【摘 要】
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航天电子产品是航天器的重要构成部分,其有效工作寿命是航天器的重要设计指标之一。在实际运行过程中,航天电子产品的工作寿命不足会给航天器整机的可靠性带来巨大隐患,甚至导致航天器工作提前结束。因此,在航天器设计过程中不得不设置过多冗余和备份电子产品,从而保证航天器的可靠运行,但这又会造成航天器体系复杂、超重和功耗高等方面的问题,对航天器整机的设计带来不利影响。为了准确控制航天电子产品的寿命从而保障航天器
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航天电子产品是航天器的重要构成部分,其有效工作寿命是航天器的重要设计指标之一。在实际运行过程中,航天电子产品的工作寿命不足会给航天器整机的可靠性带来巨大隐患,甚至导致航天器工作提前结束。因此,在航天器设计过程中不得不设置过多冗余和备份电子产品,从而保证航天器的可靠运行,但这又会造成航天器体系复杂、超重和功耗高等方面的问题,对航天器整机的设计带来不利影响。为了准确控制航天电子产品的寿命从而保障航天器的高可靠性,一方面,目前亟需建立一套准确的航天电子产品寿命量化方法,对其实际运行工况下的寿命进行系统和准确的评估;另一方面,亟需研究航天电子产品寿命优化设计方法,通过对各电子组和部件的设计参数进行优化,将电子产品的设计寿命控制在指标范围内。针对以上难题,本文以典型航天电子产品—星载电源放电模块为研究对象,开展航天电子产品寿命量化和控制方法研究,并基于加速退化试验数据对所提方法的准确性进行验证,最后基于所提方法开发一套适用于航天电子产品寿命量化和控制的寿命特征监测系统。本文主要研究内容和创新点如下:（1）对星载电源放电模块进行故障定性分析,通过FMMEA方法确定其主要失效模式,分析星载电源放电模块功率变换电路失效主要涉及的元器件的应力特点,基于故障物理建立各元器件的寿命量化模型,并结合电仿真与热仿真得到元器件的各项应力参数,实现对星载电源放电模块的寿命量化。（2）使用结合概率重要度和网络重要度的综合重要度分析方法确定功率变换电路中的重要器件,在考虑元器件重要度的基础上,分别从产品可靠性最优和成本最优的不同设计目标实现对星载电源放电模块的设计参数优化。（3）以某型号模块电源的功率变换模块为实施案例,结合其加速退化试验的数据对其寿命进行评估,验证本文所提出的星载电源放电模块寿命量化方法的合理性和准确性。（4）在本文所提出的星载电源放电模块寿命量化方法基础上,采用Pyside2框架开发航天电子产品寿命量化控制的软件专用平台,该平台同时具备寿命特征监测和管理功能,且具备操作界面友好、操作体验顺畅和功能指引完善等优势,具有较强的实用性。
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