[发明专利]一种面向卫星的轮换式星载计算机容错系统

摘要

一种面向卫星的轮换式星载计算机容错系统，包括控制模块、存储模块、三单机，控制模块包括控制单元、表决器，控制单元从外界获取状态信息参数后设置三单机的状态模式，接收三单机发送的任务重要度参数后设置当前容错系统工作模式，表决器从存储模块中读取三单机的处理结果后进行表决，并将多数相同的结果输出；三单机从外界获取星载任务数据后提取任务重要度参数后送至控制单元，并对星载任务数据进行处理，将处理结果送至存储模块；存储模块接收三单机的处理结果，并进行存储。本发明融合了任务等级与备份思想，兼顾了实时性和可靠性，能更好的应对星载计算机可能发生瞬时故障、永久故障问题，延长了系统的使用时间。

主权项

一种面向卫星的轮换式星载计算机容错系统，其特征在于包括控制模块、存储模块、单机A、单机B、单机C，其中控制模块，包括控制单元、表决器，控制单元从外界获取状态信息参数，按照状态信息参数设置单机A、单机B、单机C的状态模式，接收单机A、单机B、单机C发送的任务重要度参数后控制表决器进行表决，如果三个任务重要度参数表决结果为1，则进入TMR三机冗余模式，控制表决器对存储模块中单机A、单机B、单机C的处理结果进行表决，如果三个任务重要度参数表决结果为0，则进入“主热冷”模式，任意指定一台单机为主机、一台单机为热备机、一台单机为冷备机，将主机的处理结果输出，监测主机、热备机、冷备机的状态信息参数；如果热备机的状态信息参数变为3，则判定热备机故障，控制冷备机切换为热备机，当故障热备机在设定次数以内复位并排除故障时，则将故障热备机切换为冷备机并继续“主热冷”模式，当故障热备机在设定次数以内复位不能排除故障时，则排除故障热备机，进入“双机模式”，并继续监测主机与热备机的状态信息参数；如果主机状态信息参数变为3，则判定主机故障，控制热备机切换为主机，当故障主机在设定次数以内复位并排除故障时，则控制故障主机切换为热备机，并继续“双机模式”，当故障主机在设定次数以内复位不能排除故障时，则排除故障主机，进入“单机模式”，并控制主机保存主机每段程序起始地址，如果主机状态信息参数变为3且进行复位能够成功排除故障，则回到当前执行程序的初始位置重新执行，否则判定容错系统崩溃；如果热备机状态信息参数变为3且该热备机在设定次数以内复位并排除故障，则继续“双机模式”，如果该热备机在设定次数以内复位不能排除故障，则排除该热备机，进入“单机模式”，并控制主机保存主机每段程序起始地址，如果主机状态信息参数变为3且进行复位能够成功排除故障，则回到当前执行程序的初始位置重新执行，否则判定容错系统崩溃；如果主机的状态信息参数变为3，则判定主机故障，控制主机复位并控制热备机切换为主机，冷备机切换为热备机，当故障主机在设定次数以内复位并排除故障时，则将故障主机切换为冷备机并继续“主热冷”模式，当故障主机在设定次数以内复位不能排除故障时，则排除故障主机，进入“双机模式”，并继续监测主机与热备机的状态信息参数；如果主机状态信息参数变为3，则判定主机故障，控制热备机切换为主机，当故障主机在设定次数以内复位并排除故障时，则控制故障主机切换为热备机，并继续“双机模式”，当故障主机在设定次数以内复位不能排除故障时，则排除故障主机，进入“单机模式”，并控制主机保存主机每段程序起始地址，如果主机状态信息参数变为3且进行复位能够成功排除故障，则回到当前执行程序的初始位置重新执行，否则判定容错系统崩溃；如果热备机状态信息参数变为3且该热备机在设定次数以内复位并排除故障，则继续“双机模式”，如果该热备机在设定次数以内复位不能排除故障，则排除该热备机，进入“单机模式”，并控制主机保存主机每段程序起始地址，如果主机状态信息参数变为3且进行复位能够成功排除故障，则回到当前执行程序的初始位置重新执行，否则判定容错系统崩溃；所述状态信息参数为设置单机A、单机B、单机C状态模式的参数，当状态信息参数为0时，对应单机为主机状态模式，当状态信息参数为1时，对应单机为热备机状态模式，当单机状态信息参数为2时，对应单机为冷备机状态模式，当状态信息参数为3时，对应单机发生故障；所述任务重要度参数为置于星载任务数据内的代表星载任务数据重要性的参数，当任务重要度参数为1时，代表星载任务数据重要，当任务重要度参数为0时，代表星载任务数据一般；表决器，对单机A、单机B、单机C发送的任务重要度参数进行表决；从存储模块中读取单机A、单机B、单机C的处理结果，并对处理结果进行表决，将多数相同的处理结果输出；单机A，从外界获取星载任务数据后提取任务重要度参数并送至控制单元，对星载任务数据进行处理，并将处理结果送至存储模块；单机B，从外界获取星载任务数据后提取任务重要度参数并送至控制单元，对星载任务数据进行处理，并将处理结果送至存储模块；单机C，从外界获取星载任务数据后提取任务重要度参数并送至控制单元，对星载任务数据进行处理，并将处理结果送至存储模块；存储模块，接收单机A、单机B、单机C发送的处理结果，并进行存储。