[发明专利]三冗余数据逐级表决系统及方法

说明书

本发明提供了一种三冗余数据逐级表决系统及方法，包括：三个处理器模块、三个表决模块、两个数据接收转换模块、一组指令接收执行装置；三个处理器模块通过并行总线与三个表决模块交叉互联；其中，每个表决模块均独立完成数据的比对、表决；每个表决模块通过独立串口与两个数据接收转换模块通信连接；两个数据接收转换模块将表决模块发送的表决结果数据进行转换后，得到控制权切换指令，并将控制权切换指令发送给指令接收执行装置；指令接收执行装置根据控制权切换指令实现对三个处理器模块的控制权切换。本发明采用逐级表决的方式进行故障检测，无需进行全数据比对，可以在最初检出故障单机，从而提高了表决实现的效率。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体地，涉及三冗余数据逐级表决系统及方法。

背景技术

星载计算机是卫星的核心单元，因其在轨飞行阶段具备不可维修性，一旦发生故障，容易造成卫星在轨失效，从而给国家造成巨大经济和名誉的损失。因此，星载计算机多采用双冗余架构计算机。

目前随着卫星轨道捕获制动、姿轨一体化控制技术的发展，对计算机提出了高可靠、实时、不间断工作的需求。但是，传统的双冗余架构计算机，在主机故障切换至备机时，往往重新建立状态需要几秒甚至几分钟的时间，这就无法满足实时性极高的任务需求了。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种三冗余数据逐级表决系统及方法。

根据本发明提供的一种三冗余数据逐级表决系统，包括：三个处理器模块、三个表决模块、两个数据接收转换模块、一组指令接收执行装置；三个处理器模块通过并行总线与三个表决模块交叉互联；其中，每个处理器模块都同时连接三个表决模块，每个表决模块均独立完成数据的比对、表决；每个表决模块通过独立串口与两个数据接收转换模块通信连接；两个数据接收转换模块将所述表决模块发送的表决结果数据进行转换后，得到控制权切换指令，并将所述控制权切换指令发送给所述指令接收执行装置；所述指令接收执行装置根据所述控制权切换指令实现对三个处理器模块的控制权切换。

可选地，三个处理器模块中设置任一处理器模块为主机，其他处理器模块为客机；其中，所述主机具备双向读写数据功能，所述客机仅具备写入数据功能；三个处理器模块之间通过数据缓存区进行数据的存取。

可选地，三个处理器模块包括第一处理器模块、第二处理器模块、第三处理器模块；三个表决模块包括第一表决模块、第二表决模块、第三表决模块；其中，针对第一表决模块，第一处理器模块为主机，第二处理器模块和第三处理器模块为客机；针对第二表决模块，第二处理器模块为主机，第一处理器模块和第三处理器模块为客机；针对第三表决模块，第三处理器模块为主机，第一处理器模块和第二处理器模块为客机。

可选地，三个处理器模块完成单机自检之后，将本机相关数据发送给三个表决模块；三个表决模块对主机和客机对应的本机相关数据进行比对校验，得到第二级表决结果；三个表决模块将第二级表决结果通过串行通信接口发送给两个数据接收转换模块，并转发数据接收转换模块反馈的表决执行状态信息给三个处理器模块。

可选地，所述指令接收执行装置包括继电器，所述继电器设置在三个处理器模块的回路中；所述继电器根据控制权切换指令实现对三个处理器模块的控制权切换。

可选地，三个处理器模块，具体用于：通过自检本机数据，输出1字节自检结果用于表示无故障，若自检有故障则输出其他参数，并通过数据交互将本机相关数据写入其他处理器模块中；其中，所述本机数据包括：本机冷复位次数和/或本机控制周期；若本机冷复位次数超过预设阈值，和/或本机控制周期超时，则诊断本机故障；

三个表决模块，具体用于：根据数据重要性排序，按顺序逐个字节比对三个处理器模块的本机相关数据进行比较，并根据预设的表决策略得到二级表决结果；其中，所述本机相关数据包括：软件自检结果、标志位、计数值、选择标志、控制标志、模式标志、故障标志、预留标志中的任一或者任多组合。

可选地，两个数据接收转换模块，具体用于：