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

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【部分圖文】：

圖1軟件數(shù)據(jù)流容錯(cuò)處理機(jī)制流程圖

一個(gè)完整的軟件數(shù)據(jù)流錯(cuò)誤容錯(cuò)處理機(jī)制如圖1所示。軟件數(shù)據(jù)流錯(cuò)誤容錯(cuò)處理機(jī)制一般包括故障檢測(cè)算法，以及必要的數(shù)據(jù)恢復(fù)算法，在正常的程序運(yùn)行流程中加入故障檢測(cè)算法，如果檢測(cè)到程序數(shù)據(jù)流發(fā)生故障，則執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復(fù)流程，如未檢測(cè)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(cuò)處理機(jī)制一般有三變量冗余投票算法，該算法的基本原理為對(duì)每個(gè)需要加固的數(shù)據(jù)變量均形成兩個(gè)冗余變量，并將變量數(shù)值賦予另外兩個(gè)冗余變量，涉及該變量的運(yùn)算賦值語句均執(zhí)行三遍冗余，在該數(shù)據(jù)變量需要進(jìn)行運(yùn)算或重新賦值前，將該數(shù)據(jù)變量與該變量的兩個(gè)冗余變量進(jìn)行對(duì)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(duì)變量進(jìn)行雙冗余，而數(shù)據(jù)錯(cuò)誤判斷及恢復(fù)的算法復(fù)雜度并沒有增加，因此節(jié)省了大量的計(jì)算機(jī)資源。而且如果三變量冗余投票算法中三變量有兩個(gè)變量同時(shí)發(fā)生數(shù)值跳變，則該算法會(huì)將故障值作為真值進(jìn)行后續(xù)程序運(yùn)行，不能正確進(jìn)行故障....

圖4偽代碼示例

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

本文編號(hào)：4003559