《表3 XQR2V3000 FPGA MEO轨道单粒子翻转率预计 (轨道高度约21000 km, 倾角55°)》

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《XQR2V3000 FPGA单粒子翻转率在轨探测研究》

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Virtex-II系列XQR2V3000配置存储单元重离子Weibull参数LET阈值为1 MeV·cm2/mg，器件重离子饱和翻转截面约为4.37×10-8cm2/bit[5]，饱和翻转截面较低。在此基础上，根据MEO卫星和IGSO卫星的轨道参数，探测器的实际等效铝屏蔽厚度6 mm，结合CREME96空间环境模型[9]，分别对太阳活动低年、太阳活动高年、耀斑增强最差一星期、耀斑增强最差一天、耀斑增强峰值（5 min平均）空间环境下的XQR2V3000配置存储器轨道翻转率进行了预测，如表3和表4所示。根据预计结果，在太阳活动低年，MEO轨道和IGSO轨道的单粒子翻转率分别为3.36次/（器件·天）和3.43次/（器件·天）。在太阳活动高年，MEO轨道和IGSO轨道的单粒子翻转率分别为1.22次/（器件·天）和2.39次/（器件·天）。由于从2008年10月起，太阳开始进入第24太阳活动周，2013年至2014年到达太阳活动峰值[10]，而2016年介于太阳活动低年和太阳活动高年之间。并且根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）空间环境预报中心网站的数据显示[11]，在2016年全年，GEO卫星轨道仅发生了1次小太阳质子事件，即2016年1月2日，GEO轨道能量大于10 Me V的质子通量为4.5×105Protons/（cm2·d·sr）。所以，2016年为太阳活动平静期，单粒子事件主要受重离子影响。如表5所示，对于2016年，取表3和表4中的太阳活动低年和太阳活动高年二者的单粒子翻转率均值，MEO轨道和IGSO轨道分别为2.29次/（器件·天）和2.91次/（器件·天）。与在轨实测的MEO轨道及IGSO轨道配置存储器单粒子翻转率0.513次/（器件·天）以及0.491次/（器件·天）相比，MEO轨道的实测结果为预测结果的22.4%，IGSO轨道实测结果为预测结果的16.9%，这与国外CFE卫星以及MRM载荷的在轨实测数据与预测数据的比例[6，8]相匹配。