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星载SAR监控计算机的可靠性设计与纠错编码研究

伍志刚  
【摘要】:本文结合我国正在研制的首颗高分辨率星载L波段合成孔径雷达(SAR, Synthetic Aperture Radar),首先阐述了SAR基本原理,然后针对星载电子系统 中存在的特殊问题—空间辐射效应,较为详细地研究了辐射对半导体器件和集 成电路的影响,并给出了从元器件到系统级的加固措施和方法。接着,在介绍 可靠性基本理论和监控计算机工作流程的基础上。对监控计算机进行了模块划 分及可靠性建模,重点讨论了提高整机可靠性常用设计方法—冗余设计对提高 系统可靠度的作用。通过计算发现,模块级冗余比系统级冗余更可靠,且冷备 份比热备份更可靠。对于航天软件可靠性设计我们也进行了一些尝试性的讨 论。最后,对最容易受辐射影响的存储器单元进行了加固设计—EDAC电路设 计,并用 MAX+PLUSⅡEDA工具对设计进行了模拟仿真。 在星载SAR监控单元的设计中,充分体现了航天产品的高可靠性要求。采 用的双机冷备份冗余技术、长线采用差分驱动、半导体器件选用抗辐射加固产 品、软件的容错设计、可靠性分配与计算、电磁兼容性设计等设计方案都有效 地提高了整个系统的可靠性。 星载SAR是多种电子设备所构成的一个整体,每个单元和模块的功能都应 相对单一,应尽量减少各模块间的互连线,减轻重量,减小体积,降低功耗; 在进行系统功能设计的同时进行可靠性预测、计算和分配,电磁兼容性设计, 避兔薄弱环节,使系统能够在两年时间内可靠地运行。


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