冗余箭载计算机余度管理

针对三模冗余箭载计算机,研究了取消硬件表决器单点情况下的CPU模块的冗余配置方法,引入了箭机关键参数自检测信息参与通道表决;对互反馈独立时钟进行了三取二表决,以生成时钟同步信号,进而将信号作为余度飞行控制软件的毫秒中断;采用多数表决和中值表决对输入输出的数字量、开关量、模拟量进行了监控与表决。功能试验结果表明,该余度管理方法能够有效应对典型的失效模式。最后,对下一步的通道隔离以及软硬件异构优化设计技术进行了展望。     

基于因子图的状态估计方法运算实时性研究CSCD

对因子图算法及其理论基础进行研究,使用消元算法分析了一元观测因子图模型的稀疏结构,得到了一种适用于该模型的增量推断算法;并对固定滞后平滑算法进行了研究,实现了滑窗在该增量推断算法中的应用;最后通过仿真验证了基于因子图的状态估计方法的估计能力、该增量推断算法在求解一元观测因子图模型的状态估计问题时运算速度的提升能力,以及滑窗维持该增量推断算法运算速度稳定的能力。     

面向综合CNI 系统的双机热备份切换方案设计

本文针对综合CNI 系统主备切换功能的实现，提出了一种基于表决算法的双机热备份主从模式的设 计方案，从设计思路、设计原则以及冗余备份、主备切换的故障故障检测等方面进行详细分析，对上电确定主 备流程、主切备流程以及备切主流程进行详细设计，通过方案验证，在不增加硬件基础上，能够快速无缝地将 相应的功能控制切换至备模块，提高了整个综合CNI 系统的可靠性，保障系统不间断运行。     

固液捆绑火箭发动机健康诊断技术

为使固液捆绑运载火箭发射更具有可靠性和安全性，本文首次提出了一种基于三冗余架构的芯级液体发动机健康诊断系统。在芯级液体发动机点火后，由箭上健康诊断系统根据红线算法对发动机状态进行诊断，确认液体发动机状态正常后再进行固体发动机点火。通过地面发动机试车及飞行试验考核，结果表明:该发动机健康诊断系统设计正确，能够及时有效地检测液体发动机工作状态，且未发生误警报或漏警报。     

千兆三余度AFDX 帧管理的形式化建模与验证

为了提升新一代航空电子全双工交换以太网（AFDX）网络的传输速率和余度设计可靠性，在AFDX 网络标准的基础上（ARINC 664 p7），建立千兆三余度AFDX 网络的帧管理机制模型并进行了形式化建模， 而且实现了AFDX 网络标准中描述的SkewMax 机制。使用UPPAAL 形式化工具对千兆三余度AFDX 网络帧 管理机制进行形式化验证，验证帧管理机制的完整性检查及冗余管理功能的可用性。结果表明，千兆三余度 AFDX 网络帧传输过程中不存在死锁。此外，针对标准AFDX 的冗余管理中一个帧的丢失可能会导致其冗余备 份的丢失的现象，提出在接收端设置一个队列，记录那些比连续帧更晚到达的冗余备份的帧序号，从而减少不 必要的丢帧，提高QoS 和数据完整性。形式化验证的结果可以作为千兆AFDX 网络标准制定和实际应用的参考。     

三模冗余对SRAM型FPGA寄存器上电状态的影响分析

SRAM型FPGA容易受到空间辐射环境引起的单粒子翻转效应影响，造成软件在轨故障进而影响任务成败，因此在空间应用时普遍采用三模冗余技术进行设计加固来提高软件可靠性。使用Xilinx TMRTool工具实现SRAM型FPGA的三模冗余是目前流行的三模冗余实现方式，该方式无需额外编写代码，简化了设计师的工作。分析了Xilinx TMRTool对软件网表文件的改变流程和机理，对比了三模冗余处理前后FPGA寄存器的不同布局布线结果，分析了三模冗余工具对寄存器置位和复位的影响，给出了以SRAM型FPGA为核心控制器的产品设计建议。     

一种提高通用处理模块数据完整性的设计方法

航空电子产品中为了满足高安全等级应用的驻留需求，通用处理模块的数据完整性指标需要达到 Level A（10-9）级。基于当前元器件的可靠性和产品设计的复杂度，产品的数据完整性一般在10-3 到10-5 的水平， 无法满足产品的设计需求。本文提出了一种基于数据锁步的设计方法，该方法可用当前的软硬件资源在工程项 目中设计出满足高完整性要求的产品。