航空电子设备nsee试验评价方法

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1、2015年1O月北京航空航天大学学报0ctober20l5第41卷第10期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．41NO．10http：／／bhxb．buaa．edu．cnjbuaa@buaa．edu．enDOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2014．0776航空电子设备NSEE试验评价方法薛海红，王群勇，陈冬梅，陈宇，阳辉，李红军(1．中航工业第一飞机设计研究院，西安710089；2．北京圣涛平试

2、验工程技术研究院有限责任公司，北京100089)摘要：本文定义了航空电子设备大气中子单粒子效应(NSEE)硬失效、硬错误与软错误等大气中子辐射可靠性表征参数，提出了一套航空电子设备抗大气中子单粒子效应危害能力的试验评价方法，包括试验应力终止条件与起始条件的确定方法、预估方法、试验程序、试验评价方法等，并通过某航空用卫星导航接收机试验案例证明了该方法在工程应用中的可操作性与有效性，通过掌握数字信号处理(DSP)、静态随机存储器(SRAM)、现场可编程门阵列(FPGA)的NSEE敏感特性，可为航空用

3、卫星导航接收机NSEE危害防控提供针对性的技术支持．本文为我国航空电子产品大气中子单粒子效应试验评价奠定了理论与应用基础，同时也为其他电子信息产品在大气中子单粒子效应试验评价方面提供了重要依据和参考．关键词：大气中子单粒子效应(NSEE)；NSEE试验评价方法；M预估方法；辐射可靠性；航空用卫星导航接收机；硬失效；硬错误；软错误中图分类号：V21文献标识码：A文章编号：1001—5965(2015)10—1894—08单粒子效应是指单个高能粒子作用于半导体EventEffect，NSEE)，从而

4、引发软错误、硬错误甚器件引发的翻转、锁定、烧毁、栅穿等现象．以至硬失效，导致飞行控制系统、航电系统等出现黑往研究认为单粒子效应主要发生在航天领域，但屏、死机、复位、重启、数据丢失、命令错误等故障国外近年来的研究表明，各类飞机在3～20km的现象．有的会直接影响飞机的安全性与可靠自然空间环境中，同样会遭遇单粒子效应．只不性，有的则会误导飞机驾驶员产生错误判断与过，航天领域诱发单粒子效应的高能粒子辐射源错误操作，从而间接影响飞机的安全性与可靠性．主要为重离子或质子，而在航空领域诱发单粒子NSEE对复

5、杂航空电子系统的危害影响，当效应的高能粒子辐射源主要为大气中子．大气中前在国际航空领域内已经达成共识．美国联邦航子辐射应力一般用注量率来表征，其国际典型值空局、欧洲航空安全局、波音、空客、表述为：在高度12．16km、纬度45。、能量10MeVGE、Honeywell、EMBRAER等均认为，自1992年以上的大气中子每平方厘米每小时6000个．在首次证明飞机航空电子系统对宇宙射线诱发的软高度12．16km、纬度45。、能量1MeV以上的大气错误敏感以来，自然环境大气辐射效应已经成为中子每平方厘

6、米每小时9200个．航空电子系统安全性与可靠性的关键影响因素．这些大气中子穿透力强，金属材料几乎没各国政府与用户规范逐渐增加了大气中子诱发航有阻挡作用，因此会穿透机舱蒙皮，打在航空电子空电子设备单粒子效应率的评价要求，已经将设备的核心指令控制单元或关键数据存储单元NSEE防护设计和试验评价要求具体纳入了工程上，产生大气中子单粒子效应(NeutronSingle化标准或适航要求”．收稿日期：2014．12．11；录用日期：2015432-25；网络出版时间：2015—03．3114：54网络出版地

7、址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20150331．1454．003．html作者简介：薛海红(1976一)，男，陕西绥德人，高级工程师，xuehh0601@163．conl通讯作者：陈冬梅(1969一)，女，重庆人，高级工程师，chendm@stea．cn，主要研究方向为试验工程．；f用格式：薛海血，王群勇，胨冬梅，等．航空电子设备NSEE试验评价方法[JJ．北京航空航天大学学报，2015，41rjO)：1894．1901．XueHH，WangQY，Ch

8、enDM，eta1．NeutronsingleeventeffectstestingandevaluationmethodforayionicsrJ7．Jou棚ajofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，2015，41(1o)：1894。1901rnChinese)．第10期薛海红，等：航空电子设备NSEE试验评价方法1895我国航空界在飞行器设计过程中，从航空电Ns阱=_一(3)ANSEE子设备可靠性及安全性角度，虽然提出了NSEE—i防