[发明专利]一种高安全高可靠民机飞控计算机性能评测方法

摘要

本发明涉及一种锁步高安全高可靠民机飞控计算机性能评测方法，采用模拟法对锁步性能指标进行评测。该方法对仲裁延迟、检测覆盖率、故障修复率等锁步性能指标有很好的支持度。在测量结束后，将测试结果放入综合评价体系中，采用权重分配的方式进行计算，最终得到锁步高安全高可靠民机飞控计算机的性能评价分数。

主权项

1.一种民机飞控计算机性能评测方法，其特征在于步骤如下：步骤1：构建飞控计算机性能评测指标体系，将仲裁延迟、故障回滚延迟、故障自检率、故障修复率和服务性能比作为反映高安全高可靠民机飞控计算机性能的锁步性能指标；所述的仲裁延迟包括锁步等待时间、冗余校验时间、交叉对比时间和信号选择时间，采用差值法进行测量：delay＝T_{signal_out}‑T_{inst_in}式中：delay——仲裁延迟/ns；T_{signal_out}——控制信号发出时刻/ns，例子中为交叉对比单元输出控制信号时刻；T_{inst_in}——CPU指令发出时刻/ns，例子中为CPU发出访存指令时刻；所述的故障回滚延迟包含CPU访存时间、内存响应时间和寄存器覆盖时间，采用差值法进行测量；delay＝T_CPU+T_RAM+T_REG式中：delay——故障回滚延迟/ns；T_CPU——CPU访存时间/ns；T_RAM——内存响应时间/ns；T_REG——寄存器覆盖时间/ns；所述的故障自检率指标反映了飞控计算机的锁步自监控能力，应通过硬件调试方法人为地注入硬件故障，并检测系统对该故障的判定情况来进行测量；故障自检率的计算公式：式中：P_tes——故障自检率；T_correct——成功检测出的故障/次；T_incorrect——未被检测出的故障/次；所述的故障修复率反映了飞控计算机的锁步自修复能力，应在人为地注入故障并被检测成功后，观察该故障是否被正确地修复来进行测量；故障修复率的计算公式：式中：P_rep——故障修复率；R_correct——成功修复的故障/次；R_incorrect——未被成功修复的故障/次；所述的服务性能比反映了锁步技术带来的性能上的损失，可以采用锁步和非锁步系统对比的方式进行测量；服务性能比计算公式：式中：R_per——服务性能比；t_{lockstep_sys}——双核锁步系统负载运行时间/ms；t_{normal_sys}——非锁步系统负载运行时间/ms；步骤2：按照经验值对评测指标体系中的每一个指标进行权重设置，并满足下式的限制：式中：i——指标编号；n——指标总个数；w_i——第i个指标的权重；根据经验值对每一个指标的理论最优值进行设置，并按照下式将每一个指标测试结果化归至[0，1]区间：式中：v_i——第i个指标的归一化测试结果；v_{i_measure}——第i个指标的实际测试结果；v_{i_max}——第i个指标的理论最优值；根据下式计算待评价的高安全高可靠民机飞控计算机的性能最终得分：式中：score——高安全高可靠民机飞控计算机的性能最终得分；i——指标编号；n——指标总个数；v_i——第i个指标的归一化测试结果；w_i——第i个指标的权重。