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單粒子故障注入檢測工具
1.背景介紹
隨著我國航空、航天任務蓬勃發(fā)展，天基高速數據處理和在軌功能重構等新技術取得了重大突破。然而，空間近地軌道空間存在著各
種不同量的高能帶電粒子，它們具有很強的穿透能力，對航天裝備上的電子元器件造成嚴重危害。隨著器件集成度的增加，空間活動的
增多，粒子效應對嵌入式處理器的**性造成了惡劣影響，導致航天裝備生故障造任務失敗。單粒子故障注入檢測工具
據國外相關研機構對某航天器發(fā)生異常情況的統(tǒng)計，由于單粒子效應引發(fā)的故障總故障的55%；京空間飛行器總體設計部對
20世紀70年代以來上百次典型在故障分析表明，近40%的功能失效來自于空間環(huán)境單粒子效的威脅，在天宮一、天宮二號等飛行
器中，曾多次發(fā)生不明原因的偶發(fā)故障，也都由單粒子效應引發(fā)。
因此現在很多航天技術團隊都在研究針對性的容錯設計和驗證方法，以確保航天任務成功。
單粒子故障注入檢測工具是在對單粒子故障模及單粒子故障
注入方法進行深入研究的基礎上形成的實物成果，夠有力解決傳統(tǒng)的嵌入式處理器和軟件針對單粒子防護驗證方法盲目性高，測試效率
不高等方面問題，可滿足對常用單粒子故障的驗證要求。
2.工具介紹
2.1.主要技術參數
1)支持瞬態(tài)故障、暫態(tài)故障和長久故障的模擬；
2)支持對單bit故障、多bit故障、Stuck-0故障、Stuck-1等故單粒子故障注入檢測工具
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障類型的模擬；國產自主可控軟件
3)基于高斯云模型對空間單粒子數據進行數據擴充，從而真實模擬目標設計在特定空間環(huán)境中發(fā)生SEU的情況，并依據故
障注入結果對目標設計在軌運行可靠性進行更準確的估計；
4)工具具備統(tǒng)一的、標準化的接口，可支持按需集成和擴展。
2主要功能配置
單粒子故障注入檢測工具的主要功能如下：故障注入優(yōu)先級排序及篩選故障注入信號生成、故障注入實施。
1)故障注入先級排序及篩選：
考慮模塊的功拓撲結構和模塊間信號流，利用單粒子故障敏感性的量化計算方法，現對故障注入實驗中故障注入對象模塊級優(yōu)先
順序的智能規(guī)劃。單粒子故障注入檢測工具
2)故障注入信號生成
考慮空間真實粒子數據布和嵌入式處理電路特性等多方面因素生成故障注入信號。由于能夠獲取的粒數據信息較為單一，該平臺集成了粒子數據擴充模塊。
3)故障注入實施
工具可集成部分設計開發(fā)工具，依據具體的故障選擇開展故障注入，檢測單粒子故障的防護有效性。
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