基于FPGA内置RAM的抗辐射有限状态机设计

在现代卫星设计中广泛使用的可重构现场可编程门阵列(FPGA),在空间高能粒子的影响下很容易产生单粒子翻转(SEU),从而功能紊乱甚至失效。在面向航天应用的FPGA设计中,必须采用容错设计技术来弥补器件本身抗辐射能力的不足。本文首先分析了有限状态机(FSM)的内部结构,并指出由于自身电路结构的特点,传统的FPGA容错设计方法应用于FSM时有一定的局限性。然后,针对基于FPGA的FSM容错设计技术进行了研究,根据现代FPGA的结构特点,提出了一种基于FPGA内置双端口随机存取存储器(RAM)、具有周期校验功能的FSM设计方案。经过可靠性分析和实验可以看出,与采用传统容错设计方法的FSM相比,采用本文方案构建的FSM在太空辐射环境下具有更高的长期可靠性、更小的FPGA资源占用量和更低的功耗。     

利用事件委托机制实现双数据窗口的同步显示

DataGrid控件用表格型式显示数据,当两个DataGrid绑定同一数据源时,它们在数据处理与显示方面将保持同步。可是当涉及到控件的滚动条事件时,系统并没有作相应处理,拖动其中一个窗口垂直滚动条时,该数据窗口的数据随之滚动,而另一个窗口的数据和流动条都没有跟着同步滚动,为此,必须编程来解决滚动条,滚动到特定位置的问题。C#的事件委托机制为我们提供了解决这一问题的方法和途径。本文简要介绍了C#的事件委托机制及其实现的方法和步骤,并应用该方法实现了一个具有固定列显示功能的双数据窗口同步显示的实例。     

Virtex-4系列FPGA纠正单粒子翻转的方法研究

Virtex-4系列FPGA空间应用中易发生单粒子翻转事件,对设备正常功能的完成带来不良影响。文章给出了单粒子翻转的原理。为解决FPGA单粒子翻转问题,结合工程实践对FPGA抗单粒子3种方法进行了分析和比对,提出了“配置存储区回读CRC结果比对”为最优方法,并给出了示例。同时文章也对FPGA回读及擦洗配置命令序列等关键技术进行了研究。     

太阳风暴及其对人类社会活动的影响

第24个太阳活动周峰年即将到来。太阳风暴由于其给现代人类社会活动带来的巨大灾难,引起了越来越多的关住。文章首先回顾了太阳风暴及其对人类社会活动的影响,然后对历史上1859年卡林顿事件中太阳风暴和近几十年来著名的太阳风暴的强度进行了比较,最后简要介绍了太阳风暴所涉及的科学和技术问题,并且提出了减轻太阳风暴给社会活动带来灾害的对策。     

随机事元及其在解决矛盾问题中的应用

通过建立随机事件的可拓模型,给出了随机事元、随机事元的概率、随机事元集和可拓事件集的概念。在对随机事元可拓性研究的基础上给出了随机事元的拓展概率的概念。利用随机事元的多特征性,讨论了当随机事元的某一个或若干个特征及其量值改变时,由可拓变换的传导性,将在随机事元的各要素之间产生传导效应,从而导致随机事元概率的改变,进而为涉及随机事件发生的概率的矛盾问题的解决提供了有效途径。最后举例说明了利用概率的改变处理矛盾问题的方法。     

概率空间中单调事件序列的连续性

研究了概率空间中事件序列的可列可加性和有限可加性,并提出事件序列次可加性的概念,证明了单调事件序列的连续性,并给出一个充分必要条件.     

AVS-F observations of γ-ray emission during January 20, 2005 solar flare up to 140 MeV

The solar flare of January 20, 2005 (X7.1, 06:36–07:26 UT, maximum at 07:01 UT by the GOES soft X-ray data) was the most powerful one in January 2005 series. The AVS-F apparatus onboard CORONAS-F registered γ-emission during soft X-ray rising phase of this flare in two energy ranges of 0.1–20 MeV and 2–140 MeV. The highest γ-ray energy registered during this flare was ∼140 MeV. Six spectral features were registered in energy spectrum of this solar flare: annihilation + αα (0.4–0.6 MeV), ²⁴Mg + ²⁰Ne + ²⁸Si + neutron capture (1.7–2.3 MeV), ²¹Ne + ²²Ne + ¹⁶O + ¹²С (3.2–5.0 MeV), ¹⁶O (5.3–6.9 MeV), one from neutral pions decay (25–110 MeV) and one in energy band 15–21 MeV. Four of them contain typical for solar flares lines – annihilation, nuclear de-excitation and neutron capture at ¹H. Spectral feature caused by neutral pions decay was registered during several flares too. Some spectral peculiarities in the region of 15–21 MeV were first observed in solar flare energy spectrum.     

SRAM单粒子效应检测方法研究

采用中国科学院近代物理研究所的回旋加速器HIRFL产生不同LET值的重离子,以模拟空间辐射环境,检测了两种国产SRAM器件抗单粒子翻转和单粒子锁定的能力。试验中采用了两套单粒子效应检测系统,结合试验检测过程和最终结果,讨论了两套检测系统各自的优缺点,总结了试验中需要注意的其他问题。本研究为今后构建其他器件的单粒子效应检测系统提供了参考。     

舰空导弹发动机意外点火故障树分析

通过对舰空导弹发射准备时发动机意外点火事件的分析,建立了发动机意外点火故障树。定性分析获得了发动机意外点火模式和避免意外点火的有效模式,定量分析得到了发动机意外点火概率值,最后对分析结果进行了评价。     

圆形轨迹导引下的无人机事件触发抗干扰环绕控制

针对内部不确定性以及外部环境摄动的目标环绕控制问题,在基于反步法的双层制导框架下,利用级联控制思想,提出了一种圆形轨迹导引下的四旋翼无人机事件触发抗扰环绕控制方法。在轨迹回路中,构建了可满足持续激励条件的目标位置估计器,保证仅通过视线方位角就能获取可满足最终一致有界条件的目标估计项。随后,基于目标的位置估计结果,设计了目标环绕控制律生成线速度指令,并通过方向向量场验证了该环绕制导律的有效性,消除了现有李雅普诺夫向量场制导(LVFG)对相对位置和目标速度的依赖。在姿态回路中,通过采用扩张状态观测器(ESO)补偿系统的集总不确定性,设计了基于相对阈值事件触发控制的姿态控制器,在有效降低控制器到执行机构之间信号传输频率的同时,实现了四旋翼无人机对静止/移动目标环绕。然后,借助输入状态稳定性定理证明了系统的稳定性。仿真结果表明,所提控制方案能够实现圆形轨迹导引下四旋翼无人机对静止/移动目标的环绕监视。