本发明公开了一种基于三维叠层封装SRAM器件的在轨单粒子翻转甄别系统，该系统由三维叠层封装SRAM器件，电源模块，单粒子翻转数据分析模块组成，三维叠层封装SRAM器件与单粒子翻转数据分析模块连接，电源模块与三维叠层封装SRAM器件连接，所述三维叠层封装SRAM器件为3层‑10层，三维封装SRAM器件中各层之间需对齐，电源模块对三维叠层封装SRAM器件的各层分别供电，单粒子翻转数据分析模块通过分析三维叠层封装SRAM器件各层翻转存储单元的相对位置，完成单粒子翻转的在轨甄别，该系统能够在轨甄别单粒子翻转，并获取导致单粒子翻转高能粒子的LET及入射角度信息。进而分析电子器件真实的在轨单粒子翻转率，这对于单粒子效应产生机理、评估方法及加固技术研究具有重要的意义。