α spftSET =Z(r SET X II sET,)X IIerro

器件i单粒子锁定率，单位为次每小时（次/h）； IISELi 器件i单粒子锁定限流防护措施降额因子，取值范围为[0，1]。如果该器件采取了限流 防护措施，其降额因子宜取值1；如果未采取限流防护措施，其降额因子宜取值0。 注：单粒子多位翻转（MBU）、单粒子多单元翻转（MCU）导致的设备单粒子效应软故障率可以按照相似性原理见 公式（5）计算，

5.4硬故障率计算方法

航空电子设备单粒子效应硬故障率计算方法如公式（9)所示

金融标准亢空电子设备单粒子效应硬故障率计算方法如公式（9)所示。 A hard = A hardSEI, + A hardSEE

ard =入 bardSEL. + > hardSEB

hardSEL. 大气中于猫射 锁定硬故障率，单位为次每小时（次/h）； hardSEB 大气中子辐射导致的航空电子设备单粒子烧毁硬故障率，单位为次每小时（次/h）。 航空电子设备单粒子锁定硬故障率计算方法如公式（10）所示

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亢空电子设备单粒子效应故障率计算流程 1所示 附录A给出了导航接收机的单粒子效应故障率计算案例

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航空电子设备单粒子效应故障率计算需要的主要输人信息如下： a）航空电子设备半导体器件清单； b）飞机飞行的高度、纬度、经度或飞行航线，是否考虑太阳极端事件； c）指标要求。

6.3.1确定敏感器件清单

根据器件单粒子效应敏感特性，确定航空电子设备的单粒子效应敏感器件清单： a）根据器件单粒子效应敏感特性，见附录B的表B.1，确定单粒子效应敏感器件； b）参考航空电子设备单粒子效应敏感器件清单模板，见表B.2,填写敏感器件信息

6.3.2计算大气中子辐射应力

根据飞行航线，以及是否考虑太阳极端事件的需求，按照大气中子辐射应力计算方法，计算大气中 子辐射应力。附录C给出了5种大气中子辐射应力计算方法，可根据需求选择其中的一种方法： a）典型值法； b）平均值法； c）坐标点法； d）峰值法； ）极端值法

6.3.3确定单粒子效应截面

根据器件类型、工艺类型或试验数据，确定敏感器件单粒子效应截面： a）数据来源一：在设计初期，可根据附录D中表D.1中的器件类型单粒子效应截面典型值，获取 敏感器件单粒子效应截面数据； b 数据来源二：在详细设计阶段，可根据器件型号的工艺类别/工艺参数，参考GB/T34956 2017，获取相似器件工艺的单粒子效应截面数据； 数据来源三：根据厂家提供的器件数据表，获取单粒子效应截面数据；或开展地面模拟单粒子 效应试验，试验方法应符合GB/T34955一2017，获取器件截面试验数据，

6.3.4确定降额因子

根据设备的功能应用特征，确定下列降额因子： a）资源利用率； b）单粒子效应防护/减缓措施降额因子； c）单粒子效应软故障传递率

根据设备的功能应用特征，确定下列降额因子： a）资源利用率； b）单粒子效应防护/减缓措施降额因子； c）单粒子效应软故障传递率。

6.3.5计算单粒子效应总故障率

根据第5章中航空电子设备单粒子效应故障率计算公式，计算航空电子设备的单粒子效应故 下： a）航空电子设备单粒子效应软故障率； b）航空电子设备单粒子效应硬故障率；

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c）航空电子设备单粒子效应总故障率

输出航空电子设备的单粒子效应故障率计 概述 2计算方法 3计算程序 4计算结果 4.1航空电子设备基本信息 4.2大气中子辐射应力 4.3单粒子效应敏感器件清单 4.4 航空电子设备单粒子效应率 4.5航空电子设备单粒子效应故障率

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无余，其主要功能是接收导航卫星信号，经过下 变频处理、数字基带处理、软件解算，实时给出导航接收机的位置和速度信息。本案例给出导航接收机 在大气中子辐射影响下单粒子效应故障率的计算过程与计算结果。计算过程如下

导航接收机单粒子效应故障率计算需要的主要输人信息如下。 a 导航接收机器件清单 该设备使用的器件包括1个DSP、1个SRAM和2个SRAM型FPGA。 b 飞行航线（高度、纬度、经度），是否考虑太阳极端事件。 参照附录B.1典型值法，假设飞行航线为高度为12.2km，纬度为北纬45°。不考虑太阳极端 事件。 C 指标要求。 指标要求见本文件规范性引用文件，并引用导航接收机的设计要求

A.3.1确定敏感器件清单

依据输人，通过参考表B.1常见器件大气中子单粒子效应敏感特性，进行器件单粒子效应敏感性分 析，获得该导航接收机设备使用的1个DSP、1个SRAM和2个SRAM型FPGA的敏感器件清单。参 照表B.2单粒子效应敏感器件清单模板，填写导航接收机单粒子效应敏感器件清单信息，如表A.1 所示。

表A.1导航接收机单粒子效应敏感器件清单

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A.3.2计算中子辐射应力f

根据飞行航线，以及是否考虑太阳极端事件，见附录B，计算大气中子辐射应力。计算方法包括典 型值法、平均值法、坐标点法、峰值法、极端值法。 本案例不考虑太阳极端事件，采用C.1典型值法，即高度12.2km，北纬45°，能量10MeV以上的大 气中子注量率典型值为6000/（cm·h）

A.3.3确定SEE截面

数据来源一：在设计初期，器件类型初步确定的前提下，可参考表D.1确定不同器件类型的单粒子 效应截面数据典型值。在导航接收机单粒子效应敏感器件清单表B.1基础上，填写基于器件类型的单 粒子效应截面数据典型值，如表A.2所示，

收机单粒子效应敏感器件清单（敏感器件截面：数

数据来源二：在研制阶段，已知具体器件型号的情况下，根据厂家提供的器件工艺类别和工艺参数， 参考GB/T34956一2017，获取相似器件工艺的单粒子效应截面数据典型值。在导航接收机单粒子效 应敏感器件清单表A.1基础上，填写基于器件工艺类别和工艺参数的单粒子效应截面数据典型值，如 表A.3所示。

1单粒子效应敏感器件清单（敏感器件截面：数据

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数据来源二：根据厂家提供的器件数据表（datasheet）获取单粒子效应截面；或开展地面模拟单粒 子效应试验，获得截面数据。功能板1的DSP和SRAM器件截面数据来自14MeV单能中子源的器件 单粒子效应试验结果，功能板2和3的FPGA器件截面数据来自厂家数据表。在导航接收机单粒子效 应敏感器件清单表A.1基础上，填写基于数据来源三的器件单粒子效应截面数据。填写结果如表A. 所示

机单粒子效应敏感器件清单（敏感器件截面：数摄

A.3.4确定降额因子Ⅱ

根据设备的功能应用特征，确定每个敏感器件的资源利用率、单粒子效应减缓/防护措施因子、设备 单粒子效应软故障传递率等降额因子。以数据来源三为例，考虑了资源利用率、未采取单粒子翻转减缓 措施，SEU减缓措施因子宜取值1,填写结果如表A.5所示

导航接收机单粒子效应敏感器件清单（降额因

A.3.5计算总故障率

根据第5章给出的计算方法，采用软故障传递率推荐值1/52，分别计算导航接收机单粒子故障率， 导航接收机单粒子效应软故障率、硬故障率与总故障率，计算结果如表A.6所示。

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表A.6导航接收机单粒子故障率计算结果

A.5.2计算结果与试验结果的误差对比分析

通过对比导航接收机单粒子效应故障率计算结果（A.4)与14MeV单能中子源地面模拟试验结 5.1），验证了计算结果与试验结果的对比误差在50%范围以内。导航接收机单粒子效应故障率 比分析如表A.7所示。

表A.7导航接收机单粒子效应故障率误差对比分析

B.1常见器件大气中子单粒子效应敏感特性

表B.1给出了常见器件的大气中子单粒子效应敏感特性

表B.1给出了常见器件的大气中子单粒子效应敏感特性。

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表B.1常见器件大气中子单粒子效应敏感特性

GB/T 41270.9—2022B.2航空电子设备单粒子效应敏感器件清单模板表B.2给出了航空电子设备单粒子效应敏感器件清单模板。表 B.2航空电子设备单粒子效应敏感器件清单模板工艺SEUSETSELSEFISEB器器器功生类型/总存截面减减缓猎施因子防护措施降额使用序设件件件资能产工艺源缓措施因子储容(cm /bit)截面备类数截面截面号型利用车截面板商参数量或cm/devcm"/dev施因子cm"/devcm"/dev用因子型号量nmbit率(cm /dev)12

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附录C （资料性） 大气中子辐射应力计算方法

高度12.2km，北纬45°.能量10Me 注量率典型值为6000/（cm：h）

Fluence= flux(x(t),y(t),z(t))dt

Fluence 飞行任务累积大气中子注量，单位为每平方厘米（/cm"）； t1 任务开始时刻； t2 一 任务结束时刻； t 任务期间的某时刻； flux(α(t),y(t),z(t)) t时刻，经度、纬度y，高度坐标点的大气中子注量率，单位为每平 方厘米小时［/（cm·h）]； 2 一经度，单位为度（°）； 3 纬度，单位为度（）； 2 高度，单位为米（m）。 平均注量率等于累积注量除以任务持续时间，如公式（C.2)所示。

飞行航线中某坐标点经度r、纬度y、高度处的大气中子辐射注量率，可参照Boeing模型、NA 型（见GB/T34956一2017）及修正模型进行计算。 修正模型如公式(C.3)所示。

坐标点处的大气中子辐射注量率，单位为每平方厘米小时/（cm"·h)]； f。 高度12.2km，北纬45°，能量10MeV以上大气中子辐射注量率的典型值6000/（cm·h）； AE 高度12.2km，北纬45°时，器件阈值能量以上大气中子注量率与10MeV以上大气中子注 量率的比值，Ae系数见表C.1； AxY 高度12.2km，不同截止刚度下大气中子注量率与典型值的比值。可根据坐标点的经纬度 查表C.2、表C.3确定截止刚度，再根据截止刚度查表C.4获取AxY系数； A2 北纬45°，不同高度的大气中子注量率与典型值的比值，Az系数见表C.5

GB/T41270.9—2022C.4峰值法选取任务期间大气中子注量率的峰值。C.5极端值法太阳极端事件期间，大气中子注量率会剧烈增加。例如：1956年2月的太阳耀斑，在12km，截止刚度为0GV的地区，其SEE率会增加263倍；在12km处，在最劣太阳耀斑时期，高纬度地区会发生极高的SEE率，SEE率会增加300倍。表C.1给出了A=系数取值与器件工艺参数及器件阈值能量之间的关系。表C.1AE系数序号器件工艺参数/nm能量阅值/MeVAe系数1900.5 1.67213011.53316021.38418031.28L)250L)1.176400101.00表C.2给出了全球经纬度对应的地磁截止刚度的数值，经度范围为0°～180°表C.2全球经纬度对应的截止刚度（经度：0°~180°）纬度/东经/（°）(°)0153045607590105120135150165180900.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.01850.010.010.020.020.030.030.030.030.030.030.030.020.02800.030.040.060.070.080,090.090.100.100.090.090.070.06750.090.130.150.170.190.180.210.230.210.220.220.200.17700.240.320.380.410.430.430.460.480.510.540.520.510.42650.590.680.740.830.840.870.910.971.011.101.121.070.91601.101.281.401.451.531.611.611.721.821.941.991.911.69552.012.252.352.392.492.592.712.792.983.193.183.062.74503.303.533.693.743.943.984.184.324.534.904.764.534.18454.915.135.235.295.475.715.886.066.416.706.706.285.44407.137.357.367.447.788.238.658.929.369.779.618.807.73359.769.749.9510.2710.7411.2811.2211.4111.7411.9911.5010.509.433011.6111.7611.9312.3312.8213.5314.0014.1614.1213.8713.3612.6311.592513.2913.6413.9414.2614.7215.2215.5415.5915.4014.9914.3713.6412.912014.1914.5814.9115.2815.7816.3116.6216.6116.3215.8015.1314.4313.7614

表C.4给出了不同地磁截止刚度的大气中子注量率与典型值的比值AxY。

管道标准表C.4给出了不同地磁截止刚度的大气中子注量率与典型值的比值AxY

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表C.4地磁截止刚度与Ay系数对应表

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表C.5给出了不同海拔高度对应的A，系数

表C.5给出了不同海拔高度对应的A，系数

表C.5A，系数与海拔高度的对应关系

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变压器标准规范范本GB/T41270.92022