空间高可靠电子系统设计
课程编码：180215082501P3005Y
英文名称：Design Methods for Highly Reliable Electronic Systems
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：安军社等
教学目的要求
电子系统的可靠性依赖于系统的设计和使用条件。我国电子、电气类设备和系统的故障率较高。本课程设置面向从事航空航天等高可靠系统研究的工程技术后备队伍，主要是从事3C类，即电子通信、计算机、控制等专业的研究生。要求学生掌握可靠性系统工程的思想方法、技术流程和需要关注的要点。
预修课程
电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、电磁场理论、信号与系统等
大纲内容
第一章 可靠性系统工程概述 3学时 安军社
第1节 可靠性相关的概念
第2节 可靠性系统工程
第3节 可靠性设计的基本原则
第二章 电子产品相关环境 3学时 安军社
第1节 环境相关的参数
第2节 产品生命周期内需要经历的环境
第3节 从深地到太空的自然环境
第4节 环境效应及其耦合
第三章 一般环境适应性设计 3学时 安军社
第1节 材料力学相关的参数
第2节 结构力学相关的参数
第3节 结构力学分析
第4节 力学试验
第5节 材料的热参数
第6节 热分析
第7节 热试验
第四章 空间环境效应和设计防护 9学时 陈睿
第1节 空间环境效应及其影响概述
第2节 空间环境效应故障示例剖析
第3节 空间环境效应适应性设计概述
第4节 集成电路抗累积效应防护设计策略
第5节 集成电路抗单粒子效应防护设计策略
第6节 集成电路抗充放电防护设计策略
第7节 集成电路系统抗辐射仿真设计策略
第8节 集成电路抗辐射防护设计试验验证
第9节 空间环境效应和可靠性的前沿问题
第五章 抗静电设计与防护 1学时 安军社
第1节 材料、器件的静电特性
第2节 防静电体系
第六章 安全性设计和防护 1学时 安军社
第1节 常见危险源和潜在危害
第2节 安全性设计准则和方法
第七章 电子技术的发展历程 1.5学时 安军社
第1节 电子管时代
第2节 晶体管技术
第3节 集成电路技术
第八章 信号调理和数据处理技术 3学时 安军社
第1节 传感器基础
第2节 信号调理技术
第3节 电源技术
第4节 数字信号处理
第5节 超大规模器件
第6节 算法和结构
第九章 可靠性设计的系统工程方法 2.5学时 安军社
第1节 FMECA
第2节 FTA
第3节 耦合、隔离、匹配和EMC设计
第4节 冗余和容错技术
第5节 潜通路分析和防护
第6节 降额、裕度、容差和余量设计
第7节 可靠性预计
第十章 硬件和系统设计 3学时 安军社
第1节 元器件的参数体系和器件选型
第2节 系统功能分配
第3节 电原理设计
第十一章 软件设计 3学时 安军社
第1节 软件的测试性设计
第2节 软件的容错和安全性设计
第3节 软件开发的技术流程
第十二章 固件FPGA设计 3学时 安军社
第1节 固件的测试性设计
第2节 固件的容错和安全性设计
第3节 固件开发的技术流程
第十三章 设计验证和试验 3学时 安军社
第1节 一般电子产品的技术流程
第2节 环境适应性验证和故障分析
第3节 总复习
第十四章 考试 1学时 安军社
第1节 考试
参考书
1、
航天器系统工程
谭维炽，胡金刚
2009年
中国科学技术出版社
2、
空间环境
[美]艾伦C特里布尔著，唐贤明译
2009年
中国宇航出版社
3、
空间环境及其对航天器的影响
（美）文森特.L.皮塞卡 著/张育林，陈小前，闫野 译
2011年
空间环境及其对航天器的影响
4、
抗辐射电子学：辐射效应及加固原理
赖祖武
1998年
国防工业出版社
课程教师信息
安军社，中国科学院国家空间中心研究员，副总工，博士导师，计算机软件与理论博士，主要从事空间综合电子技术的研究。
陈睿，中国科学院国家空间中心副研究员，硕士导师，半导体物理博士，主要从事空间环境及其效应的研究。