GB/T 41270.3-2025 航空电子过程管理 大气辐射影响 第3部分：考虑大气辐射单粒子效应(SEE)的系统设计优化

ICS49020

CCSV.25

中华人民共和国国家标准

GB/T412703—2025/IEC62396-32013

.:

航空电子过程管理大气辐射影响

第3部分考虑大气辐射单粒子效应

:

SEE的系统设计优化

()

Processmanagementforavionics—Atmosphericradiationeffects—

Part3Sstemdesinotimizationtoaccommodatethesinle

:ygpg

eventeffectsSEEofatmoshericradiation

()p

IEC62396-32013IDT

(:,)

2025-08-01发布2026-02-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T412703—2025/IEC62396-32013

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

过程指南

4…………………4

大气辐射与电子系统故障

5………………5

大气辐射对航空电子设备的影响

5.1…………………5

硬故障

5.2………………6

软故障

5.3………………6

飞机安全性评估

6…………………………6

概述

6.1…………………6

缓解措施

6.2……………7

特定电子系统

6.3………………………7

级系统

6.3.1A………………………7

级系统

6.3.2B………………………10

级系统

6.3.3C………………………10

级和级系统

6.3.4DE………………10

附录资料性率相关的设计过程流程图

A()SEE………11

附录资料性的部分缓解方法

B()SEE…………………12

概述

B.1…………………12

存储器件

B.2……………12

微处理器

B.3……………13

B.4FPGA………………13

系统级技术

B.5…………………………13

附录资料性示例系统

C()………………15

级系统

C.1A…………………………15

级系统或级系统

C.2AB……………16

参考文献

……………………18

Ⅰ

GB/T412703—2025/IEC62396-32013

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是的第部分已经发布了以下部分

GB/T412703。GB/T41270:

大气辐射影响航空电子设备单粒子效应防护设计指南

———(GB/T34956—2017);

大气辐射影响航空电子系统单粒子效应试验指南

———(GB/T34955—2017);

航空电子过程管理大气辐射影响第部分考虑大气辐射单粒子效应的系统设计

———3:(SEE)

优化

(GB/T41270.3—2025);

航空电子过程管理大气辐射影响第部分航空电子产品设计中单粒子效应分析过程管

———7:

理

(GB/T41270.7—2022);

航空电子过程管理大气辐射影响第部分航空电子设备单粒子效应故障率计算程序与

———9:

方法

(GB/T41270.9—2022)。

本文件等同采用航空电子过程管理大气辐射影响第部分考虑大气辐射

IEC62396-3:2013《3:

单粒子效应的系统设计优化

(SEE)》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国航空电子过程管理标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC427)。

本文件起草单位太原航空仪表有限公司中国航空综合技术研究所哈尔滨工程大学中国航空工

:、、、

业集团公司洛阳光电设备研究所哈尔滨工业大学

、。

本文件主要起草人宣晓刚任海涛祝陶然王学花薛睿陈文鋆刘站平杜文杰郭晓俊常悦

:、、、、、、、、、、

周治国赵林庆王帅创邓克锋陈启明王树棋

、、、、、。

Ⅲ

GB/T412703—2025/IEC62396-32013

.:

引言

航空电子过程管理大气辐射影响规定了航空电子过程管理领域大气辐射对航空

GB/T41270《》

电子产品影响的管理要求与技术要求拟由九个部分构成

,。

第部分航空电子设备单粒子效应防护设计指南目的在于为以下飞行的飞机中

———1:。18.3km

航空电子设备大气辐射效应防护设计提供指导

。

第部分航空电子系统单粒子效应试验指南目的在于给出微电子器件测量大气中子单粒

———2:。

子效应敏感特性的试验方法指南

。

第部分考虑大气辐射单粒子效应的系统设计优化目的在于规定航空电子产品在

———3:(SEE)。

大气辐射诱发单粒子效应影响下的技术要求用于指导航空电子产品的设计

(SEE),。

第部分高压飞机电子设备的设计管理潜在的单粒子效应目的在于规定高电压标称高于

———4:。(

航空电子设备的大气辐射影响及其管理的指南

200V)。

第部分航空电子系统中热中子通量和单粒子效应的评估目的在于描述热中子对航空电

———5:。

子产品构成的影响

。

第部分极端空间天气对航空电子环境和电子设备的潜在影响目的在于给出对极端空间

———6:。

天气事件理解的信息描述由于太阳表面活动的大量增加而产生极端空间天气的机制和条

,“”

件并根据极端空间天气的记录讨论其潜在的辐射环境

,。

第部分航空电子产品设计中单粒子效应分析过程管理目的在于规定航空电子产品设计

———7:。

中电子元器件单粒子效应分析的方法和程序

。

第部分对航空电子产品中的质子电子介子射线和单粒子效应的考虑目的在于规定

———8:、、、α。

小粒子质子电子和子通量和单粒子效应对在英尺高度飞行的飞机

(、、πμ)60000(18300m)

上使用的航空电子设备的影响的认识和指导

。

第部分航空电子设备单粒子效应故障率计算程序与方法目的在于规定航空电子设备单

———9:。

粒子效应故障率通用计算方法总故障率计算方法软故障率计算方法硬故障率计算方法与

、、、

计算程序

。

本文件为航空电子系统设计师电子设备元器件制造商及其客户提供了额外的指导采用标准方

、、,

法优化系统设计以适应大气辐射单粒子效应以中关于单粒子效应的系

,(SEE)。GB/T34956—2017

统级方法的信息和指导为基础考虑了一些航空电子系统并提供了适应单粒子效应的基本方

,,(SEE)

法以满足系统硬件保证水平

,。

大气辐射效应是可能导致设备硬故障率和软故障率的一个因素从系统安全的角度来看使用导

。,

出的故障率值中描述的方法通常适应硬故障率和软故障率也将适应大气辐射影响

,ARP4754()。

Ⅳ

GB/T412703—2025/IEC62396-32013

.:

航空电子过程管理大气辐射影响

第3部分考虑大气辐射单粒子效应

:

SEE的系统设计优化

()

1范围

本文件规定了航空电子产品在大气辐射诱发单粒子效应影响下的技术要求用于指导航空

(SEE),

电子产品的设计本文件描述的活动和内容是航空电子产品审查审定和符合性证据的输入本文件

。/。

以中系统级单粒子效应为基础为航空电子产品提供防护的基本方法以满

GB/T34956—2017,SEE,

足研制保证等级要求

。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

大气辐射影响航空电子设备单粒子效应防护设计指南

GB/T34956—2017(IEC62396-1:

2016,IDT)

注被引用的内容与被引用的内容没有技术上的差异

:GB/T34956—2017IEC62396-1:2012。

航空电子设备过程管理管理计划第部分元器件管理计划的编制和维护

IEC62239-11:

(Processmanagementforavionics—Managementplan—Part1:Preparationandmaintenanceofane-

lectroniccomponentsmanagementplan)

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T34956—2017、IEC62239-1。

31

.

模拟电路单粒子瞬态analoguesingleeventtransientASET

;

由单个粒子的电荷沉积引起模拟器件输出虚假信号或电压

。

来源有修改

[:GB/T34956—2017,3.2,]

32

.

不能复现couldnotduplicateCND

;

对某一设备诊断检测后的报告结果

。

注在运行过程中收到错误或故障信息后在后续的设备检测过程中该错误或故障状态无法复现

:,,。

33

.

纠二检三doubleerrorcorrectiontripleerrordetectionDECTED

;

系统或设备的一套纠检错方法用于检测数字字信息确定字信息是否出错如果出错则根据状态

,,,,

加以纠正

。

注该方法可纠正位出错能够检测并报告位出错

:2,3。

1

GB/T412703—2025/IEC62396-32013

.:

34

.

固件错误firmerror

半导体领域器件中电路单元的一种故障不能通过重置来解除除非重启系统或加电温循该

<>,,,

故障现象才会消失

。

注1此类故障会明显地表现为软故障会在后续检测中表现为未发现故障并且会影响外场可更换单元的

:,,(LRU)

平均非计划拆卸间隔时间的数值

(MTBUR)。

注2见软错误

:。

35

.

硬错误harderror

即使多次断电重启也不可恢复的由大气辐射引起的电路单元永久或半永久性损伤

、。

注硬错误包括单粒子烧毁单粒子栅穿和单粒子锁定此类故障明显表现为硬故障会影响

:(SEB)、(SEGR)(SEL)。,

外场可更换单元的平均故障间隔时间的数值

(LRU)(MTBF)。

来源有修改

[:GB/T34956—2017,3.27,]

36

.

硬故障hardfault

在飞机功能级安全性分析中表示外场可更换单元中器件产生的永久性失效

(LRU)。

注硬故障会导致受损外场可更换单元拆卸替换永久性损坏的器件之后系统系统架构才会恢复至功能

:(LRU),,,/

正常状态此类故障会影响所修复的外场可更换单元的平均故障间隔时间的数值

。(LRU)(MTBF)。

来源有修改

[:GB/T34956—2017,3.28,]

37

.

锁定latch-up

触发体硅互补金属氧化物半导体中的寄生电路导致锁定的寄生电流超过器件正

(CMOS)p-n-p-n,

常电流的现象该现象将一直持续直至电源断电

,。

注锁定可能是一种特殊的软故障固件软错误导致器件损伤时为硬故障

:(/),,。

来源有修改

[:GB/T34956—2017,3.32,]

38

.

外场可更换单元linereplaceableunitLRU

;

在系统的维护周期中可被替换的航空电子设备部件

。

来源

[:GB/T34956—2017,3.35]

39

.

平均故障间隔时间meantimebetweenfailureMTBF

;

用于度量设备或系统在服役过程中连续两次故障平均间隔时间的指标

。

注世界航空公司技术术语指设备或系统在服役过程中的平均故障间隔时间在这段时间内需要更换受损的元器

:,,

件才能使系统系统架构功能完全恢复因此它是衡量设备或系统可靠性的一个指标

,/。,。

来源有修改

[:GB/T34956—2017,3.37,]

310

.

平均非计划拆卸间隔时间meantimebetweenunscheduledremovalsMTBUR

;

用于度量服务设备或系统连续两次计划外拆卸平均间隔时间的指标

。

注世界航空公司技术术语指设备或系统在服务过程中可能由软错误导致的非计划拆卸的平均间隔时间因此

:,。

这是设备或系统的可靠性的定量指标的数值是影响航空公司运营成本的主要影响因素

。MTBUR。

来源有修改

[:GB/T34956—2017,3.38,]

311

.

多位翻转multiplebitupsetMBU

;

单个电离粒子在电子器件中硅材料上沉积能量导致同一个字中不止一个比特位发生翻转的现象

,。

2

GB/T412703—2025/IEC62396-32013

.:

注由于多单元翻转定义的引入的定义已经更新

:(MCU),MBU。

来源有修改

[:GB/T34956—2017,3.39,]

312

.

多单元翻转multiplecellupsetMCU

;

单个电离粒子在电子器件中硅材料上沉积能量诱发集成电路中几个比特位同时发生翻转的

,(IC)

现象

。

来源

[:GB/T34956—2017,3.40]

313

.

无故障发现nofaultfoundNFF

;

对某一设备诊断检测后的报告结果

。

注设备在使用中出现错误或故障信息后开展检测却发现设备功能正常并且在后续设备检测中发现其在技术规

:,,

范内正常工作

。

314

.

中子neutron