数字传送分系统全时开机,单粒子翻转澳门网投网址

原题目:答:卫星的“单粒子翻转”是什么样意思?

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人民早报网罗利3月十七日电 (记者 田进 通信员
张昊(zhāng hào))“海洋壹号C”卫星二十222日功成名就发射,中华人民共和国航天科技(science and technology)公司伍院斯特Russ堡分院承担研制的数传分系统,在卫星与本地之间搭建了一条新闻传输通道,能够将卫星获取的全球海洋水色、水温等关键数据传回地面。

空少问答

澳门网投网址 3卫星模拟图。
斯特Russ堡分院 摄

小课堂

大海音讯的动态性决定了“海洋一号C”卫星的数字传送分系统必须全时开机,实时对数码实行拍卖和传导。对一般遥感卫星而言,数字传送分系统不会直接处于开机状态,而是基于要求开始展览开机,每一次开机时间不会超越半小时。因为高空中有不少高能量粒子,这一个粒子有不小可能率会撞上卫星,影响数传分系统,导致数据处理出现差错和不当,减弱开机时间,就能够收缩受到高能量粒子影响的概率。

第7十玖期

对此“海洋一号C”卫星的数传分系统的话,要促成全时开机,最要紧的就是制止单粒子翻转。单粒子翻转是指自然界中单个高能粒子射入半导体收音机器件灵敏区,使器件逻辑状态翻转的现象。卫星和地面总计机1样,数据均是选择二进制的“0”“一”来存款和储蓄、传输和读取。单粒子不定期来袭,数字传送分系统的少数零部件假诺遭逢高能单粒子的磕碰,就会使积存的“0”变成“壹”,或然“壹”变为“0”,导致数据严重错误,甚至传输中断。

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澳门网投网址 4卫星工作示意图。
夏洛特分院 摄

应付单粒子翻转最简便的形式正是关机重启,不过关机重启意味着数据中断,无法保险数字传送分系统的全时开机功效。科学研商人士利用3模冗余、定时刷新等方法方增强了卫星数字传送分系统的抗单粒子翻转能力。一句话来说,三模冗余、定时刷新,正是将重大数据分别存款和储蓄3遍,也正是给1个数据做了3个备份。若数据被高能单粒子“篡改”,系统会基于其它八个未有被改成的数量,进行本人修复。别的,卫星的数字传送分系统设置了数量的定时刷新功用,那样就保证了卫星收集的海域动态数据存款和储蓄和传导的正确性。

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“海洋1号C”卫星的数字传送分系统的全体单机都以经验过在轨考验的老到产品,一方面为深海数据传回地面包车型大巴实际效果性和准确性又提供了1重保证,另壹方面大大升高了“海洋1号C”卫星数字传送分系统的研制进程。该院牵头科学学士产的副省长和新阳介绍,“固化硬件、通过软件设计举行有效载荷产品研制也是今后的一个发展趋势,大家未来早已在日趋的兑现那几个进度了,不过还亟需持续的检索、优化。”

答:卫星的“单粒子翻转”是什么看头?

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空少正解

上期我们讲到,30年前发出的风浪一号A星(FY-1A)蒙受强烈的太阳活动,卫星产生“单粒子翻转”事件,最终导致姿态失控,仅工作了3九天后就故障并最终失效。那种名称为“单粒子翻转”(Single
伊芙nt
Upset,简称SEU)的景色可谓是航空航天器的凶手,例如199五年的履行4号卫星上搭载的二台用来单粒子事件衡量的监测装置,在入轨后的1九天内共发生了70遍翻转;别的风浪壹号B卫星(FY-①B)依旧频仍因太阳单粒子翻转事件导致姿态控制体系失控,那也会怎么系统末段过早的失灵。

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FY-壹A卫星黑白照片,它因为单粒子翻转导致姿态失控(来源:

在一9五四年至一九6零年本地核试验期间,物文学家第1遍发现并讲述了单粒子翻转,当时在电子监测装置中观测到许多10分。即使很难将单粒子翻转那类“软故障”与任何花样的苦恼分辨开,但在20世纪60时期的空间科研中观测到了诸多的此类题材。一玖七二年,一颗休斯卫星发生故障,地面与卫星的通讯中断了玖陆秒,然后卫星重新被捕获,对此,化学家DanBinder、爱德华C. Smith和Al
霍尔曼把那种特别解释为一遍由单个高能粒子引起的打扰,并于197伍年在IEEE的核科学学报上刊出了随想,那说不定是最早的有关单粒子翻转的随想。

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197伍年底期的关于单粒子翻转的舆论(来源:

那即是说,卫星的“单粒子翻转”是何许意思啊?

我们掌握今后的电脑领域,存款和储蓄器选取的是二进制,也正是0或许一,那也是半导体收音机天性决定的,半导体收音机是结合电路的中坚原件,一言以蔽之一就是通电,0正是不通电。所以电子仪器、电路板中由一类别0大概一结缘音信。

简言之,单粒子翻转是由于宇宙空间存在大量高能量的粒子辐射,由单个高能粒子进入半导体收音机器件灵敏区(如例微处理器、半导体收音机存款和储蓄器或功率晶体管中)中滋生的反射,导致存款和储蓄单元爆发位翻转(即剧情由
0 变为 一,或由 壹 变为
0),由此引起的仪器错误。那种0和1的逻辑状态变化是由在逻辑单元(例如,“bit”)的最主要节点内或周边电离产生自由电荷的结果。

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单粒子翻转的示意图,箭头代表粒子射入,正号表示正电荷,负号代表负电荷(来源:

高能粒子进入半导体收音机灵敏区或许引起各个单粒子效应,而单粒子翻转是空中辐射导致的有余单粒子效应中最常见和最特异的一种,甚至成为星载计算机中最广大的失实。单粒子翻转主要产生在数码存储或指令相关器件中。单粒子翻转造成的零件错误属“软错误”,即透过系统复位、重新加电或另行写入能够东山再起到平常景况。

单粒子翻转目标用单粒子翻转率来叙述,单粒子翻转率是器件天天每人产生单粒子翻转的可能率,计算质子单粒子翻转率的常见公式:

其间,
为阈值能量,单位兆电子伏特(MeV)(电子伏特是空间粒子能量的单位,指的是三个电子(所带电量为-一.陆×十-1玖C)经过一伏特的电位差加速后所拿走的动能。);为人质单粒子翻转截面积,单位
;为人质微分流量。

留言区·精选

@ 枫

粒子翻转(SEU):Single 伊夫nt Upset

在部分电磁、辐射环境相比较恶劣的事态下,大规模集成都电讯工程大学路(IC)平时会惨遭困扰,例如宇宙中单个高能粒子射入半导体收音机器件灵敏区,使器件逻辑状态翻转:原来存款和储蓄的”0″变为”一”,或然”1″变为”0″,从而导致系统功能紊乱,严重时会产生灾荒性事故。SEU造成的逻辑错误不是永久性的,也被叫作软错误。

最容易发生SEU的是像RAM那种利用双稳态实行仓库储存的机件,其次是CPU,再其次是任何的接口电路。随着芯片集成度的加码,发生SEU错误的大概性也在附加。在一定的采取中,SEU已经济体改成一个没办法忽视的难点。

卓绝的SEU易发环境是空香岛中华电力有限集团子应用领域,由于太空中高能粒子的炮轰,SEU已经济体改为星载计算机中最广泛的谬误。

@ 周登峰

单粒子翻转是宇宙中单个高能粒子射入半导体收音机器件灵敏区,使器件逻辑状态翻转的气象。单粒子翻转最不难爆发SEU的是像RAM那种应用双稳态实行仓库储存的组件,其次是CPU,再其次是其他的接口电路。随着芯片集成度的增多,产生SEU错误的恐怕也随即增大。

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