空间辐射环境可靠性指标的设计方法

摘要

本发明涉及一种空间辐射环境可靠性指标的设计方法，尤其涉及一种通过设计航天器的空间辐射环境效应失效率以实现提高航天器可靠性的设计方法；包括利用总剂量效应失效率计算模块对航天器的总剂量效应失效率进行计算；利用位移损伤效应失效率计算模块对航天器的位移损伤效应失效率进行计算；利用单粒子效应失效率计算模块对航天器的单粒子效应失效率进行计算；将计算出的总剂量效应失效率、位移损伤效应失效率和单粒子效应失效率输入空间辐射环境效应失效率计算模块进行计算，并得到航天器的空间辐射环境效应失效率。采用本发明的设计方法，有助于进行航天器电子系统的可靠性分析和优化设计的指导，进一步降低航天工程的设计和实施成本。

主权项

一种空间辐射环境可靠性指标的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、利用总剂量效应失效率计算模块对航天器的总剂量效应失效率进行计算；S2、利用位移损伤效应失效率计算模块对航天器的位移损伤效应失效率进行计算；S3、利用单粒子效应失效率计算模块对航天器的单粒子效应失效率进行计算；S4、将计算出的总剂量效应失效率、位移损伤效应失效率和单粒子效应失效率输入空间辐射环境效应失效率计算模块进行计算，并得到航天器的空间辐射环境效应失效率；其中，所述空间辐射环境效应失效率计算模块内设置有基于以下数学公式建立的数学计算模型：λ_SRE＝λ_TID+λ_DD+λ_SEE式中：λ_SRE为空间辐射环境效应失效率；λ_TID为总剂量效应失效率预计值；λ_DD为位移损伤效应失效率预计值；λ_SEE为单粒子效应失效率预计值；设定所述航天器的总剂量效应失效率与航天器的非计划中断软、硬失效率的比值不大于其中，所述单粒子效应失效率计算模块分别对航天器的非破坏性单粒子效应失效率以及破坏性单粒子效应失效率进行计算；其中，还包括对于载荷的空间辐射环境效应失效率计算，具体包括如下步骤：S101、所述单粒子效应失效率计算模块内设置有基于以下数学公式建立的数学计算模型，用于计算航天器载荷的非破坏性单粒子效应失效率：${\lambda }_{LOAD-SEE-non-destructive}=\frac{1}{10}\times \frac{{\lambda }_{SAT-soft}}{n}$式中:λ_{LOAD‑SEE‑non‑destructive}为载荷的非破坏性单粒子效应失效率；λ_SAT‑soft为航天器非计划中断软失效率；n为航天器中载荷的个数；S102、所述总剂量效应失效率计算模块内设置有基于以下数学公式建立的数学计算模型，用于计算航天器载荷的总剂量效应失效率：${\lambda }_{LOAD-TID}=\frac{1}{10}\times \frac{{\lambda }_{SAT-LHF}}{n}=\frac{1}{10}\times \frac{1}{n}\times \frac{1}{{\mathrm{MTBF}}_{SAT-LHF}}$式中:λ_LOAD‑TID为载荷的总剂量效应失效率；λ_SAT‑LHF为航天器的长期硬失效率；MTBF_SAT‑LHF为航天器的长期硬失效平均无故障指标值；n为航天器中载荷的个数；S103、所述位移损伤效应失效率计算模块内设置有基于以下数学公式建立的数学计算模型，用于计算航天器载荷的位移损伤效应失效率：${\lambda }_{LOAD-DD}=\frac{1}{10}\times \frac{{\lambda }_{SAT-LHF}}{n}=\frac{1}{10}\times \frac{1}{n}\times \frac{1}{{\mathrm{MTBF}}_{SAT-LHF}}$式中:λ_LOAD‑DD为载荷的位移损伤效应失效率；λ_SAT‑LHF为航天器的长期硬失效率；MTBF_SAT‑LHF为航天器的长期硬失效平均无故障指标值；n为航天器中载荷的个数；S104、所述单粒子效应失效率计算模块内设置有基于以下数学公式建立的数学计算模型，用于计算航天器载荷的破坏性单粒子效应失效率：${\lambda }_{LOAD-SEE-destructive}=\frac{1}{10}\times \frac{1}{n}\times \frac{1}{{\mathrm{MTBF}}_{SAT-SHF}}$式中:λ_{LOAD‑SEE‑destructive}为载荷的破坏性单粒子效应失效率；MTBF_SAT‑SHF为航天器的短期硬失效平均无故障指标值；n为航天器中载荷的个数；S105、所述空间辐射环境效应失效率计算模块将计算出的载荷的总剂量效应失效率、位移损伤效应失效率、非破坏性单粒子效应失效率及破坏性单粒子效应失效率输入空间辐射环境效应失效率计算模块进行计算，并得到载荷的空间辐射环境效应失效率。