【摘要】：本文針對(duì)信息戰(zhàn)中無(wú)人飛行器嵌入分布控制的高可靠性要求，，研究適合異構(gòu)嵌入分布計(jì)算平臺(tái)的多模式容錯(cuò)技術(shù)，為平臺(tái)可靠性研究奠定了基礎(chǔ)。 根據(jù)系統(tǒng)的模塊化、并行性和自治性等特征，結(jié)合容錯(cuò)需求提出嵌入分布節(jié)點(diǎn)、任務(wù)以及系統(tǒng)的理論模型，研究面向無(wú)人飛行器的嵌入分布計(jì)算平臺(tái)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)內(nèi)容錯(cuò)及節(jié)點(diǎn)間容錯(cuò)，設(shè)計(jì)了針對(duì)飛行控制系統(tǒng)的TMR冗余和數(shù)據(jù)鏈路終端雙機(jī)備份容錯(cuò)。根據(jù)無(wú)人飛行器特點(diǎn)，以系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)任務(wù)模型為依據(jù)，構(gòu)造系統(tǒng)任務(wù)表STS和任務(wù)狀態(tài)描述表STDT，提出了一種基于策略的故障自監(jiān)測(cè)與自恢復(fù)的嵌入式軟件容錯(cuò)技術(shù)。 文中從任務(wù)和資源角度分析了節(jié)點(diǎn)間相似關(guān)系，定義相似度等相關(guān)概念和計(jì)算理論，給出了相似節(jié)點(diǎn)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)算法SNAD、優(yōu)化的相似節(jié)點(diǎn)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)算法OSNAD和關(guān)鍵任務(wù)在相似節(jié)點(diǎn)間自動(dòng)冗余部署方法RTAD。在系統(tǒng)模型里給出故障檢測(cè)、任務(wù)和失效節(jié)點(diǎn)恢復(fù)策略。對(duì)所設(shè)計(jì)的單節(jié)點(diǎn)TMR冗余容錯(cuò)策略和節(jié)點(diǎn)間任務(wù)冗余及恢復(fù)策略進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)分布與容錯(cuò)控制。實(shí)驗(yàn)證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)是可行的，對(duì)無(wú)人飛行器嵌入分布計(jì)算平臺(tái)可靠性有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

時(shí)間冗余基本思想是重復(fù)執(zhí)行計(jì)算以檢測(cè)和排除故障。是以犧牲時(shí)間來(lái)?yè)Q取系統(tǒng)高可靠性的一種手段。時(shí)間冗余是預(yù)留部分處理器時(shí)間，使之在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)處于空閑狀態(tài)，供任務(wù)出錯(cuò)后的容錯(cuò)操作使用，見(jiàn)圖3.5。在這里，容錯(cuò)操作指通過(guò)出錯(cuò)任務(wù)的再次運(yùn)行或其替代任務(wù)的運(yùn)行獲得正確的運(yùn)算結(jié)果。時(shí)間冗余主要用于對(duì)暫態(tài)錯(cuò)誤的容錯(cuò)操作。然而對(duì)于軟件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或者硬件的永久錯(cuò)誤時(shí)間冗余是無(wú)能為力的。正確冗余預(yù)留處理器時(shí)間或任務(wù)截止時(shí)間出錯(cuò)時(shí)間圖3錯(cuò)誤冗余時(shí)間冗余

固定的位置，待系統(tǒng)運(yùn)行自檢程序進(jìn)行比較檢驗(yàn)。自檢程序的運(yùn)行時(shí)機(jī)是在系統(tǒng)空閑時(shí)竊取一兩個(gè)任務(wù)周期運(yùn)行自檢程序，并且自檢程序的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最低，可被其它任務(wù)搶占與中斷，自檢程序運(yùn)行時(shí)機(jī)如圖3.13。一嘿盼趾」戳珊黔耀戮吸一j艘翻自檢運(yùn)行自檢運(yùn)行被搶占圖3.13自檢程序運(yùn)行時(shí)機(jī)自檢程序在系統(tǒng)空閑時(shí)竊取一兩個(gè)工作周期進(jìn)行系統(tǒng)功能檢測(cè)，為了保證自檢運(yùn)行前的系統(tǒng)狀態(tài)不丟失，在自檢程序運(yùn)行前要將自檢所修改的狀態(tài)信息進(jìn)行保存，待自檢完成或自檢被搶占后恢復(fù)系統(tǒng)狀態(tài)。運(yùn)行流程如圖3.14。雙機(jī)冗余備份系統(tǒng)中，主、從機(jī)間的切換時(shí)機(jī)與條件是當(dāng)自檢程序檢測(cè)到主機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，或者從機(jī)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)未收到主機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的心跳信號(hào)而超時(shí)。自檢程序運(yùn)行的可靠性直接影響著雙機(jī)備份系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)心跳信號(hào)
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.12

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 鄭雷;無(wú)人機(jī)余度飛行控制計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)及研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

2 張志文;雙通道余度飛行控制計(jì)算機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2625266