任务需求分析：全面剖析任务需求的重要性

在一个航天器任务所处的空间辐射环境中，其电子系统如果采用了一种对单粒子效应具有潜在敏感性的电子器件或集成电路时，那么存在单粒子效应的危害性是可信的。在这样的辐射环境中，单粒子效应造成的威胁可能存在，其后果就是可能损害器件的功能，造成电子系统工作反常或失效。这样一来，就需要基于对航天器任务需求、所处轨道环境以及预定使用器件工艺技术等方面的分析而作出SEE危害性评估，给出初步的SEE风险识别。在某种程度上，这种分析是主观的，因为它取决于设计技术人员在确定任务时所掌握和了解的知识体系。例如，在2012年以前，肖特基二极管不太可能被认为容易受到破坏性SEE的影响；然而，在观察到它们在DC-DC转换器的重离子测试试验中发生故障之后，现在建议将它们的使用电压降低到额定电压的50%，或者在更高电压下使用时，需完成必要的单粒子效应试验测试。同样，如果任务中使用了包括深亚微米商用CMOS等新型器件，我们如果不知道低能质子对这样的先进器件将有何影响，就难以对这类深亚微米器件空间应用风险作出明确的需求说明。

对一个具体任务而言，其最顶层的需求就是任务的周期、性能及为实现任务目标所必须满足的其他条件。通常，顶层需求一般是一个处于一级层次上的高级别说明，甚至不会提及辐射效应的影响。而我们知道，在航天器研制工程中，相关的顶层需求将产生与特定SEE风险有关的二级或三级层次上的需求说明。例如，在任务寿命和可靠性需求说明这个层次上，将会给出对付破坏性SEE和非破坏性SEE导致的灾难性系统级故障的相关需求说明。就现阶段航天器针对单粒子效应减缓的设计需求来说，最基本需求包括对可以恢复的非破坏性SEE的减缓设计，例如单粒子功能中断（SEFI）；在数据精度需求中，必须涵盖SEE破坏的数据［例如，单粒子瞬态（SET）、单粒子翻转（SEU）、块错误等］的处理措施。在某些情况下，可能没有直接提及SEE的要求，这时候，SEE分析将依赖于SEE分析员、责任工程师及可靠性专家的判断能力。(www.xing528.com)

最终，需求必须与任务目标相关，与其上一级的需求相一致，并且是可以达到和可以实现验证的。一般来说，工程设计上，针对单粒子防护的这些需求不应该、也没必要造成对设计人员的约束和限制。这通常意味着最好将需求保持在一般目标上，并容许设计人员决定如何满足需求。由于SEE测试常常具有破坏性，SEE减缓设计需求通常是通过分析来进行验证的；即使是有可以应用的SEE测试数据，也必须使用基于SEE机理的模型分析进行解释说明，以推断可能的在轨性能。另外，需求的可实现性也是重要的一个方面，如果一个特别需求需要推迟设计和增加费用，谨慎做法就是与任务计划者讨论，商讨在要求方面是否有进一步的灵活性，是否可以提供援助、降低费用或其他便利，以完成任务需求的其余部分。