[发明专利]一种飞行控制软件架构及其设计方法

说明书

一种飞行控制软件架构及其设计方法，包括：多核处理器，处理器的核数N满足：2≤核数N≤硬件处理器的最大核数HMax，且核数N≤PMax/P0；至少一个核用于对外通信，至少一个核用于流程调度；在通用算法的一次解算时间TGen≥控制周期T时，至少一个核用于通用算法解算；在有专用算法需求且专用算法的一次解算时间TSpec≥T时，至少一个核用于专用算法解算；在有专用算法需求且专用算法的一次解算时间TSpec＜T时，用于流程调度的核完成该专用算法解算；在需要冗余时用于流程调度的核根据冗余方式确定用于冗余处理的核。本申请能够有效地利用多核处理器的处理资源，方便快捷的实现多核飞行控制软件架构设计。

技术领域

本申请涉及飞行控制技术，具体地，涉及一种飞行控制软件架构及其设计方法。

背景技术

随着运载火箭智能化发展，弹上传感、控制信息数字化越来越快、信息集成度越来越高，运载火箭软件规模也越来越大，对信息核级集成融合处理和高效软件架构提出了更高的要求。多核处理器和高速以太网的箭载应用，极大地提升了处理器的并行计算性能，提高了核间/外部接口数据通信效率，实现了多核资源共享，降低了功耗和成本，但在具备巨大优势的同时，也给软件开发者带来了飞行控制软件任务负载均衡分配、高速数据通信、总线实时监控、中断实时处理等实际问题。为适应箭载多核处理器的应用需求，一种通用的运载火箭飞行软件架构是控制系统设计的关键技术。

传统的单核飞行控制软件架构设计复杂，与硬件系统和发射流程耦合性比较紧，不利于维护和扩展。

发明内容

本申请实施例中提供了一种飞行控制软件架构及其设计方法，以解决上述技术问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种飞行控制软件架构，包括多核处理器，其中，

所述处理器的核数N满足：2≤核数N≤硬件处理器的最大核数HMax，且核数N≤PMax/P0，PMax为整个箭载计算机的功耗上限，P0为单核的运行功耗；

至少一个核用于对外通信，至少一个核用于流程调度；

在通用算法的一次解算时间TGen≥控制周期T时，至少一个核用于通用算法解算；

在有专用算法需求且所述专用算法的一次解算时间TSpec≥T时，至少一个核用于专用算法解算；在有专用算法需求且所述专用算法的一次解算时间TSpec＜T时，用于流程调度的核完成该专用算法解算；

在需要冗余时用于流程调度的核根据冗余方式确定用于冗余处理的核。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种飞行控制软件架构设计方法，包括：

确定飞行控制软件的核数N满足：2≤核数N≤硬件处理器的最大核数HMax，且核数N≤PMax/P0，PMax为整个箭载计算机的功耗上限，P0为单核的运行功耗；

至少一个核用于对外通信，至少一个核用于流程调度；在通用算法的一次解算时间TGen≥控制周期T时，至少一个核用于通用算法解算；在有专用算法需求且所述专用算法的一次解算时间TSpec≥T时，至少一个核用于专用算法解算；在有专用算法需求且所述专用算法的一次解算时间TSpec＜T时，用于流程调度的核完成该专用算法解算；在需要冗余时用于流程调度的核根据冗余方式确定用于冗余处理的核。

本申请实施例中提供的飞行控制软件架构及其设计方法，将硬件选型、功耗限制、软件功能、通用算法、冗余算法作为设计输入，根据输入初步确定运载火箭多核飞行控制软件的顶层框架，即需要几个核运行飞行控制软件，每个核运行飞行控制软件哪部分功能，采用本申请实施例所提供的方案，能够有效地利用多核处理器的处理资源，方便快捷的实现多核飞行控制软件架构设计。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：