雙機冗余綜合導(dǎo)航信息處理系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、本世紀七十年代，隨著現(xiàn)代數(shù)學(xué)、現(xiàn)代控制理論與計算機技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了現(xiàn)代綜合導(dǎo)航系統(tǒng)。當(dāng)今許多重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)出現(xiàn)，很快便在該領(lǐng)域得到應(yīng)用，并有力地推動了綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展，使其結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，功能越來越完善，自動化程度也越來越高。同時系統(tǒng)在連續(xù)運行過程中，隨著時間的增長和內(nèi)外部各種條件的變化，不可避免的會發(fā)生故障，如果不加以有效控制，后果不堪設(shè)想。因此，開展艦船綜合導(dǎo)航系統(tǒng)可靠性研究，切實保障其可信性，具有十分重要的意義。

2、 課題以艦船綜合導(dǎo)航系統(tǒng)為背景，以系統(tǒng)可靠性為根本出發(fā)點，對其中的核心部分—導(dǎo)航信息處理系統(tǒng)，采用雙機冗余熱備份結(jié)構(gòu)進行研究與設(shè)計。 介紹了課題相關(guān)內(nèi)容的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析并總結(jié)了系統(tǒng)可靠性、冗余容錯技術(shù)以及嵌入式實時雙機冗余系統(tǒng)等知識； 從實際應(yīng)用需求出發(fā)，對系統(tǒng)進行總體設(shè)計。硬件平臺選擇基于PC/104總線的嵌入式模塊；A機和B機有相對獨立的外部設(shè)備，這樣不會引起系統(tǒng)資源的競爭，增加整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對以太網(wǎng)、CA

3、N總線進行冗余設(shè)計以提高接口硬件可靠性。為了完成多RS—422串口控制輸出，設(shè)計高可靠性的控制器對輸出通路進行選擇控制；模擬式KVM設(shè)備完成對雙機的切換控制及顯示。 艦船綜合導(dǎo)航信息處理軟件是一種對可靠性要求非常高的軟件，因此有必要對其進行可靠性設(shè)計。課題對軟件采用避錯、查錯和容錯等多種可靠性方法進行設(shè)計。根據(jù)VxWorks實時多任務(wù)操作系統(tǒng)特點及軟件具體需求，對軟件進行層次化、模塊化設(shè)計，完成任務(wù)模塊及其優(yōu)先級的劃分；同時，為