隨著臨近空間飛行器的發(fā)展,空空導彈作戰(zhàn)空域也向超高空域拓展,因此在空空導彈設計時需要考慮高能粒子引起的計算機系統(tǒng)瞬時故障。本文從軟件防護的角度出發(fā),針對該故障提出了一種基于冗余備份及校驗和的軟件數(shù)據(jù)流加固方法。試驗表明,該算法對單粒子翻轉引起的瞬態(tài)故障具有良好的防護性,具有通用性好、易移植等優(yōu)點。

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【部分圖文】：

圖1軟件數(shù)據(jù)流容錯處理機制流程圖

一個完整的軟件數(shù)據(jù)流錯誤容錯處理機制如圖1所示。軟件數(shù)據(jù)流錯誤容錯處理機制一般包括故障檢測算法，以及必要的數(shù)據(jù)恢復算法，在正常的程序運行流程中加入故障檢測算法，如果檢測到程序數(shù)據(jù)流發(fā)生故障，則執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復流程，如未檢測到故障則繼續(xù)執(zhí)行正常的程序流程。

圖2三冗余算法偽代碼示例

常見的軟件數(shù)據(jù)流容錯處理機制一般有三變量冗余投票算法，該算法的基本原理為對每個需要加固的數(shù)據(jù)變量均形成兩個冗余變量，并將變量數(shù)值賦予另外兩個冗余變量，涉及該變量的運算賦值語句均執(zhí)行三遍冗余，在該數(shù)據(jù)變量需要進行運算或重新賦值前，將該數(shù)據(jù)變量與該變量的兩個冗余變量進行對比，如數(shù)值一....

圖3算法原理框圖

算法原理框圖如圖3所示。該算法與常規(guī)的三變量冗余投票算法相比，僅需要對變量進行雙冗余，而數(shù)據(jù)錯誤判斷及恢復的算法復雜度并沒有增加，因此節(jié)省了大量的計算機資源。而且如果三變量冗余投票算法中三變量有兩個變量同時發(fā)生數(shù)值跳變，則該算法會將故障值作為真值進行后續(xù)程序運行，不能正確進行故障....

圖4偽代碼示例

算法的有效性需要試驗來進行證明，為了驗證本文所提出的基于冗余備份及校驗和的軟件數(shù)據(jù)流加固算法的有效性，設計如下試驗：利用某型空空導彈數(shù)字仿真環(huán)境[7]，對飛控軟件中識別出的較為重要的數(shù)據(jù)變量：穩(wěn)定控制模塊中滾轉、俯仰和偏航三通道過載指令，利用基于冗余備份及校驗和的軟件數(shù)據(jù)流加固算....

本文編號：4003559