星载计算机的模拟故障注入平台研制

发布时间：2024-05-17 14:26

　　商用现货(Commercial-off-the-shelf,COTS)器件因其低成本、高性能以及不受国外进口限制等特点,与微小卫星研发的发展趋势相契合,被广泛应用在微小卫星星载计算机的设计中。但COTS器件与宇航级器件相比,其抗辐射能力较差,可靠性难以得到保证。COTS器件构建的星载计算机需要在地面试验阶段通过故障注入方法获取在故障状态下的运行数据,而现有的研究成果对星载计算机系统级、通用化的故障注入系统研究较少。针对此问题,本文设计一套通用的星载计算机的故障注入平台,模拟并向星载计算机系统注入可能发生的故障,从而为星载计算机的可靠性分析和故障诊断研究提供数据支撑。首先,本文在充分调研和分析国内外空间电子系统的故障模式和故障注入方法发展和研究现状的基础上,对星载计算机必要组成部分的故障模式以及故障注入平台的需求进行分析,并提出星载计算机模拟故障注入平台的总体设计方案。总体设计方案主要包括星载计算机供电、通信和存储单元的故障注入设计,以及故障注入控制计算机的人机操控系统设计。其次,基于设计方案,针对故障注入平台可注入系统级故障的需求,设计了以Zynq-7020为主控芯片的故障注入板卡,故...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2辐照平台示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-人，研究和分析了IEEE1149.x协议规范，通过基于JTAG扫描链的方法，对DSP和ARM两款芯片的引脚分别进行了故障注入[46]；西安现代控制技术研究所的荆广等人根据但到武器系统多总线的特点，搭建了针对多类型总线的电气故障注入系统，实现了对....

图1-3回旋加速器设备局部图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-9-图1-3回旋加速器设备局部图基于硬件的故障注入方面，西安微电子技术研究所的王挥等人[52]对星载计算机总线和存储器的故障注入方法进行研究，在星载计算机内部外加一片专门用来实现故障注入的FPGA芯片，通过JTAG链路将各种故障模式注入嵌入式星载计....

图2-4电源

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-19-要的组成部分。除了短路、断路故障，由交流电源经整流稳压等环节而形成的纹波也是直流电源模块不可忽视的故障之一。在电子系统的设计可靠性验证过程中，电源的纹波指标是一个重要的测试指标，通常需要测试电子系统对电源纹波的抗干扰能力。根据调研，实际的电源....

图2-828nmSRAM多位翻转错误图样另一方面，星载计算机在入轨之前，需要在地面进行长时间的开机运行测试，

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-21-故障库UART速率故障UART数据翻转故障HDLC速率故障CAN帧长度故障HDLC地址故障后期添加故障模型图2-7基于模块化设计的故障库2.3.3存储单元单粒子翻转故障模拟方法单粒子翻转现象的产生是由于空间高能粒子射入到了半导体器件中，并在其....

本文编号：3975723