本文選題：FPGA + 故障注入��； 參考：《中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院)》2016年碩士論文

【摘要】：飛行控制軟件屬于關(guān)鍵軟件,具有高實(shí)時(shí)性、高可靠性和高安全性。航空航天的歷史上多次發(fā)生由于飛行控制軟件缺陷導(dǎo)致的重大事故,為了保證飛行控制軟件的質(zhì)量,提高其安全性,就必須對(duì)其進(jìn)行充分的測(cè)試和驗(yàn)證,這要求測(cè)試平臺(tái)滿足實(shí)時(shí)性的同時(shí),必須具備故障注入功能。同時(shí),為了降低軟件測(cè)試的成本,也要求測(cè)試平臺(tái)具有良好的通用性和可維護(hù)性。飛行控制軟件測(cè)試平臺(tái)方案目前主要有真實(shí)環(huán)境,全數(shù)字仿真平臺(tái)和硬件在回路仿真平臺(tái),相對(duì)于其他測(cè)試平臺(tái)方案,基于FPGA的硬件在回路測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試結(jié)果比全數(shù)字仿真平臺(tái)的測(cè)試結(jié)果可信度高,對(duì)被測(cè)件進(jìn)行故障注入比真實(shí)環(huán)境更加方便,同時(shí)具有良好的通用性和可維護(hù)性。特別適合對(duì)飛行控制軟件進(jìn)行測(cè)試的驗(yàn)證。本文完成的主要工作包括：(1)介紹了火箭飛行控制軟件測(cè)試平臺(tái),硬件在回路仿真測(cè)試平臺(tái),并在此基礎(chǔ)上分析了使用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)硬件在回路測(cè)試平臺(tái)的優(yōu)越性。(2)確定了系統(tǒng)架構(gòu)以FPGA加目標(biāo)DSP構(gòu)建PCIE板卡,采用RTX插件實(shí)現(xiàn)測(cè)試平臺(tái)實(shí)時(shí)性為設(shè)計(jì)原則,設(shè)計(jì)了硬件在回路飛行控制軟件測(cè)試平臺(tái)方案；(3)采用FPGA模擬飛行控制軟件的外部設(shè)備給DSP的實(shí)時(shí)反饋；(4)采用RTX實(shí)時(shí)擴(kuò)展插件,開發(fā)RTX下位機(jī)程序,通過PCIE接口與FPGA實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的基于FPGA的火箭飛控軟件測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)已經(jīng)在某單位投入使用。本測(cè)試平臺(tái)實(shí)時(shí)性強(qiáng),故障注入的種類多,同時(shí)具有通用性強(qiáng),可維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn),可幫助測(cè)試人員快速開展軟件動(dòng)態(tài)測(cè)試、定位軟件問題,特別適用于飛行控制軟件的測(cè)試和驗(yàn)證。系統(tǒng)運(yùn)行以來穩(wěn)定可靠,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[Abstract]:Flight control software is a key software with high real-time, high reliability and high security. In order to ensure the quality of flight control software and improve its safety, it is necessary to fully test and verify the flight control software, which occurred many times in the history of aeronautics and astronautics because of the defect of flight control software. This requires the test platform to meet the real-time, at the same time, must have the function of fault injection. At the same time, in order to reduce the cost of software testing, the test platform is required to have good versatility and maintainability. At present, flight control software test platform mainly has real environment, full digital simulation platform and hardware-in-loop simulation platform, compared with other test platform schemes, The test results of the hardware in loop test platform based on FPGA are more reliable than those of the full digital simulation platform. The fault injection of the tested parts is more convenient than the real environment, and it has good versatility and maintainability. Especially suitable for flight control software test verification. The main work accomplished in this paper includes the introduction of rocket flight control software test platform, hardware in loop simulation test platform. On this basis, the superiority of using FPGA technology to realize the hardware in loop test platform is analyzed. (2) the system architecture is determined to construct the PCIE card with FPGA plus target DSP, and the design principle of using RTX plug-in to realize the real-time performance of the test platform is adopted. The hardware in loop flight control software test platform is designed. The FPGA simulation flight control software external equipment is used to give real-time feedback to DSP. (4) RTX real-time extension plug-in is used to develop the RTX lower computer program. The design and implementation of the test platform of rocket flight control software based on FPGA, which is designed and implemented in this paper, has been put into use in a certain unit. The test platform has the advantages of high real-time, many kinds of fault injection, good versatility and good maintainability. It can help the tester to carry out the software dynamic testing and locate the software problems quickly. Especially suitable for flight control software test and verification. The system is stable and reliable since it runs, and achieves the expected design goal.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V448.12

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本文編號(hào)：1887287