静态随机存储器型可编程门陈列中轨应用可靠性分析 |
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引用本文: | 张明阳,晏坚,王帅,匡麟玲.静态随机存储器型可编程门陈列中轨应用可靠性分析[J].科学技术与工程,2018(24). |
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作者姓名: | 张明阳 晏坚 王帅 匡麟玲 |
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作者单位: | 清华大学宇航技术研究中心 |
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摘 要: | 静态随机存储器(SRAM)型可编程门阵列(FPGA)在空间应用面临严重的单粒子效应问题,已有的研究大多集中在GEO和LEO轨道。由于中轨(MEO)卫星的星上大容量信号处理需求日益增长,迫切需要寻求在容量、寿命与可靠性、成本之间折中的有效解决方案,SRAM型FPGA能否满足中轨应用的可靠性需求成为关键问题。基于1/2恒星日回归轨道的中轨应用场景,选取了四款Xilinx FPGA,在日常辐射环境与太阳质子事件相结合的情况下进行了FPGA的可靠性分析,给出了三模冗余与定期刷新容错手段的选取策略;并讨论了对抗太阳质子事件的可行方案。结果表明,即使在最恶劣的辐射环境下,采用三模冗余结合周期刷新的加固手段,商业级FPGA也可达到同宇航级FPGA相当的可靠性水平。
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