立方星星載計算機系統(tǒng)容錯技術研究.pdf

1、近年來，立方星因具有標準化、成本低、研制周期短等特點，逐漸成為微小衛(wèi)星領域的研究熱點。立方星采用商用元器件進行系統(tǒng)設計，這給立方星星載計算機的設計工作帶來了巨大挑戰(zhàn)，不僅需要滿足體積、質(zhì)量和功耗等方面的指標，而且還要達到航天系統(tǒng)的高可靠性要求。
　　本文充分調(diào)研了國內(nèi)外立方星星載計算機的設計方法，在總結了各種容錯技術的基礎上，提出一種可實現(xiàn)故障重組的雙機容錯結構方案，該結構通過在通信總線上增加容錯協(xié)議的方法，解決了雙機結構中仲裁器

2、失效導致系統(tǒng)故障的問題，并且能夠有效控制雙機切換時間。另外，本文利用商用元器件富余的高性能，提出通過軟件實現(xiàn)信息容錯和軟件容錯的方法對抗單粒子效應，以提高存儲器數(shù)據(jù)和程序執(zhí)行的可靠性。在存儲器可靠性分析方面，考慮了單粒子翻轉效應作用已發(fā)生錯誤位導致錯誤修復的情況，建立了更準確的模型。通過軟硬件結合的分析方法，對故障重組容錯結構的可靠性模型進行了仿真，并通過故障注入實驗對原理樣機進行了驗證，結果表明該容錯方法具有較大優(yōu)勢，可以極大地提高星