的加固措施发挥作用的最大时间间隔t内入射到器件上的LET值下的粒子积分注量fn，和离子in辐照下的器件发生单粒子效应的最小注量，确定离子in下的辐照间隔注量Fn；
4)在选定的离子in下，辐照器件粒子注量达到间隔注量Fn，停止辐照，统计单粒子翻转/功能中断次数，将器件配置为初始状态，重复试验，累积到总注量107ions/cm2或出现100次翻转/5次功能中断停止试验，获得器件每种离子in下的单粒子翻转/单粒子功能中断截面。
5)结合在轨预计软件Space Radiation或ForeCAST，计算器件在轨单粒子翻转率/单粒子功能中断率.
根据步骤5)得到的器件在轨单粒子翻转率/单粒子功能中断率判断器件的抗单粒子翻转和抗单粒子功能中断能力，在相同的计算条件下，器件在轨单粒子翻转率、在轨单粒子功能中断率数值越小，则说明应用加固器件的抗单粒子翻转、抗单粒子功能中断能力越高。
其中上述步骤1)，加固措施发挥作用的最大时间间隔t的确定，对于采取EDAC措施的器件，t为存储单元最长读取间隔，对于采取TMR措施的器件，t为三模纠正成正确数据的最大间隔；对于采取定时刷新措施的器件，t为刷新间隔时间。
其中上述步骤3)中，对于fn-1-fn大于等于100/cm2的情况，取10*(fn-1-fn)为离子in下间隔注量Fn。其中当n＝1时，fn-1取fLET(0)的值。
其中上述步骤3)中，对于fn-1-fn的值小于100/cm2的情况，辐照器件粒子注量分别达到100/cm2，1000/cm2，5000/cm2，10000/cm2，50000/cm2，100000/cm2，1000000/cm2，选择其中出现单粒子翻转/功能中断的最小注量为离子in下的间隔注量Fn。其中当n＝1时，fn-1取fLET(0)的值。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例提供一种采取EDAC加固SRAM器件的单粒子翻转测试方法，包括：
(1)选择5种试验粒子，分别为第一种试验粒子、第二种试验粒子、第三种试验粒子、第四种试验粒子、第五种试验粒子；其中，第一种试验粒子F的LET值为4.7MeV.cm2/mg，第二种试验粒子Al的LET值为8.9MeV.cm2/mg、第三种试验粒子Cl的LET值为13.9MeV.cm2/mg、第四种试验粒子Ge的LET值为37MeV.cm2/mg、第五种试验粒子Bi的LET值为99.8MeV.cm2/mg；
(2)该应用加固器件的加固措施为EDAC，其最大时间间隔t＝1天；
(3)采用CREME86模型对应用加固器件的空间环境粒子注量进行计算，得到空间环境粒子注量率LET谱图，根据步骤(2)得到的最大时间间隔t，得到相应的试验粒子下的注量值f1＝9.72/cm2，f2＝2.07/cm2，f3＝0.61/cm2，f4＝6.71E-05/cm2，f5＝4.08E-08/cm2，fLET(0)＝51458.20/cm2；
(4)开展地面模拟试验；开展地面模拟试验的详细做法为：使用步骤(1)中选择的5种试验粒子对应用加固器件进行辐照，得到每种试验粒子下应用加固器件的翻转次数和累积注量；
(5)根据步骤(4)中得到的应用加固器件在每种试验粒子下的翻转次数除以对应试验粒子下的总注量得到每种试验粒子下的单粒子翻转截面。
(6)采用IRPP模型和步骤(5)得到的每种试验粒子下的单粒子翻转截面，得到应用加固器件的单粒子翻转率为8.17E-04次/位.天。
所述的步骤(4)中，第一种试验粒子F的辐照过程：
第一步，使用第一种试验粒子对应用加固器件进行辐照，当注量达到F1时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数和应用加固器件的功能中断次数；
第二步，将应用加固器件配置为初始状态，使用第一种试验粒子对配置后的应用加固器件进行辐照，当注量达到F1时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数；
第三步，重复第二步，直至第一种试验粒子对应用加固器件进行辐照的注量累积到总注量107ions/cm2、应用加固器件累积出现100次翻转、应用加固器件累积出现5次功能中断中的至少一种情况出现，则停止试验；
第二种试验粒子的辐照过程：
第一步，使用第二种试验粒子对应用加固器件进行辐照，当注量达到F2时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数和应用加固器件的功能中断次数。
第二步，将应用加固器件配置为初始状态，使用第二种试验粒子对配置后的应用加固器件进行辐照，当注量达到F2时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数；
第三步，重复第二步，直至第二种试验粒子对应用加固器件进行辐照的注量累积到总注量107ions/cm2、应用加固器件累积出现100次翻转、应用加固器件累积出现5次功能中断中的至少一种情况出现，则停止试验；
以此类推，采用相同的方法进行其他试验粒子的辐照过程；
F1的确定方法为：fLET(0)-f1＝51448.48/cm2，大于等于100/cm2，F1＝10*(fLET(0)-f1)＝514485/cm2；
F2的确定方法为：f1-f2＝7.65/cm2，小于100/cm2，F2选择出现单粒子翻转时的最小注量；最小注量在100/cm2、1000/cm2、5000/cm2、10000/cm2、50000/cm2、100000/cm2、1000000/cm2中进行选择；Al粒子辐照试验中，当辐照注量达到50000/cm2时，应用加固器件未出现翻转，当辐照注量达到100000/cm2时，应用加固器件出现翻转，则选择F2＝100000/cm2；
F3的确定方法为：f2-f3＝1.46/cm2，小于100/cm2，F3选择出现单粒子翻转时的最小注量；最小注量在100/cm2、1000/cm2、5000/cm2、10000/cm2、50000/cm2、100000/cm2、1000000/cm2中进行选择；Cl粒子辐照试验中，当辐照注量达到5000/cm2时，应用加固器件未出现翻转，当辐照注量达到10000/cm2时，应用加固器件出现翻转，则选择F3＝10000/cm2；
F4的确定方法为：f3-f4＝0.61/cm2，小于100/cm2，F4选择出现单粒子翻转时的最小注量；最小注量在100/cm2、1000/cm2、5000/cm2、10000/cm2、50000/cm2、100000/cm2中进行选择；Ge粒子辐照试验中，当辐照注量达到5000/cm2时，应用加固器件未出现翻转，当辐照注量达到10000/cm2时，应用加固器件出现翻转，则选择F4＝10000/cm2；
F5的确定方法为：f4-f5＝6.71E-05/cm2，小于100/cm2，F4选择出现单粒子翻转时的最小注量；最小注量在100/cm2、1000/cm2、5000/cm2、10000/cm2、50000/cm2、100000/cm2中进行选择；Bi粒子辐照试验中，当辐照注量达到1000/cm2时，应用加固器件未出现翻转，当辐照注量达到5000/cm2时，应用加固器件出现翻转，则选择F5＝5000/cm2；
所述的步骤(3)中，CREME86模型的轨道参数和航天器屏蔽参数的确定依据应用加固器件实际应用条件确定，若无明确应用轨道，可取地球同步轨道作为CREME86模型的轨道参数，3mm铝作为航天器屏蔽参数。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，其特征在于该方法的步骤包括：
(1)选择n种试验粒子；
(2)计算应用加固器件中的加固措施发挥作用的最大时间间隔t；
(3)对应用加固器件的空间环境粒子注量进行计算，得到空间环境粒子注量率LET谱图，根据步骤(2)得到的最大时间间隔t，得到相应的试验粒子LET值下的积分注量值fj和fLET(0)；j为1、2、3…n；
(4)开展地面模拟试验，得到每种试验粒子下应用加固器件的翻转次数和功能中断次数；
地面模拟试验方法为：结合步骤(2)得到的加固措施发挥作用的最大时间间隔t内入射到器件上的LET值下的粒子积分注量fj和fLET(0)，和离子in辐照下的器件发生单粒子效应的最小注量，确定离子in下的辐照间隔注量Fn；
对于fj-1-fj大于等于100/cm2的情况，取10*(fj-1-fj)为离子in下间隔注量Fn；其中当j＝1时，fj-1取fLET(0)的值；
对于fj-1-fj的值小于100/cm2的情况，辐照器件粒子注量分别达到100/cm2，1000/cm2，5000/cm2，10000/cm2，50000/cm2，100000/cm2，1000000/cm2，选择其中出现单粒子翻转/功能中断的最小注量为离子in下的间隔注量Fn；其中当j＝1时，fj-1取fLET(0)的值；
在选定的离子in下，辐照器件粒子注量达到间隔注量Fn，停止辐照，统计单粒子翻转和功能中断次数；将器件配置为初始状态，重复试验，累积到总注量107/cm2或出现100次翻转/5次功能中断停止试验；
(5)根据步骤(4)中得到的应用加固器件在每种试验粒子下的翻转次数除以对应试验粒子下的总注量得到每种试验粒子下的单粒子翻转截面，根据步骤(4)中得到的应用加固器件在每种试验粒子下的功能中断次数除以对应试验粒子下的总注量得到每种试验粒子下的单粒子功能中断截面；
(6)根据步骤(5)得到的每种试验粒子下的单粒子翻转截面，得到应用加固器件的单粒子翻转率，根据步骤(5)得到的每种试验粒子下的单粒子功能中断截面，得到应用加固器件的单粒子功能中断率。
2.根据权利要求1所述的一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，n种试验粒子分别为第一种试验粒子、第二种试验粒子、第三种试验粒子、第四种试验粒子、第五种试验粒子、…、第n种试验粒子；n种试验粒子中至少有四种试验粒子的LET值在1-37MeV.cm2/mg之间，n种试验粒子中至少有一种试验粒子的LET值在65-99.8MeV.cm2/mg之间；第一种试验粒子、第二种试验粒子、第三种试验粒子、第四种试验粒子、第五种试验粒子、…、第n种试验粒子的LET值依次变大。
3.根据权利要求1所述的一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，采用CREME86模型对应用加固器件的空间环境粒子注量进行计算；所述的步骤(4)中，开展地面模拟试验的做法为：使用步骤(1)中选择的n种试验粒子对应用加固器件进行辐照，得到每种试验粒子下应用加固器件的翻转次数和功能中断次数；所述的步骤(6)中，采用IRPP模型和步骤(5)得到的每种试验粒子下的单粒子翻转截面，得到应用加固器件的单粒子翻转率，采用IRPP模型和步骤(5)得到的每种试验粒子下的单粒子功能中断截面，得到应用加固器件的单粒子功能中断率。
4.根据权利要求1所述的一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，当加固措施为EDAC时，最大时间间隔t为存储单元最长读取间隔；当加固措施为TMR时，最大时间间隔t为三模纠正成正确数据的最大间隔；当加固措施为定时刷新时，最大时间间隔t为刷新间隔时间。
5.根据权利要求1所述的一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，第一种试验粒子的辐照方法，包括：
第一步，使用第一种试验粒子对应用加固器件进行辐照，当注量达到F1时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数和应用加固器件的功能中断次数；
F1的确定方法为：当fLET(0)-f1的值大于等于100/cm2时，F1＝10*(fLET(0)-f1)；当fLET(0)-f1的值小于100/cm2时，F1选择出现单粒子翻转时的最小注量；最小注量在100/cm2、1000/cm2、5000/cm2、10000/cm2、50000/cm2、100000/cm2、1000000/cm2中进行选择，若辐照至1000000/cm2仍未发生翻转，选择F1＝1000000/cm2；
f1为fj中j取1时的值；
第二步，将应用加固器件配置为初始状态，使用第一种试验粒子对配置后的应用加固器件进行辐照，当注量达到F1时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数；
第三步，重复第二步，直至第一种试验粒子对应用加固器件进行辐照的注量累积到总注量107/cm2、应用加固器件累积出现100次翻转、应用加固器件累积出现5次功能中断中的至少一种情况出现，则停止试验。
6.根据权利要求1所述的一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，第二种试验粒子的辐照方法，包括：
第一步，使用第二种试验粒子对应用加固器件进行辐照，当注量达到F2时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数和应用加固器件的功能中断次数；
F2的确定方法为：当f1-f2的值大于等于100/cm2时，F2＝10*(f1-f2)；当f1-f2的值小于100/cm2时，F2选择出现单粒子翻转时的最小注量；最小注量在100/cm2、1000/cm2、5000/cm2、10000/cm2、50000/cm2、100000/cm2、1000000/cm2中进行选择，若辐照至1000000/cm2仍未发生翻转，选择F2＝1000000/cm2；
f1为fj中j取1时的值；
f2为fj中j取2时的值；
第二步，将应用加固器件配置为初始状态，使用第二种试验粒子对配置后的应用加固器件进行辐照，当注量达到F2时，停止辐照，统计应用加固器件的翻转次数；
第三步，重复第二步，直至第二种试验粒子对应用加固器件进行辐照的注量累积到总注量107/cm2、应用加固器件累积出现100次翻转、应用加固器件累积出现5次功能中断中的至少一种情况出现，则停止试验。
7.根据权利要求5所述的一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，CREME86模型的轨道参数和航天器屏蔽参数的确定依据应用加固器件实际应用条件确定，若无明确应用轨道，取地球同步轨道作为CREME86模型的轨道参数，3mm铝作为航天器屏蔽参数。
CN201711140013.9A 2017-11-16 2017-11-16 一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法 Active CN107966715B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711140013.9A CN107966715B (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711140013.9A CN107966715B (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107966715A CN107966715A (zh) 2018-04-27
CN107966715B true CN107966715B (zh) 2019-11-12

Family

ID=62000232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711140013.9A Active CN107966715B (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107966715B (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101887088B (zh) * 2009-05-14 2012-07-25 北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司 一种卫星用器件单粒子效应指标的评估方法和系统
CN101900770B (zh) * 2009-05-25 2013-01-16 北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司 一种卫星用器件抗辐射能力的评估方法及其系统
CN102999666B (zh) * 2012-11-26 2015-03-11 西北核技术研究所 一种基于仿真的单粒子效应截面获取方法
CN103605835B (zh) * 2013-10-31 2017-08-29 上海卫星工程研究所 航天器系统级抗单粒子设计评估方法
CN103793583B (zh) * 2014-03-05 2017-02-08 中国电子科技集团公司第五十八研究所 设备抗辐照加固再设计方法
RU2578053C1 (ru) * 2014-09-22 2016-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова" Способ оценки стойкости цифровой электронной аппаратуры к воздействию ионизирующих излучений (варианты)
CN105022859B (zh) * 2015-05-08 2018-01-19 西北核技术研究所 一种器件的重离子单粒子多位翻转效应的定量分析方法
CN105117576A (zh) * 2015-07-13 2015-12-02 上海卫星工程研究所 基于故障传播的航天器系统级单粒子翻转影响分析方法
CN105740596B (zh) * 2015-08-31 2018-06-12 北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司 航空电子系统大气中子单粒子效应的分析方法及系统
CN105897267B (zh) * 2016-04-18 2019-05-07 西北核技术研究所 一种模拟数字转换器单粒子效应测试方法及系统
CN107145638B (zh) * 2017-04-12 2018-10-26 西北核技术研究所 一种低能质子直接电离导致的单粒子翻转截面获取方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107966715A (zh) 2018-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103605835B (zh) 航天器系统级抗单粒子设计评估方法
CN102879730B (zh) 部分三模冗余sram型fpga的单粒子翻转特性的测试方法
Glein et al. A self-adaptive SEU mitigation system for FPGAs with an internal block RAM radiation particle sensor
Allen et al. Single-event upset (SEU) results of embedded error detect and correct enabled block random access memory (block RAM) within the xilinx XQR5VFX130
US7739565B1 (en) Detecting corruption of configuration data of a programmable logic device
Ming et al. Reliability of memories protected by multibit error correction codes against MBUs
US20070094569A1 (en) Determining hard errors vs. soft errors in memory
Li et al. Reliability models for SEC/DED memory with scrubbing in FPGA-based designs
CN102901924B (zh) 一种测试部分三模冗余fpga的单粒子翻转特性的方法
US20200387423A1 (en) Electronic circuit with integrated seu monitor
Lopes et al. Reliability analysis on case-study traffic sign convolutional neural network on APSoC
CN107966715B (zh) 一种对应用加固器件进行单粒子效应评估的试验方法
Constantinescu Neutron SER characterization of microprocessors
CN103838946B (zh) 一种单粒子效应防护有效性的评估系统及方法
Maestro et al. Study of the effects of MBUs on the reliability of a 150 nm SRAM device
US8397191B1 (en) Determining failure rate from circuit design layouts
CN115421967A (zh) 一种评估二次设备存储异常风险点的方法及系统
US11423315B2 (en) Quantization method for partial sums of convolution neural network based on computing-in-memory hardware and system thereof
CN105301472A (zh) 一种空间单粒子翻转率的测量系统
CN104820777A (zh) 一种航天器系统单粒子防护薄弱点的识别方法
CN104616699A (zh) 负偏压温度不稳定性影响下存储器抗多位翻转可靠性评估模型的设计方法
Tong et al. Effectiveness and failure modes of error correcting code in industrial 65 nm CMOS SRAMs exposed to heavy ions
Tanaka et al. Impact of Neutron-Induced SEU in FPGA CRAM on Image-Based Lane Tracking for Autonomous Driving: From Bit Upset to SEFI and Erroneous Behavior
CN108733628A (zh) 一种并行矩阵乘算法的加固方法
CN112798943A (zh) 一种基于标准输入输出验证的实时fpga错误检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant