一種12.2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算 方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 帶有存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜微電子器件的機(jī)載電子設(shè)備在飛行高度（3000~20000米）的 自然空間環(huán)境中必然會(huì)遭遇大約每小時(shí)每平方厘米300~18000個(gè)IMeV~lOOOMeV的高 能大氣中子。這些高能中子會(huì)穿透機(jī)艙蒙皮，打在機(jī)載電子設(shè)備的核心指令控制單元或關(guān) 鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元上，產(chǎn)生軟錯(cuò)誤與硬故障，導(dǎo)致導(dǎo)航（導(dǎo)航接收機(jī)）、雷達(dá)探測系統(tǒng)（有源相 控陣?yán)走_(dá)）、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（AFDX網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)）、通信（光纖/總線）、高速計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、航空電子 設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)（FADEC)、電傳系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛技術(shù)、飛行告警、顯τκ屏、其它含有電子器件的飛 行系統(tǒng)等出現(xiàn)黑屏、死機(jī)、復(fù)位、重啟、數(shù)據(jù)丟失、命令丟失等安全性危害。
[0003] 至今為止，國內(nèi)對機(jī)載電子設(shè)備在自然空間環(huán)境中遭遇高能中子并未進(jìn)行針對性 防護(hù)與評價(jià)。為了建立防護(hù)與評價(jià)體系，必須對大氣中子單粒子效應(yīng)危害進(jìn)行定量表征。而 大氣中子注量率是危害定量表征的重要參數(shù)。
[0004] 影響大氣中子注量率的因素主要有四個(gè)：大氣密度、截止剛度、能量范圍以及太陽 活動(dòng)，其中大氣密度由高度決定，截止剛度由經(jīng)度以及緯度決定。
[0005] 現(xiàn)有的測量大氣中子注量率的模型為波音經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該模型基? 一 lOMeV大氣 中子注量率的實(shí)則值，假設(shè)1 一 l〇MeV大氣中子注量率分解為三個(gè)因子，一個(gè)因子隨著高度 的變化而變化，一個(gè)因子隨著緯度的變化而變化，一個(gè)因子考慮中子能量。波音經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?來預(yù)測不同高度和緯度的大氣中子注量率，其具體公式如下：
[0006] dN/dE = 0· 3459E ?.9219 X exp [-0· 01522 X (In E)2]
[0007] N (E) dE = 26E L 16±a 2 X exp [- (0. 0069x) ] X dE
[0008] Φ i i〇 (ω Lat) = 〇· 6252exp {-〇. 461 [cos (2 X ω Lat) ]2-〇. 94cos (2 X ω Lat) +〇. 252}
[0009] 式中：N為與高度相關(guān)的中子注量率、Φ為與緯度相關(guān)的中子注量率；E為中子能 量；X為大氣密度，單位是g/cm 2 ; c〇Ut為緯度。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：波音經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕紤]高度與緯度對大氣中子注量率的 影響，忽略了經(jīng)度的影響，即忽視了截止剛度對大氣中子注量率的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)主要考慮高度與緯度對大氣中子注量率 的影響，忽略了經(jīng)度的影響，即忽視了截止剛度對大氣中子注量率的影響。
[0012] 為此目的，第一方面，本發(fā)明提供一種12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法， 所述方法包括：
[0013] 根據(jù)測量點(diǎn)的經(jīng)緯度，通過預(yù)設(shè)的經(jīng)緯度與截止剛度對應(yīng)表，確定所述測量點(diǎn)的 截止剛度；
[0014] 根據(jù)預(yù)設(shè)的中子能量閾值，確定紐約地面的中子注量率；
[0015] 根據(jù)所述測量點(diǎn)的高度12. 2km、所述測量點(diǎn)的截止剛度以及所述紐約地面的中子 注量率，通過預(yù)設(shè)的12. 2km高度的截止剛度對應(yīng)的大氣中子注量率倍數(shù)表，得到所述測量 點(diǎn)的12. 2km高度大氣中子注量率。
[0016] 第二方面，本發(fā)明還提供一種12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算系統(tǒng)，所述系統(tǒng) 包括：
[0017] 截止剛度確定模塊，用于根據(jù)測量點(diǎn)的經(jīng)緯度，通過預(yù)設(shè)的經(jīng)緯度與截止剛度對 應(yīng)表，確定所述測量點(diǎn)的截止剛度；
[0018] 紐約地面中子注量率確定模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的中子能量閾值，確定紐約地面的 中子注量率；
[0019] 12. 2km高度大氣中子注量率獲取模塊，用于根據(jù)所述測量點(diǎn)的高度12. 2km、所述 測量點(diǎn)的截止剛度以及所述紐約地面的中子注量率，通過預(yù)設(shè)的12. 2km高度的截止剛度 對應(yīng)的大氣中子注量率倍數(shù)表，得到所述測量點(diǎn)的12. 2km高度大氣中子注量率。
[0020] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法及系統(tǒng)綜合 考慮了高度、經(jīng)度以及緯度對大氣中子注量率的影響，使得東半球與西半球的12. 2km高度 大氣中子注量率的計(jì)算更加精確。
【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根 據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1示出了實(shí)施例一的12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法流程圖；
[0023] 圖2示出了實(shí)施例二中測量點(diǎn)在12. 2km高度、東經(jīng)30度、北緯75度的大氣中子 注量率的計(jì)算方法流程圖；
[0024] 圖3示出了實(shí)施例三的12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明 一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有 做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026] 實(shí)施例一：
[0027] 本實(shí)施例公開一種12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法，如圖1所示，所述方 法可包括以下步驟：
[0028] S1.根據(jù)測量點(diǎn)的經(jīng)緯度，通過預(yù)設(shè)的經(jīng)緯度與截止剛度對應(yīng)表，確定所述測量點(diǎn) 的截止剛度；
[0029] S2.根據(jù)預(yù)設(shè)的中子能量閾值，確定紐約地面的中子注量率；
[0030] S3.根據(jù)所述測量點(diǎn)的高度12. 2km、所述測量點(diǎn)的截止剛度以及所述紐約地面的 中子注量率，通過預(yù)設(shè)的12. 2km高度的截止剛度對應(yīng)的大氣中子注量率倍數(shù)表，得到所述 測量點(diǎn)的12. 2km高度大氣中子注量率。
[0031] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例的12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法及系統(tǒng)綜 合考慮了高度、經(jīng)度以及緯度對大氣中子注量率的影響，使得東半球與西半球的12. 2km高 度大氣中子注量率的計(jì)算更加精確。
[0032] 實(shí)施例二：
[0033] 本實(shí)施例具體公開測量點(diǎn)在12. 2km高度、東經(jīng)30度、北緯75度的大氣中子注量 率的計(jì)算方法，如圖2所示，所述計(jì)算方法包括以下步驟：
[0034] 101.根據(jù)測量點(diǎn)的經(jīng)緯度即東經(jīng)30度、北緯75度，通過預(yù)設(shè)的經(jīng)緯度與截止剛度 對應(yīng)表（如表一），確定所述測量點(diǎn)的截止剛度為0. 15 ;
[0035] 102.根據(jù)預(yù)設(shè)的中子能量閾值（本實(shí)施例中為lOMeV)，確定紐約地面的中子注量 率為 14. 4/cm2h ;
[0036] 103.根據(jù)所述測量點(diǎn)的截止剛度0. 15以及所述紐約地面的中子注量率14.4/ cm2h，通過12. 2km高度的截止剛度對應(yīng)的大氣中子注量率倍數(shù)表（如表二），得到所述測量 點(diǎn)在12. 2km高度的大氣中子注量率；本實(shí)施例中，在測量點(diǎn)12. 2km高度時(shí)，截止剛度0. 15 對應(yīng)的大氣中子注量率的倍數(shù)為561. 7,所以測量點(diǎn)在12. 2km高度的大氣中子注量率為： 14. 4/cm2hX561. 7 = 8088. 48cm2h〇
[0037] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例的12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法及系統(tǒng) 綜合考慮了高度、經(jīng)度以及緯度對大氣中子注量率的影響，使得東經(jīng)30度、北緯75度的 12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算更加精確。
[0038] 表一.經(jīng)緯度與截止剛度對應(yīng)表
[0039]

[0043] 在此表中，北緯為正，南緯為負(fù)；經(jīng)度表示為東經(jīng)0-360°，即為360_x° W。如30S， 120W，即為-30N，240E。
[0044] 表二.12. 2km高度的截止剛度對應(yīng)的大氣中子注量率倍數(shù)表
[0045]

[0047] 實(shí)施例三：
[0048] 本實(shí)施例公開一種12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算系統(tǒng)，如圖3所示，所述系 統(tǒng)包括：
[0049] 截止剛度確定模塊，用于根據(jù)測量點(diǎn)的經(jīng)緯度，通過預(yù)設(shè)的經(jīng)緯度與截止剛度對 應(yīng)表，確定所述測量點(diǎn)的截止剛度；
[0050] 紐約地面中子注量率確定模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的中子能量閾值，確定紐約地面的 中子注量率；
[0051] 12. 2km高度大氣中子注量率獲取模塊，用于根據(jù)所述測量點(diǎn)的高度12. 2km、所述 測量點(diǎn)的截止剛度以及所述紐約地面的中子注量率，通過預(yù)設(shè)的12. 2km高度的截止剛度 對應(yīng)的大氣中子注量率倍數(shù)表，得到所述測量點(diǎn)的12. 2km高度大氣中子注量率。
[0052] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例的12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法及系統(tǒng)綜 合考慮了高度、經(jīng)度以及緯度對大氣中子注量率的影響，使得東半球與西半球的12. 2km高 度大氣中子注量率的計(jì)算更加精確。
[0053] 雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā) 明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求 所限定的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法，其特征在于，所述方法包括： 根據(jù)測量點(diǎn)的經(jīng)緯度，通過預(yù)設(shè)的經(jīng)緯度與截止剛度對應(yīng)表，確定所述測量點(diǎn)的截止 剛度； 根據(jù)預(yù)設(shè)的中子能量閾值，確定紐約地面的中子注量率； 根據(jù)所述測量點(diǎn)的高度12. 2km、所述測量點(diǎn)的截止剛度以及所述紐約地面的中子注量 率，通過預(yù)設(shè)的12. 2km高度的截止剛度對應(yīng)的大氣中子注量率倍數(shù)表，得到所述測量點(diǎn)的 12. 2km高度大氣中子注量率。2. -種12. 2km高度大氣中子注量率的計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 截止剛度確定模塊，用于根據(jù)測量點(diǎn)的經(jīng)緯度，通過預(yù)設(shè)的經(jīng)緯度與截止剛度對應(yīng)表， 確定所述測量點(diǎn)的截止剛度； 紐約地面中子注量率確定模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的中子能量閾值，確定紐約地面的中子 注量率； 12. 2km高度大氣中子注量率獲取模塊，用于根據(jù)所述測量點(diǎn)的高度12. 2km、所述測量 點(diǎn)的截止剛度以及所述紐約地面的中子注量率，通過預(yù)設(shè)的12. 2km高度的截止剛度對應(yīng) 的大氣中子注量率倍數(shù)表，得到所述測量點(diǎn)的12. 2km高度大氣中子注量率。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種12.2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法及系統(tǒng)，所述方法包括：根據(jù)測量點(diǎn)的經(jīng)緯度，通過預(yù)設(shè)的經(jīng)緯度與截止剛度對應(yīng)表，確定所述測量點(diǎn)的截止剛度；根據(jù)預(yù)設(shè)的中子能量閾值，確定紐約地面的中子注量率；根據(jù)所述測量點(diǎn)的高度12.2km、所述測量點(diǎn)的截止剛度以及所述紐約地面的中子注量率，通過預(yù)設(shè)的12.2km高度的截止剛度對應(yīng)的大氣中子注量率倍數(shù)表，得到所述測量點(diǎn)的12.2km高度大氣中子注量率。本發(fā)明的12.2km高度大氣中子注量率的計(jì)算方法及系統(tǒng)綜合考慮了高度、經(jīng)度以及緯度對大氣中子注量率的影響，使得東半球與西半球的12.2km高度大氣中子注量率的計(jì)算更加精確。
【IPC分類】G01T3/00
【公開號】CN105572719
【申請?zhí)枴緾N201410550827
【發(fā)明人】王群勇, 李志剛, 陳冬梅, 陽輝
【申請人】北京圣濤平試驗(yàn)工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月16日