[發(fā)明專利]一種單粒子輻照實驗測試裝置、系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710065115.2
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106908672A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王洋;朱明
• 申請（專利權(quán)）人: 王洋
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間輻照測試領(lǐng)域，特別涉及一種單粒子輻照實驗測試裝置、一種單粒子輻照實驗測試系統(tǒng)及一種單粒子輻照實驗測試方法。

背景技術(shù)

運行在宇宙空間中的各類人造衛(wèi)星、空間探測器等航天器的微電子器件都會受到來自空間的宇宙射線的輻照影響，會嚴重影響航天器的在軌運行安全，在經(jīng)濟和軍事上造成難以估量的重大損失。星載器件的輻照損害可分為單粒子效應(yīng)、總劑量效應(yīng)和位移損傷效應(yīng)。相比總劑量效應(yīng)和位移損傷效應(yīng)，單粒子翻轉(zhuǎn)、單粒子鎖定、單粒子功能中斷、單粒子燒毀等多種類型的單粒子效應(yīng)已成為影響航天正常工作的重要因素。隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，航天器器件的特征尺寸減小，集成度提高，器件對單粒子效應(yīng)越發(fā)敏感，因此單粒子效應(yīng)評估在航天工程的各個階段都起到不可或缺的作用，對于提高衛(wèi)星壽命和可靠性具有重要意義。

在航天工程的設(shè)計階段，器件的單粒子效應(yīng)評估主要依賴于地面模擬實驗。地面模擬單粒子效應(yīng)最常用的手段是利用加速器產(chǎn)生的重離子轟擊微電子器件，誘發(fā)單粒子事件并進行相關(guān)的測試和研究。

在地面模擬試驗中，需要一套單粒子輻照試驗系統(tǒng)，才能進行器件的單粒子試驗。針對不同的測試器件，因為器件的屬性千差萬別，所以需要重新定制一套適合該器件的單粒子輻照試驗系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)缺乏一種可適應(yīng)不同類型測試器件的通用的單粒子輻照試驗系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)方案所解決的技術(shù)問題為，如何提供一種可適應(yīng)不同類型測試器件的單粒子輻照試驗系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種單粒子輻照實驗測試裝置，包括：測試母板及與所述測試母板連接的測試子板，所述測試子板與測試器件對應(yīng)設(shè)置；所述測試母板適于接收外部遠程操作計算機發(fā)送的控制數(shù)據(jù)并基于所述控制數(shù)據(jù)控制所述測試子板對所述測試器件進行測試，并將當前測試數(shù)據(jù)反饋至所述外部遠程操作計算機。

可選的，所述控制數(shù)據(jù)包括：測試場景配置數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)及控制命令。

可選的，所述測試母板包括：第一處理模塊及第二處理模塊；所述第一處理模塊適于存儲并運行BOOT軟件，以接收所述外部遠程操作計算機發(fā)送的輻照試驗軟件及跳轉(zhuǎn)指令，加載運行所述輻照試驗軟件的ARM程序，所述第二處理模塊適于加載運行所述輻照試驗軟件的FPGA程序；所述BOOT軟件接收到所述跳轉(zhuǎn)指令后，所述第一處理模塊和所述第二處理模塊共同運行、相互配合以控制所述測試子板對所述測試器件進行測試。

可選的，所述第一處理模塊為ARM模塊，所述第二處理模塊為FPGA模塊。

可選的，所述單粒子輻照實驗測試裝置還包括：母板電源及子板程控電源；所述母板電源適于為所述測試母板供電，所述子板程控電源適于接收所述測試母板的電源配置信息并為所述測試子板供電；所述測試母板還適于通過配置接口配置監(jiān)控所述子板程控電源提供的電源以在所述電源超過閾值時發(fā)出所述電源配置信息以控制所述子板程控電源的電源輸出。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供了一種單粒子輻照實驗測試系統(tǒng)，包括如上所述的單粒子輻照實驗測試裝置及遠程操作計算機，所述遠程操作計算機適于根據(jù)輸入的操作數(shù)據(jù)發(fā)送所述控制數(shù)據(jù)，并保存所述測試數(shù)據(jù)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供了一種單粒子輻照實驗測試方法，基于如上所述的單粒子輻照實驗測試裝置，包括：

運行所述測試母板以接收輻照試驗數(shù)據(jù)包；

基于所接收的輻照試驗數(shù)據(jù)包運行所述輻照試驗軟件。

可選的，所述運行所述測試母板并接收輻照試驗數(shù)據(jù)包包括：

拷貝所述運行所述測試母板并接收輻照試驗數(shù)據(jù)包至存儲區(qū)域；

校驗所接收的輻照試驗數(shù)據(jù)包；

在校驗正確時獲取當前輻照試驗數(shù)據(jù)包的序號并接收下一序列號的輻照試驗數(shù)據(jù)包；

若所有序號的輻照試驗數(shù)據(jù)包都接收完畢則根據(jù)所述外部遠程操作計算機發(fā)送的跳轉(zhuǎn)指令運行所述輻照試驗軟件。

可選的，所述基于所接收的輻照試驗數(shù)據(jù)包運行所述輻照試驗軟件包括：

拷貝輻照試驗軟件至其運行空間；

引導、執(zhí)行輻照試驗軟件以控制所述測試子板對所述測試器件進行測試。

可選的，所述引導、執(zhí)行輻照試驗軟件以控制所述測試子板對所述測試器件進行測試包括：

選擇與本次測試器件對應(yīng)的輻照試驗軟件，并獲取所選輻照試驗軟件的數(shù)據(jù)包；

接收所有所選輻照試驗軟件數(shù)據(jù)包及跳轉(zhuǎn)命令，所述跳轉(zhuǎn)命令指向所述輻照試驗軟件的運行；