（高清版）GBT 41270.9-2022 航空電子過程管理 大氣輻射影響 第9部分：航空電子設備單粒子效應故障率計算程序與方法

航空電子過程管理大氣輻射影響第9部分：航空電子設備單粒子效應故障率計算程序與方法2022-03-09發(fā)布IGB/T41270.9—2022前言 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14縮略語 15計算方法 25.1通用計算方法 25.2總故障率計算方法 25.3軟故障率計算方法 25.4硬故障率計算方法 36計算程序 46.1計算流程圖 46.2輸入 56.3計算步驟 56.4輸出 6附錄A(資料性)計算案例 7附錄B(資料性)敏感器件清單 附錄C(資料性)大氣中子輻射應力計算方法 附錄D(資料性)單粒子效應截面數(shù)據(jù)典型值 參考文獻 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T41270《航空電子過程管理大氣輻射影響》的第9部分。GB/T41270已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第7部分：航空電子產品設計中單粒子效應分析過程管理；——第9部分：航空電子設備單粒子效應故障率計算程序與方法。本文件由全國航空電子過程管理標準化技術委員會(SAC/TC427)提出并歸口。本文件起草單位：中國航空綜合技術研究所、北京圣濤平試驗工程技術研究院有限責任公司、中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設計研究所。0.1目標本文件是為了航空電子設備電子產品單粒子效應故障率的分析計算的需要而制定的。0.2技術概述大氣層內工作的航空電子設備，其關鍵器件在遭受大氣中子輻射下會產生多種單粒子效應，傳遞至航空電子設備，會產生單粒子效應軟故障和/或硬故障，會影響飛機的安全性。考慮到只有設備級SEE故障率才參與系統(tǒng)級、飛機級的安全分析過程。因此，在飛機安全性評估過程中需要提供設備級的SEE故障率及其計算方法與程序，為航空電子設備安全性分析提供基礎數(shù)據(jù)。GB/T34955—2017《大氣輻射影響航空電子系統(tǒng)單粒子效應試驗指南》和GB/T34956—2017《大氣輻射影響航空電子設備單粒子效應防護設計指南》共同構成航空電子產品開展單粒子效應設計與分析的基礎技術標準。GB/T41270規(guī)定了大氣中子單粒子效應分析、試驗、評價方法與程序，擬由兩個部分構成?！?部分：航空電子產品設計中單粒子效應分析過程管理。目的在于規(guī)定航空電子產品設計中電子元器件單粒子效應分析的方法和程序。 第9部分：航空電子設備單粒子效應故障率計算程序與方法。目的在于規(guī)定航空電子設備單粒子效應故障率通用、總故障率、軟故障率、硬故障率計算方法與計算程序。0.3相關專利情況說明本文件的發(fā)布機構提請注意，聲明符合本文件時，可能涉及單粒子效應故障率、大氣中子輻射應力、器件敏感截面、降額因子相關的專利的使用。本文件的發(fā)布機構對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。該專利持有人已向本文件的發(fā)布機構承諾，他愿意同任何申請人在合理且無歧視的條款和條件下，就專利授權許可進行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機構備案。表1中列出的專利權人持有本文件涉及的專利。表1持有本文件涉及專利的專利權人相關信息專利持有人地址北京圣濤平試驗工程技術研究院有限責任公司北京市海淀區(qū)紫竹院路69號中國兵器大廈708室請注意除上述專利外，本文件的某些內容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的1航空電子過程管理大氣輻射影響第9部分：航空電子設備單粒子效應故障率計算程序與方法本文件給出了航空電子設備單粒子效應故障率通用計算方法、總故障率計算方法、軟故障率計算方法、硬故障率計算方法與計算程序。本文件適用于35km以下高空內工作的航空電子設備的研制、試驗和維護。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T34955—2017GB/T34956—2017大氣輻射影響大氣輻射影響航空電子系統(tǒng)單粒子效應試驗指南航空電子設備單粒子效應防護設計指南3術語和定義GB/T34956—2017界定的以及下列術語和定義適用于本文件。大氣中子輻射應力atmosphericneutronradiationstress飛行任務過程中，航空電子設備遭受的大氣輻射環(huán)境中子注量率。單粒子效應故障率singleeventeffectfaultrate加電工作狀態(tài)下，單位時間內大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子效應故障次數(shù)。4縮略語下列縮略語適用于本文件。ADC:模擬數(shù)字轉換器(analog-to-digitalconverter)AD/DA:模數(shù)/數(shù)模轉換(analog-to-digital/digital-to-analogconvert)APS:高級成像系統(tǒng)(advancedphotosystem)CCD:電荷耦合元件(charge-coupleddevice)CMOS:互補金屬氧化物半導體(complementarymetaloxidesemiconductor)CPU:中央處理器(centralprocessingunit)DAC:數(shù)字模擬轉換器(digital-to-analogconverter)DRAM:動態(tài)隨機存取存儲器(dynamicalrandomaccessmemory)2DSP:信號處理器(digitalsignalprocessing)EEPROM:帶電可擦可編程只讀存儲器(electricalerasableprogrammablereadonlymemory)FPGA:現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(fieldprogrammablegatearray)IGBT:絕緣柵雙極型晶體管(insulatedgatebipolartransistor)MBU:單粒子多位翻轉(multiplebitupset)MCU:單粒子多單元翻轉(multiplecellupset)MOSFET:金屬氧化物半導體場效應管(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor)SDRAM:同步動態(tài)隨機存取存儲器(synchronousdynamicalrandom-accessmemory)SEB:單粒子燒毀(singleeventburnout)SEE:單粒子效應(singleeventeffect)SEFI:單粒子功能中止(singleeventfunctionalinterrupt)SEGR:單粒子柵穿(singleeventgaterupture)SEL:單粒子鎖定(singleeventlatch-up)SET:單粒子瞬態(tài)(singleeventtransient)SEU:單粒子翻轉(singleeventupset)SRAM:靜態(tài)隨機存取存儲器(staticrandom-accessmemory)5計算方法5.1通用計算方法設備級或功能板級單粒子效應故障率通用計算方法如公式(1)所示。λ=rsee×Ⅱ (1)λ——大氣中子輻射導致的單粒子效應故障率，單位為次每小時(次/h);rsee——大氣中子輻射導致的單粒子效應率，單位為次每小時(次/h);Ⅱ——降額因子，取值范圍為[0,1]。借用降額因子來指代單粒子效應率轉化為單粒子效應故障率的轉化程度。單粒子效應率的通用計算方法如公式(2)所示。rsee=f×of——大氣中子輻射應力，單位為每平方厘米小時[/(cm2·h)];σ——敏感器件單粒子效應截面，單位為平方厘米每比特(cm2/bit)或平方厘米每器件(cm2/dev)。5.2總故障率計算方法單粒子效應會導致設備單粒子效應軟故障；SEL、SEB等單粒子效應會導致設備單粒子效應硬故障。航空電子設備單粒子效應總故障率計算方法如公式(3)所示。λoal——大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子效應總故障率，單位為次每小時(次/h);λot——大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子效應軟故障率，單位為次每小時(次/h);λhard—-大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子效應硬故障率，單位為次每小時(次/h)。5.3軟故障率計算方法航空電子設備單粒子效應軟故障現(xiàn)象是指可自動恢復的故障或斷電重啟后可恢復的故障。3GB/T41270.9—2022航空電子設備單粒子效應軟故障率的計算方法如公式(4)所示。λsot=λot-sEu+λt-ser+λof-SE+λf-sEl…………(4)λsof-seu——大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子翻轉軟故障率，單位為次每小時(次/h);λst-ser——大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子瞬態(tài)軟故障率，單位為次每小時(次/h);λsof-sen——大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子功能中止軟故障率，單位為次每小時(次/h);λsof-sEl——大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子鎖定軟故障率，單位為次每小時(次/h)。航空電子設備單粒子翻轉軟故障率的計算方法如公式(5)所示。i——第i個大氣中子單粒子效應敏感器件，簡稱器件i;rseu;——器件i單粒子翻轉率，單位為次每小時(次/h);Isgu;——器件i單粒子翻轉減緩措施降額因子，取值范圍為[0,1]。如果該器件采取了有效減緩措施，降額因子宜取值0,沒有采取有效減緩措施，宜取值1;Id-;——器件i資源利用率，取值范圍為[0,1],取值為應用所占用資源與全部存儲資源的比率；Ieror——單粒子翻轉在航空電子設備中傳播并導致設備軟故障的傳遞率，取值范圍在[0,1]。軟故障傳遞率可選推薦值1/52。航空電子設備單粒子瞬態(tài)軟故障率的計算方法如公式(6)所示。rser-;——器件i單粒子瞬態(tài)率，單位為次每小時(次/h);Iser-;——器件i單粒子瞬態(tài)減緩措施降額因子，取值范圍為[0,1]。如果采取了有效減緩措施，宜取值0,沒有采取有效減緩措施，宜取值1。航空電子設備單粒子功能中止軟故障率的計算方法如公式(7)所示。rseI-;——器件i單粒子功能中止率，單位為次每小時(次/h)。航空電子設備單粒子鎖定軟故障率的計算方法如公式(8)所示。式中：rsel-;——器件i單粒子鎖定率，單位為次每小時(次/h);Ⅱset-;——器件i單粒子鎖定限流防護措施降額因子，取值范圍為[0,1]。如果該器件采取了限流防護措施，其降額因子宜取值1;如果未采取限流防護措施，其降額因子宜取值0。注：單粒子多位翻轉(MBU)、單粒子多單元翻轉(MCU)導致的設備單粒子效應軟故障率可以按照相似性原理見公式(5)計算。5.4硬故障率計算方法航空電子設備單粒子效應硬故障率計算方法如公式(9)所示。式中：λhard-set——大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子鎖定硬故障率，單位為次每小時(次/h);λhard-sEB——大氣中子輻射導致的航空電子設備單粒子燒毀硬故障率，單位為次每小時(次/h)。航空電子設備單粒子鎖定硬故障率計算方法如公式(10)所示。4航空電子設備單粒子燒毀硬故障率計算方法如公式(11)所示。rseg-;——器件i單粒子燒毀率，單位為次每小時(次/h);IsB-;—-器件i單粒子燒毀減緩措施降額因子，取值范圍為[0,1]。針對高壓器件，如果采取了降額使用電壓措施，例如，當MOSFET的工作電壓小于300V時，降額因子宜取值0,當其工作電壓大于300V時，降額因子宜取值1。注：單粒子柵穿(SEGR)導致的設備單粒子效應硬故障率可以按照相似性原理見公式(11)計算。6計算程序6.1計算流程圖航空電子設備單粒子效應故障率計算流程圖如圖1所示。附錄A給出了導航接收機的單粒子效應故障率計算案例。●飛行航線(高度、緯度、經(jīng)度);計算步驟確定敏感器件清單SEE敏感特性SEF.敏感器件清單(表B.2)確定中子輻射應力f典型值法平均值法坐標點法峰值法極端值法確定SEE截面σ數(shù)據(jù)來源一數(shù)據(jù)來源二數(shù)據(jù)來源三確定降額因子廠資源利用率防護減緩因子軟收障傳遞率計算總故障率軟故障率計算硬故障率計算總故障率計算輸出航空電子設備單粒子效應故障率計算報告圖1計算流程圖5航空電子設備單粒子效應故障率計算需要的主要輸入信息如下：a)航空電子設備半導體器件清單；b)飛機飛行的高度、緯度、經(jīng)度或飛行航線，是否考慮太陽極端事件；c)指標要求。6.3計算步驟6.3.1確定敏感器件清單根據(jù)器件單粒子效應敏感特性，確定航空電子設備的單粒子效應敏感器件清單：a)根據(jù)器件單粒子效應敏感特性，見附錄B的表B.1,確定單粒子效應敏感器件；b)參考航空電子設備單粒子效應敏感器件清單模板，見表B.2,填寫敏感器件信息。6.3.2計算大氣中子輻射應力根據(jù)飛行航線，以及是否考慮太陽極端事件的需求，按照大氣中子輻射應力計算方法，計算大氣中子輻射應力。附錄C給出了5種大氣中子輻射應力計算方法，可根據(jù)需求選擇其中的一種方法：a)典型值法；b)平均值法；c)坐標點法；d)峰值法；e)極端值法。6.3.3確定單粒子效應截面根據(jù)器件類型、工藝類型或試驗數(shù)據(jù)，確定敏感器件單粒子效應截面：a)數(shù)據(jù)來源一：在設計初期，可根據(jù)附錄D中表D.1中的器件類型單粒子效應截面典型值，獲取敏感器件單粒子效應截面數(shù)據(jù)；b)數(shù)據(jù)來源二：在詳細設計階段，可根據(jù)器件型號的工藝類別/工藝參數(shù)，參考GB/T34956—2017,獲取相似器件工藝的單粒子效應截面數(shù)據(jù)；c)數(shù)據(jù)來源三：根據(jù)廠家提供的器件數(shù)據(jù)表，獲取單粒子效應截面數(shù)據(jù)；或開展地面模擬單粒子效應試驗，試驗方法應符合GB/T34955—2017,獲取器件截面試驗數(shù)據(jù)。6.3.4確定降額因子根據(jù)設備的功能應用特征，確定下列降額因子：a)資源利用率；b)單粒子效應防護/減緩措施降額因子；c)單粒子效應軟故障傳遞率。6.3.5計算單粒子效應總故障率根據(jù)第5章中航空電子設備單粒子效應故障率計算公式，計算航空電子設備的單粒子效應故障率如下：a)航空電子設備單粒子效應軟故障率；b)航空電子設備單粒子效應硬故障率；6c)航空電子設備單粒子效應總故障率。輸出航空電子設備的單粒子效應故障率計算報告，報告目錄如下：2計算方法3計算程序4計算結果4.1航空電子設備基本信息4.2大氣中子輻射應力4.3單粒子效應敏感器件清單4.4航空電子設備單粒子效應率4.5航空電子設備單粒子效應故障率7(資料性)A.1計算案例概述某機載衛(wèi)星導航接收機(以下簡稱導航接收機),無冗余，其主要功能是接收導航衛(wèi)星信號，經(jīng)過下變頻處理、數(shù)字基帶處理、軟件解算，實時給出導航接收機的位置和速度信息。本案例給出導航接收機在大氣中子輻射影響下單粒子效應故障率的計算過程與計算結果。計算過程如下。A.2輸入導航接收機單粒子效應故障率計算需要的主要輸入信息如下。a)導航接收機器件清單。該設備使用的器件包括1個DSP、1個SRAM和2個SRAM型FPGA。b)飛行航線(高度、緯度、經(jīng)度),是否考慮太陽極端事件。參照附錄B.1典型值法，假設飛行航線為高度為12.2km,緯度為北緯45°。不考慮太陽極端事件。c)指標要求。指標要求見本文件規(guī)范性引用文件，并引用導航接收機的設計要求。A.3計算步驟A.3.1確定敏感器件清單依據(jù)輸入，通過參考表B.1常見器件大氣中子單粒子效應敏感特性，進行器件單粒子效應敏感性分析，獲得該導航接收機設備使用的1個DSP、1個SRAM和2個SRAM型FPGA的敏感器件清單。參照表B.2單粒子效應敏感器件清單模板，填寫導航接收機單粒子效應敏感器件清單信息，如表A.1所示。表A.1導航接收機單粒子效應敏感器件清單序號設備功能板器件類型器件型號生產商器件數(shù)量工藝類型/工藝參數(shù)nmSEFI總存儲容量bit資源利用率截面cm2/bit減緩措施因子截面cm2/dev減緩措施因子截面cm2/dev防護措施因子截面cm2/dev截面cm2/dev降額使用因子1導航接收機板DSP 12SRAM—13FPGA 14FPGA—18根據(jù)飛行航線，以及是否考慮太陽極端事件，見附錄B,計算大氣中子輻射應力。計算方法包括典本案例不考慮太陽極端事件，采用C.1典型值法，即高度12.2km,北緯45°,能量10MeV以上的大氣中子注量率典型值為6000/(cm2·h)。A.3.3確定SEE截面σ數(shù)據(jù)來源一：在設計初期，器件類型初步確定的前提下，可參考表D.1確定不同器件類型的單粒子效應截面數(shù)據(jù)典型值。在導航接收機單粒子效應敏感器件清單表B.1基礎上，填寫基于器件類型的單粒子效應截面數(shù)據(jù)典型值，如表A.2所示。表A.2導航接收機單粒子效應敏感器件清單(敏感器件截面：數(shù)據(jù)來源一)序號設備功能板器件類型器件型號生產商器件數(shù)量工藝類型/工藝參數(shù)nm總存儲容量資源利用率截面減緩措施因子截面減緩措施因子截面防護措施因子截面截面降額使用因子1板1 — 4.10×10~ —— 21— 3板2 ——1—————41———————數(shù)據(jù)來源二：在研制階段，已知具體器件型號的情況下，根據(jù)廠家提供的器件工藝類別和工藝參數(shù)，參考GB/T34956—2017,獲取相似器件工藝的單粒子效應截面數(shù)據(jù)典型值。在導航接收機單粒子效應敏感器件清單表A.1基礎上，填寫基于器件工藝類別和工藝參數(shù)的單粒子效應截面數(shù)據(jù)典型值，如序號設備功能板器件類型器件型號生產商器件數(shù)量工藝工藝參數(shù)總存儲容量資源利用率截面減緩措施因子截面減緩措施因子防護措施因子截面截面降額使用因子1導航接收機板—— —21—————31——4—— 一 一9數(shù)據(jù)來源三：根據(jù)廠家提供的器件數(shù)據(jù)表(datasheet)獲取單粒子效應截面；或開展地面模擬單粒子效應試驗，獲得截面數(shù)據(jù)。功能板1的DSP和SRAM器件截面數(shù)據(jù)來自14MeV單能中子源的器件單粒子效應試驗結果，功能板2和3的FPGA器件截面數(shù)據(jù)來自廠家數(shù)據(jù)表。在導航接收機單粒子效應敏感器件清單表A.1基礎上，填寫基于數(shù)據(jù)來源三的器件單粒子效應截面數(shù)據(jù)。填寫結果如表A.4表A.4導航接收機單粒子效應敏感器件清單(敏感器件截面：數(shù)據(jù)來源三)序號設備功能板器件類型器件型號生產商器件數(shù)量工藝類型/工藝參數(shù)總存儲容量資源利用率截面減緩措施因子截面減緩措施因子截面防護措施因子截面截面降額使用因子1導航接收機板DSP83886082.275×10~00212.523×10-——00—3FPGA1 00——4FPGA1 00—A.3.4確定降額因子Ⅱ根據(jù)設備的功能應用特征，確定每個敏感器件的資源利用率、單粒子效應減緩/單粒子效應軟故障傳遞率等降額因子。以數(shù)據(jù)來源三為例，考慮了資源利用率、未采取單粒子翻轉減緩措施，SEU減緩措施因子宜取值1,填寫結果如表A.5所示。表A.5導航接收機單粒子效應敏感器件清單(降額因子)序號設備功能板器件類型器件型號生產商器件數(shù)量工藝類型/工藝參數(shù)總存儲容量資源利用率截面減緩措施因子截面減緩措施因子截面防護措施因子截面截面降額使用因子1導航接收機板DSP183886081—00—212.523×10-1——0—0—3FPGA1.000×10-11—0—0 4FPGA1100根據(jù)第5章給出的計算方法，采用軟故障傳遞率推薦值1/52,分別計算導航接收機單粒子故障率。導航接收機單粒子效應軟故障率、硬故障率與總故障率，計算結果如表A.6所示。表A.6導航接收機單粒子故障率計算結果序號器件類型器件單粒子效應截面器件單粒子效應率設備單粒子效應故障率GsEucm2/bitGsEFIcm2/devGsELcm2/devrsEU(次/h)rsEFI(次/h)rsEL(次/h)軟故障率硬故障率總故障率(次/h)(次/h)(次/h)(次/h)1DSP2.275×10-t001.145×10-3002.202×10-5002.202×10-52SRAM2.523×10-14002.857×10-3001.374×10-5001.374×10-3FPGA1.000×10-14002.035×10-3002.739×10-5002.739×10-54FPGA1.000×10-14002.035×10-3002.739×10-5002.739×10-5合計8.071×10-3009.053×10-009.053×10-5A.4輸出輸出導航接收機單粒子效應故障率計算結果報告。其中，導航接收機單粒子效應故障率計算結果如下。a)單粒子效應總故障率導航接收機單粒子效應總故障率為9.053×10-?次/h。b)單粒子效應軟故障率導航接收機單粒子效應軟故障率為9.053×10-5次/h。c)單粒子效應硬故障率導航接收機單粒子效應硬故障率為0次/h。A.5試驗驗證A.5.1試驗結果本案例開展了導航接收機設備14MeV單能中子源地面模擬驗證試驗，試驗累計注量為1.011×10°/cm2,監(jiān)測到了死機、無定位和定位超差等軟故障共28次。大氣中子輻射應力取典型值6000/(cm2·h),得到導航接收機的單粒子效應軟故障率為1.661×10-'次/h,硬故障率為0次/h。A.5.2計算結果與試驗結果的誤差對比分析通過對比導航接收機單粒子效應故障率計算結果(A.4)與14MeV單能中子源地面模擬試驗結果(A.5.1),驗證了計算結果與試驗結果的對比誤差在50%范圍以內。導航接收機單粒子效應故障率誤差對比分析如表A.7所示。表A.7導航接收機單粒子效應故障率誤差對比分析故障率故障率計算值故障率試驗值相對誤差軟故障率/(次/h)硬故障率/(次/h)000總故障率/(次/h)(資料性)敏感器件清單B.1常見器件大氣中子單粒子效應敏感特性表B.1給出了常見器件的大氣中子單粒子效應敏感特性。表B.1常見器件大氣中子單粒子效應敏感特性常見器件分類敏感特性器件類型工藝器件類別功能MBU/MCU集成電路BiCMOS數(shù)字— √√— —√√√——√ √—FlashMemory√————√—微處理器/微控制器√——√—√—混合ADC—√ √√信號—√—√√線性——√——— —√雙極數(shù)字—— —√———√線性————√——√光電器件光耦—— —————√———— —√APS(CMOS)√——— √√高壓器件(通常工作電壓大于N—通道功率MOSFET—√√— ——P—通道MOSFET—√—— — 一 —√ ——雙極功率晶體管——√—————二極管————√———— 一——SOI工藝除外。B.2航空電子設備單粒子效應敏感器件清單模板表B.2航空電子設備單粒子效應敏感器件清單模板序號設備功能板器件類型器件型號生產商器件數(shù)量工藝類型/工藝參數(shù)nmSEFI總存儲容量bit資源利用率截面或減緩措施因子截面cm2/dev減緩措施因子截面cm2/dev防護措施因子截面cm2/dev截面cm2/dev降額使用因子 — —— ———— 一 一 GB/T41270.9—2022(資料性)大氣中子輻射應力計算方法C.1典型值法高度12.2km,北緯45°,能量10MeV以上的大氣中子注量率典型值為6000/(cm2·h)。C.2平均值法計算飛行任務期間大氣中子累積注量如公式(C.1)所示?！?C.1)式中：Fluencetlt2tflux(x(t),y(t),x(t))--ty之——飛行任務累積大氣中子注量，單位為每平方厘米(/cm2);——任務開始時刻；——任務結束時刻；——任務期間的某時刻；時刻，經(jīng)度x、緯度y,高度=坐標點的大氣中子注量率，單位為每平方厘米小時[/(cm2·h)];——高度，單位為米(m)。平均注量率等于累積注量除以任務持續(xù)時間，如公式(C.2)所示。式中：……………(C.2f——大氣中子輻射平均注量率，單位為每平方厘米小時[/(cm2·h)]。C.3坐標點法飛行航線中某坐標點經(jīng)度x、緯度y、高度x處的大氣中子輻射注量率，可參照Boeing模型、NASA模型(見GB/T34956—2017)及修正模型進行計算。修正模型如公式(C.3)所示。f=f?×Ae×Axy×A?…………(C.3)式中：f——坐標點處的大氣中子輻射注量率，單位為每平方厘米小時[/(cm2·h)];f?——高度12.2km,北緯45°,能量10MeV以上大氣中子輻射注量率的典型值6000/(cm2·h);Ag——高度12.2km,北緯45°時，器件閾值能量以上大氣中子注量率與10MeV以上大氣中子注量率的比值，Ag系數(shù)見表C.1;Axy——高度12.2km,不同截止剛度下大氣中子注量率與典型值的比值?？筛鶕?jù)坐標點的經(jīng)緯度查表C.2、表C.3確定截止剛度，再根據(jù)截止剛度查表C.4獲取Axy系數(shù)；A?——北緯45°,不同高度的大氣中子注量率與典型值的比值，Az系數(shù)見表C.5。C.4峰值法選取任務期間大氣中子注量率的峰值。C.5極端值法太陽極端事件期間，大氣中子注量率會劇烈增加。例如：1956年2月的太陽耀斑，在12km,截止剛度為0GV的地區(qū)，其SEE率會增加263倍；在12km處，在最劣太陽耀斑時期，高緯度地區(qū)會發(fā)生極高的SEE率，SEE率會增加300倍。表C.1給出了Ag系數(shù)取值與器件工藝參數(shù)及器件閾值能量之間的關系。序號器件工藝參數(shù)/nm能量閾值/MeV1213243556緯度/東經(jīng)/(°)0緯度/東經(jīng)/(°)050東經(jīng)/(°)緯度/東經(jīng)/(°)50表C.4給出了不同地磁截止剛度的大氣中子注量率與典型值的比值Axy。表C.4地磁截止剛度與Axy系數(shù)對應表截止剛度Axy截止剛度Axy截止剛度Axy截止剛度Axy表C.5給出了不同海拔高度對應的Az系數(shù)。序號Az系數(shù)1234567890(資料性)單粒子效應截面數(shù)據(jù)典型值根據(jù)GB/T型值。34956—2017數(shù)據(jù)分析結果，表D.1給出了基于器件類型的單粒子效應截面數(shù)據(jù)典表D.1基于器件類型的單粒子效應截面數(shù)據(jù)典型值器件類型SEFI/(cm2/dev)SET/(cm2/dev)SEL"/(cm2/dev)SEB/(cm2/dev)5.8×10-104.1E-14cm2/bitDSPe4.1E-8cm2/dev8.4×10-10————8.4×10-1———2.1E-14cm2/bitDRAM2.2E-11——反熔絲FPGA——————MLCNANDFlash———— 一Flash型FPGA——NORFlashSLCNANDFlash光耦——————運放線性器件———— 一 AD/DA ——脈寬調制器MOSFET、IGBT0(<300V)'4.8E-7(>300V)SOI工藝器件SEL免疫。b工作電壓小于300V時不考慮SEB效應。SEU效應截面宜使用表中的每bit截面數(shù)據(jù)；在未知器件存儲容量時，可使用每器件的SEU效應截面。高壓器件截面試驗數(shù)據(jù)來自GB/T34956—2017中圖G.8。[1]IEC62396-1Processmanagementforavionics—Atmosphericradiationeffects—Part1:Accommodationofatmosphericradiationeffectsviasingleeventeffectswithinavionicselectronicequipment[2]IEC62396-2Processmanagementforavionics—Atmosphericradiationeffects—Part2:Guidelinesforsingleeventeffectstestingforavionicssystems[3]IEC62396-3Processmanagementforavionics—Atmosphericradiationeffects—Part3:Systemdesignoptimizationtoaccommodatethesingleeventeffects(SEE)ofatmosphericradiation[4]IEC62396-4Processmanagementforavionics—Atmosphericradiationeffects—Part4:Designofhighvoltageaircraftelectronicsmanagingpotentialsingleeventeffects[5]IEC62396-5Processmanagementforavionics—AtmospheAssessmentofthermalneutronfluxesandsingleeventeffectsinavionicssystems[6]IEC62396-6Processmanagementforavionics—Atmosphericradiationeffects—Part6:Extremespaceweatherandpotentialimpactontheavionicselectronics[7]IEC62396-7Processmanagementforavionics—Atmosphericradiationeffects—Part7:ManagementofSEEanalysisprocessinavionicsdesign[8]IEC62396-8Processmanagement