基于SystemC的微納衛(wèi)星星載計(jì)算機(jī)建模和故障注入研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文基于SystemC的微納衛(wèi)星星載計(jì)算機(jī)建模和故障注入研究作者：錢晨指導(dǎo)教師：張翔副教授南京理工大學(xué)2017年03月碩士學(xué)位論文基于SystemC的微納衛(wèi)星星載計(jì)算機(jī)建模和故障注入研究摘要隨著空間探索技術(shù)的發(fā)展與探索形式的多樣化，微納衛(wèi)星因其低成本、短研制周期和靈活性成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和高校探索的熱點(diǎn)。星載計(jì)算機(jī)作為微納衛(wèi)星控制和管理中心，驗(yàn)證其在空間環(huán)境下的可靠性成為設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要一環(huán)，而星載計(jì)算機(jī)建模及故障注入技術(shù)

2、作為一種新型的可靠性驗(yàn)證方法，在仿真速度和兼容性方面都有非常強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，成為一個(gè)有巨大研究?jī)r(jià)值的方向。本文從空間輻射環(huán)境和星載計(jì)算機(jī)自身特點(diǎn)出發(fā)，首先分析了微納衛(wèi)星所處近地軌道的輻射源、輻射劑量，分析高能粒子輻射對(duì)星載計(jì)算機(jī)造成的輻射效應(yīng)，據(jù)此建立出故障模型。其次，根據(jù)國(guó)內(nèi)外在芯片建模領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，提出了一種基于SystemC和OVPsim(OpenVirtualPlatformsimulator)相結(jié)合的快速模型建立方法，以典型立方體

3、納衛(wèi)星的星載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為參照建立星載計(jì)算機(jī)事務(wù)級(jí)模型，模型包含主處理器、SRAM、Flash和12C總線等。此外，結(jié)合常用的星載計(jì)算機(jī)容錯(cuò)技術(shù)，本文建立了星載計(jì)算機(jī)雙模冗余模型，驗(yàn)證了雙模冗余對(duì)抗單粒子效應(yīng)的能力。在故障注入方面，本文通過(guò)建立故障注入機(jī)制實(shí)現(xiàn)向星載計(jì)算機(jī)模型注入故障，故障注入機(jī)制包括故障分析器、注入器和觀察器，分別用于故障生成、故障注入進(jìn)程的控制和對(duì)模型的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。此外，本文通過(guò)在模型上運(yùn)行星載計(jì)算機(jī)常用算法，同