[发明专利]空间辐射环境可靠性分析方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及可靠性分析技术领域，具体涉及一种空间辐射环境可靠性分析方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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λ_SRE通过下式计算：

λ_SRE＝λ_SEE+λ_TID+λ_DD

其中，λ_SEE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，λ_TID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，λ_DD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。