ICS 49.020 CCS V 25
中华人民共和国国家标准
GB/T 41270.9—2022
航空电子过程管理 大气辐射影响第9部分：航空电子设备单粒子效应故障率计算程序与方法
Process management for avionics—Atmospheric radiation effects—Part 9:Single event effect fault rate calculation methods and procedures for avionic equipment
2022-03-09发布
2022-10-01实施
国家市场监督管理总局发布
国家标准化管理委员会
GB/T 41270.9—2022
航空电子过程管理 大气辐射影响第9部分：航空电子设备单粒子效应故障率计算程序与方法
1 范围
本文件给出了航空电子设备单粒子效应故障率通用计算方法、总故障率计算方法、软故障率计算方法、硬故障率计算方法与计算程序。
本文件适用于35 km 以下高空内工作的航空电子设备的研制、试验和维护。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T34955—2017 大气辐射影响 航空电子系统单粒子效应试验指南GB/T 34956—2017 大气辐射影响 航空电子设备单粒子效应防护设计指南3 术语和定义
GB/T 34956—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
大气中子辐射应力 atmospheric neutron radiation stress 飞行任务过程中，航空电子设备遭受的大气辐射环境中子注量率。注：大气中子辐射应力的单位为每平方厘米小时【/（cm²·h）】。3.2
单粒子效应故障率 single event effect fault rate
加电工作状态下，单位时间内大气中子辐射导致的航空电子设备单粒子效应故障次数。注：单粒子效应故障率的单位为次每小时（次/h）。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ADC：模拟数字转换器（analog-to-digital converter）
AD/DA：模数/数模转换（analog-to-digital/digital-to-analogGB/T 41270.9—2022
DSP：信号处理器（digital signal processing）
EEPROM：带电可擦可编程只读存储器（electrical erasable programmable read only memory）FPGA：现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate array）IGBT：绝缘栅双极型晶体管（insulated gate bipolar transistor）MBU：单粒子多位翻转（multiple bit upset）MCU：单粒子多单元翻转（multiple cell upset）
MOSFET：金属氧化物半导体场效应管（metal oxide semiconductor field effect transistor）SDRAM：同步动态随机存取存储器（synchronous dyna mical random-access memory）SEB：单粒子烧毁（single event burnout）SEE：单粒子效应（single event effect）
SEFI：单粒子功能中止（single event functional interrupt）SEGR：单粒子栅穿（single event gate rupture）SEL：单粒子锁定（single event latch-up）SET：单粒子瞬态（single event transient）SEU：单粒子翻转（single event upset）
SRAM：静态随机存取存储器（static random-access memory）
5 计算方法5.1 通用计算方法
设备级或功能板级单粒子效应故障率通用计算方法如公式（1）所示。
λ=rsx×Ⅱ
…………………………(1)式中：
A ——大气中子辐射导致的单粒子效应故障率，单位为次每小时（次/h）；rsx——大气中子辐射导致的单粒子效应率，单位为次每小时（次/h）；
Ⅱ ————降额因子，取值范围为【0，1】。借用降额因子来指代单粒子效应率转化为单粒子效应故障
率的转化程度。
单粒子效应率的通用计算方法如公式（2）所示。
rs=f×d
…………………………(2)式中：
f——大气中子辐射应力，单位为每平方厘米小时【/（cm²·h）】；
a————敏感器件单粒子效应截面，单位为平方厘米每比特（cm2/bit）或平方厘米每器件（cm2/dev）。5.2 总故障率计算方法
半导体器件单粒子效应种类包括SEU、SET、SEFI、SEL、SEB等。其中，SEU、SET、SEFI、SEL等单粒子效应会导致设备单粒子效应软故障；SEL、SEB等单粒子效应会导致设备单粒子效应硬故障。
航空电子设备单粒子效应总故障率计算方法如公式（3）所示。
A total = A pol + A hard
………………(3)式中：
Aual——大气中子辐射导致的航空电子设备单粒子效应总故障率，单位为次每小时（次/h）；A.et———大气中子辐射导致的航空电子设备单粒子效应软故障率，单位为次每小时（次/h）；AL————大气中子辐射导致的航空电子设备单粒子效应硬故障率，单位为次每小时（次/h）。5.3 软故障率计算方法
航空电子设备单粒子效应软故障现象是指可自动恢复的故障或断电重启后可恢复的故障。
convert）APS：高级成像系统（advanced photo system）CCD：电荷耦合元件（charge-coupled device）
CMOS：互补金属氧化物半导体（complementary metal oxide semiconductor）CPU：中央处理器（central processing unit）DAC：数字模拟转换器（digital-to-analog converter）
DRAM：动态随机存取存储器（dynamical random access memory）