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可变冗余架构四余度飞管计算机技术研究

陈茜 高扬 曲翕 吴铭 樊光焘

陈茜, 高扬, 曲翕, 吴铭, 樊光焘. 可变冗余架构四余度飞管计算机技术研究[J]. 微电子学与计算机, 2021, 38(9): 67-73.
引用本文: 陈茜, 高扬, 曲翕, 吴铭, 樊光焘. 可变冗余架构四余度飞管计算机技术研究[J]. 微电子学与计算机, 2021, 38(9): 67-73.
CHEN Xi, GAO Yang, QU Xi, WU Ming, FAN Guangtao. Research on four redundancy flight control computer with variable redundancy architecture[J]. Microelectronics & Computer, 2021, 38(9): 67-73.
Citation: CHEN Xi, GAO Yang, QU Xi, WU Ming, FAN Guangtao. Research on four redundancy flight control computer with variable redundancy architecture[J]. Microelectronics & Computer, 2021, 38(9): 67-73.

可变冗余架构四余度飞管计算机技术研究

详细信息
    作者简介:

    陈茜  女,(1986-),硕士研究生,高级工程师. 研究方向为飞行器计算机系统技术.E-mail:chenxi_1015@126.com

    高扬  男,(1990-),硕士研究生,工程师. 研究方向为星船载计算机FPGA技术

    曲翕  男,(1963-),研究员.研究方向为星船箭载计算机系统技术

    吴铭  男,(1974-),研究员.研究方向为星船箭载计算机技术

    樊光焘  男,(1994-),硕士研究生,工程师.研究方向为星船箭载计算机技术

  • 中图分类号: TP336

Research on four redundancy flight control computer with variable redundancy architecture

  • 摘要: 飞管计算机作为空天飞机关键电子产品,全程参与飞行器的飞行控制.针对其强实时性、高可靠性、抗辐照、长寿命的特点,提出了一种结合自检测(BIT)技术、当班表决技术的可变冗余架构四余度计算机技术,可以通过故障检测、自恢复、当班权控制、多模表决等技术实现不同的冗余架构管理.结合工程实践,从飞管计算机的系统架构出发,分析了两种四余度架构模式;通过自检测技术快速进行故障检测和定位,进而利用当班表决实现四余度的升降级管理与重构.通过建立可靠性模型进行分析,四模并联模式5年(约4.5万小时)的可靠度高达0.995.该技术已成功应用于某天地往返飞行器.
  • 图  1  系统框图

    图  2  四模并联模式工作状态迁移图

    图  3  四模表决模式工作状态迁移图

    图  4  当班机状态表决逻辑

    图  5  两种架构的系统可靠度变化曲线

    表  1  四模并联模式可靠度

    序号 工作时间/hour 可靠度
    1 5 000 0.999 998 930 045 687
    2 10 000 0.999 983 955 628 155
    3 15 000 0.999 923 848 243 075
    4 20 000 0.999 774 273 953 121
    5 25 000 0.999 482 961 240 143
    6 30 000 0.998 993 754 489 043
    7 35 000 0.998 249 744 740 439
    8 40 000 0.997 195 640 053 383
    9 45 000 0.995 779 512 699 610
    10 50 000 0.993 954 038 897 864
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    表  2  四模表决模式可靠度

    序号 工作时间/hour 可靠度
    1 5 000 0.999 870 138 710 897
    2 10 000 0.999 034 100 251 627
    3 15 000 0.996 967 686 995 556
    4 20 000 0.993 310 931 632 355
    5 25 000 0.987 835 910 840 431
    6 30 000 0.980 419 802 300 64
    7 35 000 0.971 022 410 208 223
    8 40 000 0.959 667 492 448 404
    9 45 000 0.946 427 316 109 594
    10 50 000 0.931 409 948 914 436
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-20
  • 修回日期:  2021-03-01
  • 刊出日期:  2021-09-05

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