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1、上海航天56AEROSPACESHANGHAI2001年第2期文章编号:1006-1630(2001)02-0056-05卫星抗辐射加固技术宋明龙,朱海元,章生平(上海航天技术研究院509所,上海200240)摘要:分析了FY-1C卫星运行轨道空间辐射环境,介绍了整星、单机、器件抗辐射要求。卫星研制过程中,对各单机和系统在技术设计、元器件选择、软件编制等的抗辐射加固设计要求。特别对有CPU和存储器的单粒子翻转效应(SEU)和闩锁效应(SEL)试验。仪器和系统的软件均用故障注入的方法完成了抗SEU的仿真试验。关键词:太阳同步卫星;空间辐射;抗辐射加固;仿真试验中图分类号:
2、V520.6文献标识码:ARadiation-ResistanceandReinforceTechnologyofSatelliteSONGMing-long,ZHUHa-iyuan,ZHANGSheng-ping(No.509InstituteofSAST,Shanghai200240,China)Abstract:Puttingforwardtheneedsofradiation-resistanceandreinforceofthewholeFY-1Csatellite,stand-alonesandunits,analyzingspaceradiationenv
3、ironmentofthesatellite.Inthedesignandmanufacture,weraiseclearlytherequirementsofradiation-resistanceandreinforceaboutthestand-alonesandsystem.stechnologydesign,unitselectionandsoftwareprogramming.EspeciallySEUandSELtestsaredoneforthestand-aloneswithCPUormemorySEU-resistingsimulationtesti
4、salsodoneforthesoftwareoftheinstrumentsandsystembyfailure-injectingmethod.Keywords:Sunsynchronoussatellite;Spaceradiation;Radiation-resistanceandreinforce;Simulationtest0引言1空间粒子辐射环境分析太阳同步卫星轨道在地球内、外辐射带内,要FY-1C所处空间的粒子辐射环境如下:受粒子的辐射,如果预防措施不够有力,抗辐射加a.地球辐射带粒子固设计不全面,那么当遇到空间粒子活动剧烈时,地球辐射带分为内、外两带。
5、内辐射带的空卫星电子器件将受到损害,不能完成预定的工作间范围在赤道平面约(600~10000)km高度内;任务。研究卫星运行空间环境中各种粒子的种外辐射带的空间范围延伸到赤道平面约(10000类、分布情况、能量及强度等因数,对星上选用元~60000)km高度。FY-1C卫星的轨道高度为器件提出抗辐要求、硬件和软件的抗辐加固设计、870km,属于内辐射带范围。系统的地面SEU仿真试验以及故障对策等抗辐内辐射带粒子由地球磁场俘获,粒子主要有加固技术,是研制长寿命卫星的关键。质子、电子组成。电子能量大于0.5MeV,最大82积分通量大于10/(cm#s);质子能量为(0.4~
6、收稿日期:2000-09-29;修回日期:2001-01-0562作者简介:宋明龙(1940-),男,研究员,上海市宇航学会会50)MeV,最大积分通量大于10/(cm#s)。员,研究领域:卫星总体。FY-1C气象卫星飞越大西洋负磁区(西经2001年第2期宋明龙,等:卫星抗辐射加固技术5740b)上空时,将可能经受重粒子的轰击。3抗辐加固规定和试验指标b.太阳宇宙线a.进行元器件试验。集成电路抗总剂量指标当太阳耀斑发生时,伴随有大量高能带电粒是:摸底指标1@103~5@104Gy;功能考核指标子的发射,此即太阳质子事件。发出的高能带电5@102Gy。粒子称作太阳宇宙线。
7、太阳宇宙线主要是质子和b.明确需做抗辐加固验证试验的单机有星载粒子,能量一般为(10~1000)MeV。计算机、DCDS终端设备、扫描辐射计线路箱、固太阳质子事件突发的高能粒子,能使星上大态存储器、遥控接收机。规模集成电路的计算机产生致命故障。c.星载设备的软件必须采取容差设计和相应c.银河宇宙线的故障隔离及对策,系统软件进行SEU仿真试来自银河系各个方向的高能带电粒子,绝大验。多数是质子和A粒子,还有少量高能粒子,此即银河宇宙线。银河宇宙线的能量大,但通量小。4免做抗辐射加固试验条件的确定上述三种空间粒子辐射环境,前两种对卫星对于同时具
