[發明專利]SRAM型FPGA在軌單粒子翻轉防護量化評估方法

在審

• 申請號: 201410461975.4
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN104317662A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 張華;宗益燕;廖明
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G06F11/00
• 分類號: G06F11/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種SRAM型FPGA在軌單粒子翻轉防護量化評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：計算SRAM型FPGA的器件級的單粒子翻轉率；

步驟2：采用資源降額、三模冗余以及間斷開關機中的任一種或任多種以減小單粒子翻轉發生的概率，進而計算單機級的單粒子翻轉率；

步驟3：采用定時刷新、回讀刷新、定時重載、回讀重載和看門狗中的任一種或任多種防護方法降低單粒子翻轉帶來的影響和降低單粒子翻轉造成的危害，進而計算得到單機級的單粒子翻轉的功能影響度和任務成功影響度，其中功能影響度指器件或單機發生單粒子翻轉后，采取所述防護方法后的系統功能影響程度，任務成功影響度指器件或單機發生單粒子翻轉后，采取防護方法對翻轉進行糾正而造成系統任務中斷的影響程度。

2.根據權利要求1所述的SRAM型FPGA在軌單粒子翻轉防護量化評估方法，其特征在于，所述步驟3之后還包括如下步驟：

步驟4：計算由多個單機組成的串聯系統、并聯系統以及混聯系統的單粒子翻轉率、功能影響度和任務成功影響度。

3.根據權利要求1或2所述的SRAM型FPGA在軌單粒子翻轉防護量化評估方法，其特征在于，所述步驟1包括如下步驟：

步驟1.1：根據SRAM型FPGA單機的說明書或者試驗數據，計算表征單機單粒子敏感度的σ-LET曲線；

步驟1.2：根據航天器在軌的空間輻射環境，計算單機的器件級單粒子翻轉率。

4.根據權利要求3所述的SRAM型FPGA在軌單粒子翻轉防護量化評估方法，其特征在于，在步驟2中，當采用資源降額時，則單機級的單粒子翻轉率U_降額＝U₀×η_降額，其中η_降額為資源降額比例，U₀為采取措施之前的翻轉率；當采用三模冗余時，則單機級的單粒子翻轉率U_TMR＝U₀×(1-M_TMR/M_total)，其中M_total為總容量，M_TMR為三模冗余覆蓋區域的容量；當采用間斷開關機時，則單機級的單粒子翻轉率U_開關機＝U₀×(Toc/T_天)，其中T_天為每天時間，Toc為每天開機總時間。