空间辐射环境可靠性分析方法技术

本发明专利技术涉及一种空间辐射环境可靠性分析方法，以解决如何提高空间辐射环境可靠性分析结果的准确性。该方法包括：S1、将空间辐射环境下电子系统中预设层级的分析对象按照故障预警修复方式分为若干个组别；S2、计算预设层级的每一组别在空间辐射环境中的辐射应力作用下的失效率；S3、计算预设层级的相应组别在空间辐射环境下的总失效率；S4、计算空间辐射环境可靠性的分析指标的大小；S5、根据所述分析指标的大小，对所述空间辐射环境可靠性进行分析，得到分析结果。本发明专利技术在计算失效率的过程中考虑到了辐射应力，相对于现有技术中仅考其他虑物理应力的分析方法，提高了可靠性分析的准确性。

Reliability analysis method of space radiation environment

The invention relates to a method for analyzing the reliability of the space radiation environment, in order to solve the problem of how to improve the accuracy of the reliability analysis of the space radiation environment. The method comprises the following steps: S1, the default level analysis of space radiation environment in accordance with the electronic system fault warning repair mode is divided into several groups; S2, calculation of the radiation in the space radiation environment should be the failure rate under each category preset level; a corresponding group of S3, the total radiation level preset calculation the failure rate in the environment of space; analysis of the indexes of S4, calculation of the size of the space radiation environment reliability; S5, according to the analysis of the index, the space radiation environment and reliability analysis, the results of the analysis. In the process of calculating the failure rate, the radiation stress is taken into account, and the accuracy of the reliability analysis is improved by only considering the other methods of analyzing the physical stress in the prior art.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可靠性分析
，具体涉及一种空间辐射环境可靠性分析方法。
技术介绍
空间辐射环境可靠性是指地面、航空或航天电子系统在规定的任务周期和规定的空间辐射环境影响下，完成规定的功能的能力或概率。空间辐射环境中包括银河宇宙射线重离子、地球捕获带质子、电子、γ射线、太阳事件质子、大气层高能中子和/或热中子等。航天电子系统，当元器件受到辐射应力时可能会发生单粒子效应、总剂量效应或位移损伤效应。而航空飞机和地面计算机工作中可能会发生单粒子效应。因此，亟须一套有效的可靠性分析方法来对空间辐射环境下的电子系统进行可靠性分析，为我国地面、航空或航天电子系统的危害防控提供有力技术支持。然而，目前的可靠性分析方法仅考虑了电子系统所受到的辐射应力之外的其它物理应力，而未考虑到辐射应力。所谓的其它物理应力按照属性分为热应力、电应力、热循环应力、机械应力、湿度应力以及化学应力等。由于辐射应力对电子系统中元器件的影响是非常大的，因此利用目前的可靠性分析方法得到的分析结果并不准确。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提高空间辐射环境可靠性分析结果的准确性。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种空间辐射环境可靠性分析方法。该方法包括：S1、将空间辐射环境下电子系统中预设层级的分析对象按照故障预警修复方式分为若干个组别，其中，所述预设层级为系统级、设备级或器件级，系统级的分析对象为电子系统，设备级的分析对象为该电子系统中的设备，器件级的分析对象为该电子系统中的电子器件；S2、计算预设层级的每一组别在空间辐射环境中的辐射应力作用下的失效率；S3、根据预设层级的相应组别在空间辐射环境中的辐射应力作用下的失效率，计算预设层级的相应组别在空间辐射环境下的的总失效率；S4、根据预设层级中各组别的所述总失效率，计算空间辐射环境可靠性的分析指标的大小；S5、根据所述分析指标的大小，对所述空间辐射环境可靠性进行分析，得到分析结果。进一步地，在所述步骤S1中分组得到的组别包括：计划中断短期硬失效组别、计划中断长期硬失效组别、非计划中断短期硬失效组别、非计划中断长期硬失效组别和软失效组别。进一步地，预设层级中每一组别的失效率λSRE通过下式计算：λSRE＝λSEE+λTID+λDD其中，λSEE为相应组别中的所有分析对象在辐射应力作用下因发生单粒子效应而失效的失效率之和，λTID为所述相应组别中的所有分析对象在辐射应力作用下因发生总剂量效应而失效的失效率之和，λDD为所述相应组别中所有分析对象在辐射应力作用下因发生位移损伤效应而失效的失效率之和。进一步地，预设层级中非计划中断短期硬失效组别、非计划中断长期硬失效组别或软失效组别的失效率λSEE通过下式计算：λSEE＝λSEE-H+λSEE-P+λSEE-HN+λSEE-TN其中，λSEE-H为相应组别中所有分析对象因重离子辐射应力导致发生单粒子效应而失效的失效率之和，λSEE-P为相应组别中所有分析对象因质子辐射应力导致发生单粒子效应而失效的失效率之和，λSEE-HN为相应组别中所有分析对象因高能中子辐射应力导致发生单粒子效应而失效的失效率之和，λSEE-TN为相应组别中所有分析对象因热中子辐射应力导致发生单粒子效应而失效的失效率之和。进一步地，当所述预设层级为器件级时，第i组别中的每一电子器件在辐射应力作用下因发生总剂量效应而失效的失效率或因位移损伤效应而失效的失效率采用以下公式计算：λ′′TID/DD-i=-1Tln(p-TID/DD)=-1Tln{1-Φ[ln(RSPEC-TID/DD-dev(T))-μσ]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间辐射环境可靠性分析方法，其特征在于，包括：S1、将空间辐射环境下电子系统中预设层级的分析对象按照故障预警修复方式分为若干个组别，其中，所述预设层级为系统级、设备级或器件级，系统级的分析对象为电子系统，设备级的分析对象为该电子系统中的设备，器件级的分析对象为该电子系统中的电子器件；S2、计算预设层级的每一组别在空间辐射环境中的辐射应力作用下的失效率；S3、根据预设层级的相应组别在空间辐射环境中的辐射应力作用下的失效率，计算预设层级的相应组别在空间辐射环境下的的总失效率；S4、根据预设层级中各组别的所述总失效率，计算空间辐射环境可靠性的分析指标的大小；S5、根据所述分析指标的大小，对所述空间辐射环境可靠性进行分析，得到分析结果。

【技术特征摘要】
1.一种空间辐射环境可靠性分析方法，其特征在于，包括：
S1、将空间辐射环境下电子系统中预设层级的分析对象按照故障
预警修复方式分为若干个组别，
其中，所述预设层级为系统级、设备级或器件级，系统级的分析
对象为电子系统，设备级的分析对象为该电子系统中的设备，器件级
的分析对象为该电子系统中的电子器件；
S2、计算预设层级的每一组别在空间辐射环境中的辐射应力作用
下的失效率；
S3、根据预设层级的相应组别在空间辐射环境中的辐射应力作用
下的失效率，计算预设层级的相应组别在空间辐射环境下的的总失效
率；
S4、根据预设层级中各组别的所述总失效率，计算空间辐射环境
可靠性的分析指标的大小；
S5、根据所述分析指标的大小，对所述空间辐射环境可靠性进行
分析，得到分析结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述步骤S1中分组得到的组别包括：计划中断短期硬失效组
别、计划中断长期硬失效组别、非计划中断短期硬失效组别、非计划
中断长期硬失效组别和软失效组别。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，预设层级中每一组
别的失效率λSRE通过下式计算：
λSRE＝λSEE+λTID+λDD其中，λSEE为相应组别中的所有分析对象在辐射应力作用下因发
生单粒子效应而失效的失效率之和，λTID为所述相应组别中的所有分
析...

【专利技术属性】
技术研发人员：王群勇，陈冬梅，白桦，阳辉，
申请(专利权)人：北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11