本文關(guān)鍵詞：全三模冗余星載計算機系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著航天器任務(wù)需求不斷增加，空間任務(wù)呈現(xiàn)出多樣性和復(fù)雜性的特點。航天器在空間環(huán)境中，始終受到空間復(fù)雜環(huán)境的影響。隨著設(shè)計成本和開發(fā)難度增加，星載計算機作為衛(wèi)星系統(tǒng)的控制及管理中心，其可靠性和安全性始終是國內(nèi)外航天科研單位研究的核心，也是亟需解決的本質(zhì)需求點。 相對避錯技術(shù)，采用容錯技術(shù)的星載計算機，一定程度上能提高容錯計算機的可靠性和安全性。三模冗余技術(shù)作為容錯技術(shù)的核心，不僅能解決雙模冗余技術(shù)存在的單點故障，而且還可以進(jìn)行在線修復(fù)，完成系統(tǒng)重構(gòu)。但是由于國內(nèi)星載計算機系統(tǒng)采用的都是部分功能模塊的三模冗余，仍然存在部分單點故障，可靠性還有進(jìn)一步的提升空間。 本文對采用三模冗余結(jié)構(gòu)的星載計算機進(jìn)行了詳細(xì)研究，，結(jié)合實際技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計了一種全三模冗余星載計算機系統(tǒng)，所有功能模塊均為同構(gòu)三模冗余結(jié)構(gòu)，有效解決單模表決模塊存在的單點故障隱患。論文總體側(cè)重系統(tǒng)的方案設(shè)計與技術(shù)實現(xiàn)，首先通過前期星載計算機相關(guān)技術(shù)背景調(diào)研和實際應(yīng)用需求，設(shè)定了系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)。然后，借由總體設(shè)計分述同步、交互、表決、故障檢測和系統(tǒng)重構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)的解決方法，以及對應(yīng)詳細(xì)的軟硬件實現(xiàn)手段，其中重點闡述了同步技術(shù)和表決技術(shù)。同步技術(shù)依次采用1ms中斷同步和握手同步的兩級同步方式實現(xiàn)精確同步，表決技術(shù)采用CPU三機數(shù)據(jù)表決和表決器輸出權(quán)表決的“雙重表決”機制。最后，通過系統(tǒng)主要功能模塊測試數(shù)據(jù)和高低溫實驗數(shù)據(jù)，完成系統(tǒng)功能性測試和可靠性測試。分析結(jié)果表明，基本達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計要求。同時，對整機性能進(jìn)行全面分析和總結(jié)，指出該系統(tǒng)可進(jìn)一步優(yōu)化和改善的地方。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V446

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本文編號：1270039