一種單粒子效應(yīng)防護(hù)有效性的評(píng)估系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種單粒子效應(yīng)防護(hù)有效性的評(píng)估方法，通過對(duì)器件未采用防護(hù)措施時(shí)單粒子翻轉(zhuǎn)率的計(jì)算結(jié)果以及器件采取了防護(hù)措施后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，評(píng)估該器件采取的防護(hù)措施是否有效，從而確定可選器件的范圍，為衛(wèi)星勝利完成任務(wù)提供質(zhì)量保證；另外，本發(fā)明還提供一種單粒子效應(yīng)防護(hù)有效性的評(píng)估系統(tǒng)。
【專利說明】一種單粒子效應(yīng)防護(hù)有效性的評(píng)估系統(tǒng)及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星用器件防護(hù)評(píng)估領(lǐng)域，特別涉及一種單粒子效應(yīng)防護(hù)有效性的評(píng)估系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些電磁、輻射環(huán)境比較惡劣的情況下，器件會(huì)發(fā)生單粒子效應(yīng)。單粒子效應(yīng)有多種表現(xiàn)形式，如單粒子翻轉(zhuǎn)(SEU)、單粒子瞬態(tài)(SET)、單粒子閂鎖(SEL)、單粒子擾動(dòng)(SED)等。其中，由單個(gè)高能粒子入射引起單元邏輯狀態(tài)的改變稱為單粒子翻轉(zhuǎn)。單粒子翻轉(zhuǎn)主要發(fā)生于存儲(chǔ)器件和邏輯電路中。單粒子翻轉(zhuǎn)使電路邏輯狀態(tài)發(fā)生〃0〃、〃1"翻轉(zhuǎn)，或者使電路發(fā)生邏輯狀態(tài)錯(cuò)誤、電路燒毀等，從而導(dǎo)致系統(tǒng)功能紊亂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生災(zāi)難性事故。為了提高器件在空間軌道的生存能力，目前常用的單粒子效應(yīng)防護(hù)措施主要為三模冗余(TMR)技術(shù)、檢錯(cuò)糾錯(cuò)法(EDAC)等，但是，器件在采取防護(hù)措施后，部分單粒子翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生的錯(cuò)誤可以被糾正，部分單粒子翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生的錯(cuò)誤仍未能糾正；這樣使得系統(tǒng)在初步設(shè)計(jì)時(shí)，仍然不能直觀的預(yù)計(jì)商用器件在采取防護(hù)措施后的有效性，限制了系統(tǒng)只能選用采取防護(hù)措施后其抗單粒子效應(yīng)能力高的器件，減少了器件類別的選用；因此，如何說明器件采取的防護(hù)措施是否有效，成為了設(shè)計(jì)師關(guān)注的主要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種單粒子效應(yīng)防護(hù)有效性的評(píng)估系統(tǒng)及方法，使得設(shè)計(jì)師在選取器件時(shí)，能夠直觀的確定器件采取的防護(hù)措施是否有效。
[0004]為實(shí)現(xiàn)以上功能，本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]一種單粒子效應(yīng)防護(hù)有效性的評(píng)估方法，包括以下步驟:
[0006]S1、計(jì)算器件未采取防護(hù)措施時(shí)的單粒子翻轉(zhuǎn)率，其計(jì)算公式為:
[0007]λ (t)器件=NB λ ;
[0008]S2、計(jì)算器件采取防護(hù)措施后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率；所述防護(hù)措施為檢錯(cuò)糾錯(cuò)防護(hù)或三模冗余防護(hù)；其中:
[0009]器件部分采取三模冗余防護(hù)后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為:
[0010]λ (t)器件 _ΤΜΕ=Υ λ +3Χ λ 2t ；
[0011]器件采取檢錯(cuò)糾錯(cuò)防護(hù)后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種單粒子效應(yīng)防護(hù)有效性的評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、計(jì)算器件未采取防護(hù)措施時(shí)的單粒子翻轉(zhuǎn)率，其計(jì)算公式為:
λ (t)器件=NB λ ; 52、計(jì)算器件采取防護(hù)措施后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率；所述防護(hù)措施為檢錯(cuò)糾錯(cuò)防護(hù)或三模冗余防護(hù)；其中: 器件部分采取三模冗余防護(hù)后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為:
入⑴器件-TMR=Y X +3X ^ 2t ； 器件采取檢錯(cuò)糾錯(cuò)防護(hù)后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為:
2.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中器件部分采取三模冗余防護(hù)，當(dāng)所述的部分為全部時(shí)，器件采取防護(hù)措施后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為:
入(t) -TME-SX λ t ； 式中，λ (t) ##_TMK為器件部分采取三模冗余防護(hù)后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率；λ為器件每位的單粒子翻轉(zhuǎn)率，t為器件的刷新周期，X為器件采取了三模冗余防護(hù)的單元其三個(gè)相同冗余模塊各自的位數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3進(jìn)一步包括比較器件未采取防護(hù)措施時(shí)的單粒子翻轉(zhuǎn)率和器件采取防護(hù)措施后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率，當(dāng)器件采取防護(hù)措施后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率小于器件未采取防護(hù)措施時(shí)的單粒子翻轉(zhuǎn)率時(shí)，器件采取的防護(hù)措施有效；否則，器件采取的防護(hù)措施無效。
4.一種單粒子效應(yīng)防護(hù)有效性的評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，包括有: 第一計(jì)算單元，用于計(jì)算器件未采取防護(hù)措施時(shí)的單粒子翻轉(zhuǎn)率，其計(jì)算公式為:
λ (t)器件=NB λ ; 第二計(jì)算單元，用于計(jì)算器件采取防護(hù)措施后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率，所述防護(hù)措施為檢錯(cuò)糾錯(cuò)防護(hù)或三模冗余防護(hù)；其中: 器件部分采取三模冗余防護(hù)后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率計(jì)算公式為:
入⑴器件-TMR=Y X +3X ^ 2t ； 器件采取檢錯(cuò)糾錯(cuò)防護(hù)后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為:
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二計(jì)算單元中器件部分采取三模冗余防護(hù)，當(dāng)所述的部分為全部時(shí)，其采取防護(hù)后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為:
入(t) -TME-SX λ t ； 式中，λ (t) 器件_TMK為器件部分采取三模冗余防護(hù)后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率；λ為器件每位的單粒子翻轉(zhuǎn)率，t為器件的刷新周期，X為器件采取了三模冗余防護(hù)的單元其三個(gè)相同冗余模塊各自的位數(shù)。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述評(píng)估單元進(jìn)一步用于比較器件未采取防護(hù)措施時(shí)的單粒子翻轉(zhuǎn)率和器件采取防護(hù)措施后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率，當(dāng)器件采取防護(hù)措施后的單粒子翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤率小于器件未采取防護(hù)措施時(shí)的單粒子翻轉(zhuǎn)率時(shí)，器件采取的防護(hù)措施有效；否則，器件采取的防護(hù)措施無效。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103838946SQ201210484295
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】王群勇, 陽輝, 陳冬梅, 白樺, 陳宇, 鐘征宇 申請(qǐng)人:北京圣濤平試驗(yàn)工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司