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航天器控制计算机容错技术
  • 杨孟飞，华更新，冯彦君著 著
  • 出版社： 北京：国防工业出版社
  • ISBN：9787118090741
  • 出版时间：2014
  • 标注页数：308页
  • 文件大小：118MB
  • 文件页数：326页
  • 主题词：航天器－飞行控制－电子计算机－容错技术

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图书目录

第1章 绪论1

1.1容错技术的基本概念和理论1

1.1.1基本概念1

1.1.2可靠性理论4

1.2航天器控制计算机面临的空间环境9

1.2.1空间环境介绍9

1.2.2空间环境的损伤效应分析13

1.3容错技术发展状况及其展望19

第2章 容错系统结构及其关键技术23

2.1容错系统结构23

2.1.1模块级冗余结构23

2.1.2备份容错结构26

2.1.3三机容错结构29

2.1.4其他容错结构32

2.2同步技术32

2.2.1同步时钟系统33

2.2.2系统同步方法45

2.3硬件冗余容错设计52

2.3.1冗余设计的通用逻辑模型和流程52

2.3.2冗余的方案论证53

2.3.3冗余的设计实现54

2.3.4冗余的分析验证59

2.3.5冗余的测试验证63

第3章 故障检测技术64

3.1故障模型64

3.1.1按时间分类的故障模型65

3.1.2按空间分类的故障模型65

3.2故障检测技术68

3.2.1概述68

3.2.2 CPU的故障检测方法69

3.2.3存储器的故障检测方法75

3.2.4 I/O的故障检测方法83

第4章 总线技术85

4.1星载总线技术的概述85

4.1.1基本概念85

4.1.2基本术语86

4.2 MIL-STD-1553B总线87

4.2.1总线系统故障模型88

4.2.2总线冗余容错机制92

4.3 CAN总线101

4.3.1总线协议标准103

4.3.2物理层协议及容错性103

4.3.3数据链路层协议及容错性105

4.4 SpaceWire总线109

4.4.1物理层及容错性110

4.4.2链路层及容错性114

4.4.3网络及路由121

4.4.4容错机制124

4.5其他总线126

4.5.1 IEEE 1394总线126

4.5.2以太网130

4.5.3 I2C总线132

第5章 软件容错技术134

5.1软件容错的基本概念和原理134

5.1.1软件故障134

5.1.2软件容错135

5.1.3软件故障发现和表决135

5.1.4软件故障隔离137

5.1.5软件故障恢复137

5.1.6软件容错的技术体系139

5.2单版本软件容错140

5.2.1回卷恢复140

5.2.2基于编译器的软件容错技术142

5.2.3软件陷阱145

5.3多版本软件容错146

5.3.1恢复块146

5.3.2多版本编程147

5.3.3分布式恢复块148

5.3.4 N自检软件149

5.3.5一致性恢复块151

5.3.6接收表决151

5.3.7多版本的优缺点152

5.4基于数据多样性的软件容错152

5.4.1数据重表达153

5.4.2重试块153

5.4.3 N复制编程154

5.4.4两次仲裁154

第6章 FPGA容错技术156

6.1空间环境对FPGA的影响157

6.2 SRAM型FPGA的故障模式160

6.2.1 SRAM型FPGA的结构160

6.2.2 SRAM型FPGA的故障分类及故障模式分析163

6.3 SRAM型FPGA容错技术167

6.3.1 SRAM型FPGA的设计缓解技术167

6.3.2 SRAM型FPGA重配置技术176

6.4典型的SRAM型FPGA容错设计方案195

6.5反熔丝型FPGA的容错技术203

第7章 故障注入技术206

7.1故障注入的基本概念206

7.1.1实验者207

7.1.2建立故障模型207

7.1.3执行故障注入207

7.1.4故障注入的目标系统208

7.1.5系统行为观察208

7.1.6实验结果分析208

7.2故障注入技术分类208

7.2.1仿真实现的故障注入209

7.2.2硬件实现的故障注入211

7.2.3软件实现的故障注入212

7.2.4物理的故障注入214

7.2.5混合的故障注入216

7.3故障注入系统的评价及应用217

7.3.1注入的可控性217

7.3.2注入的可观性218

7.3.3注入的有效性218

7.3.4故障注入的应用219

7.4故障注入平台及工具220

7.4.1 EDA环境下的故障注入平台222

7.4.2基于计算机总线的故障注入平台223

7.4.3基于串列加速器的故障注入实例226

7.4.4故障注入技术研究的发展方向228

第8章 智能容错技术229

8.1可进化硬件容错229

8.1.1基本概念和原理229

8.1.2进化算法233

8.1.3可编程器件243

8.1.4可进化硬件容错的实现方法250

8.2入工免疫硬件容错265

8.2.1基本概念和原理265

8.2.2人工免疫容错方法276

8.2.3人工免疫容错的实现288

附录 术语294

参考文献297

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