军用方舱抗核电磁脉冲加固

继原子弹和氢弹服役之后，核武器中又出现了一种核电磁脉冲弹，该弹在大气层以上爆炸，产生大量定向或不定向的强电磁脉冲，这些核武器产生的电磁脉冲对未加固的电子和电气设备具有瞬时效应或永久效应，为防止电磁脉冲对军用电子和电气设备方舱的破坏作用，需要对这类方舱进行抗核电磁脉冲加固，为此本文介绍了核电磁脉冲效应及其破坏机理，军用方舱抗核电磁脉冲加固和电磁脉冲试验。     

国外弹头系统抗核加固概况

核爆炸能产生大规模和综合性的杀伤破坏效应。这是战略进攻和战略防御中不可忽视的重要因素。随着弹头命中精度、比威力等战术技术指标的不断提高,导弹武器系统的抗核加固研究已成为不可缺的重要环节。对于进攻性弹头,核拦截是迄今为止最现实的拦截手段,没有一定抗核加固水平的弹头,突防能力将是很低的。因此,国外对抗核加固研究工作十分重视,这项工作发展很快。     

美国电子元器件核加固综述

一、电子元器件核加固的重要性和美国导弹核武器的核加固情况导弹核武器电子系统采用的大量电子元器件,尤其是半导体器件和集成电路,在核环境下特别脆弱,性能明显退化,甚至完全失效,导致武器系统发生故障或损坏。一个未经核加固的洲际弹道导弹如遇到外大气层     

空间电子战述评

扼要叙述了从海、陆、空常规战争中移植过来应用于空间电子战中的传统电子对抗技术;着重评述了在今后空间电子战中可能引入的全新电子战技术:核电磁脉冲、核电离效应、先遣核爆炸和激光致盲,同时简述了与上述摧毁性电子战技术相对应的抗摧毁加固技术。     

抗雷电电磁脉冲控制器综合加固设计方法

提出了一种抗雷电电磁脉冲控制器综合加固设计方法,通过分别从硬件、软件、壳体、电缆4方面采取不同措施综合设计,达到最优的抗雷电电磁脉冲加固性能。经雷电电磁脉冲试验验证,该设计方法在提升控制器抗雷电电磁脉冲强度方面效果明显,对火箭雷电环境飞行的安全性具有重要意义。本方法加固措施通用,适用于对传统电气设备的加固改造,具有良好的工程推广价值。     

电磁脉冲作用下计算机死机故障研究

为研究核电磁脉冲对计算机系统的效应,利用核电磁脉冲源产生的模拟核电磁脉冲,对单片机系统进行了辐照效应实验。实验表明,单片机系统在核电磁脉冲作用下,可出现死机等多种故障现象。在实验的基础上,分析了死机产生的原因及加固方法,并通过实验验证了指令冗余、软件陷阱和看门狗等措施对防止单片机死机的有效性。     

基于130nm 工艺嵌入式SRAM 单粒子软错误加固技术研究

在空间环境中,嵌入式SRAM 易受高能粒子的作用发生单粒子软错误,针对这一现象,文章研究了深亚微米工艺下嵌入式SRAM 的单粒子软错误加固技术,提出了版图级、电路级与系统级加固技术相结合的SRAM 加固方法以实现减小硬件开销、提高抗单粒子软错误的能力。并基于该方法设计了电路级与TMR(三模冗余)系统级加固相结合、电路级与EDAC(纠检错码)系统级加固相结合和只做电路级加固的3 种测试芯片。在兰州近物所使用Kr 粒子对所设计的测试芯片进行单粒子软错误实验,实验结果表明,系统级加固的SRAM 抗单粒子软错误能力与写入频率有关,其中当SRAM 的写入频率小于0. 1s 时,较只做电路级加固的芯片,系统级和电路级加固相结合的SRAM 可实现翻转bit 数降低2 个数量级,从而大大优化了SRAM 抗单粒子软错误的性能。并根据实验数据量化了加固措施、写频率和SRAM 单粒子翻转截面之间的关系,以指导在抗辐照ASIC(专用集成电路)设计中同时兼顾资源开销和可靠性的SRAM 加固方案的选择。     

航天核心电子设备加速度输入接口电路抗HEMP加固技术研究

提出航天核心电子设备接口电路抗HEMP(高空电磁脉冲 )加固的设计方案 ,并对加速度输入接口电路抗HEMP加固的有关工程实现作了具体介绍 ,为开发新一代具备抗HEMP能力的航天电子产品提供技术借鉴     

导弹系统的核效应和核加固

导弹系统需要进行核加固,以便提高它在核环境下的生存能力和弹头的突防能力,否则,其实用价值是很低的。一般说来,核弹爆炸时会产生多种杀伤因素,其源生因素与次生因素的关系如图1所示。这些核环境因素以不同的方式对导弹     

新型航天器抗辐射加固技术的研究重点

未来新型航天器在研制模式、设计技术、元器件及材料等方面与以往卫星相比将有较大变化,从而对抗辐射加固技术提出新的要求。因此,抗辐射加固技术的研究重点须在以往研究基础上进行调整。文章从航天器总体角度,对新型航天器抗辐射加固技术的研究重点进行探讨。     

卫星载荷二次电源用MOSFET的抗辐射设计及验证

针对某卫星载荷二次电源所面临的空间总剂量辐射环境及其效应,进行了二次电源用3款MOSFET(IRF5N3415、IRF7NA2907、IRF7N1405)的抗辐射总剂量设计,通过使用钽片加固及合理的结构布局防护使该3款MOSFET的辐照设计余量(RDM)均不小于3。开展总剂量辐照试验验证,对比参数变化得出MOSFET的抗电离总剂量数据,验证了加固设计的有效性。采用经过抗辐射设计的非宇航级元器件将成为空间降成本应用的趋势之一。     

脉冲激光试验在宇航器件和电路系统抗单粒子效应设计中的初步应用

抗单粒子效应加固是宇航器件研发和卫星电路系统设计面临的重要难题.准确、有效的单粒子效应试验评估对此问题的解决有巨大帮助.中国科学院空间科学与应用研究中心于近十年在国内自主发展了用于单粒子效应评估的脉冲激光试验相关装置、试验技术和方法,对宇航器件和卫星电路开展了初步应用.通过脉冲激光试验,能够快速甄别、定位宇航器件试样的...     

一款新研制ASIC器件的单粒子效应检测与故障定位

针对一款国产新研ASIC器件抗单粒子能力评估的需要,研制了ASIC器件单粒子效应检测系统。通过单粒子效应评估试验,得到了该器件在Kr离子辐照下的单粒子翻转数据。采用故障树分析和电路仿真技术,对ASIC器件内部单粒子翻转敏感模块进行定位。研究成果可为器件厂家后续设计改进和卫星型号系统级抗辐射加固设计提供依据。     

静态存储器单粒子翻转率预示的在轨验证

SRAM型FPGA配置区的单粒子翻转可能对系统的功能产生严重的影响,因此必须进行针对性的加固措施,而加固的重要依据之一是在轨翻转率结果。文章将地面获得的Hitachi 4Mb SRAM HI628512单粒子翻转率预示结果与搭载在极轨卫星SAC-C等上的飞行试验的结果进行了比较。分析表明基于国内地面试验数据和FOM方法预示的在轨翻转率与国外的在轨监测数据接近,多位翻转的试验结果也得到了在轨试验数据的验证。这些结果表明我国在单粒子翻转的模拟试验技术和在轨翻转率预示方面取得了相当的进展,可以为卫星电子系统抗辐射加固设计提供有力的保障。     

一种串并转换器件单粒子效应试验研究

针对型号用新型器件抗辐射能力评估的需要,研制了串并转换器件单粒子效应检测系统,并对卫星型号中准备使用的一款26位串并转换器件进行了单粒子效应评估试验,得到了器件抗单粒子锁定的阈值,并发现该器件在单粒子辐照下会出现连续位输出错误。结合器件版图、结构分析了单粒子效应造成连续位错误的原因,为器件厂家后续设计改进和卫星型号进行系统级抗辐射加固设计提供了依据。     

航天数据固态记录器设计问题(上)

航天工程数据存储技术正在从传统的磁带记录向固态记录转变。星上固态记录器的设计面临着一些新课题。在我国，固态记录技术的发展还处在起步阶段。为了促进我国航天工程数据存储技术的发展，本文试图全方位地探讨航天工程数据固态记录器的设计问题。全文共分为三部分。第一部分论述航天工程数据存储技术的发展趋势，讨论固态记录器目前常用的和富有发展潜力的半导体存储器。第二部分讨论空间辐射环境、单粒子效应及其预测方法。第三部分介绍辐照加固、容错设计、封装工艺，以及典型固态记录器的特性     

航天数据固态记录器设计问题(下)

本文是航天工程数据固态记录器设计问题论文的第三部分。首先考察系统对于固态记录器的辐照加固要求与辐照试验方法，分析总剂量防护、单粒子翻转和单粒子闩锁的防护措施。在此基础上，分别从器件选用、容错设计和硬件与软件防护等方面，讨论固态记录器的辐照加固问题。给出固态记录器的核心部分存储阵列的可靠性计算公式。最后介绍固态记录器的３Ｄ封装工艺应用现状。     

地球辐射带槽区粒子环境动态变化对中轨卫星辐射效应的影响

中轨卫星运行于地球辐射带槽区,而槽区粒子辐射环境可能存在显著涨落,增加卫星抗辐射设计输入的不确定性.文章利用典型地球辐射带模型,对中轨卫星累积性辐射效应的主要来源进行深入分析,再结合槽区粒子辐射环境动态变化特征,初步量化分析其对中轨卫星遭遇辐射效应的影响.结果表明:槽区粒子辐射环境的动态变化对星表材料及太阳电池辐射损伤...