一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)其及容錯管理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)，包含系統(tǒng)容錯管理軟件、重構(gòu)配置庫生成驗證系統(tǒng)，通過對航電核心系統(tǒng)資源和可能發(fā)生故障的預(yù)先分析，通過事先配置確定故障的處理策略，在系統(tǒng)運行時根據(jù)系統(tǒng)資源和故障的實際情況動態(tài)的進行分層故障處理，完成了系統(tǒng)的容錯管理。本發(fā)明通過對航電系統(tǒng)資源整合管理的容錯管理方法可在控制成本的情況下最大限度的提高系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】—種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)其及容錯管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航電系統(tǒng)的容錯管理的方法，特別涉及飛機航電核心系統(tǒng)資源的預(yù)先配置及運行時動態(tài)管理的容錯方法。
技術(shù)背景
[0002]隨著科技的不斷發(fā)展，飛機中的航電系統(tǒng)作為一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，它的研制成本和使用成本越來越高。航電系統(tǒng)中各子系統(tǒng)資源獨占，造成系統(tǒng)資源的浪費。航電核心系統(tǒng)無冗余的方式可靠性低；雙機熱備份方式也能提高系統(tǒng)的可靠性，但研制成本和使用成本高；各子系統(tǒng)各自為政的資源冗余可進一步降低成本和提高可靠性，但不能適應(yīng)航電系統(tǒng)綜合化、模塊化發(fā)展的技術(shù)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)，通過加強對航電系統(tǒng)資源的合理配置和管理，在確保系統(tǒng)實時性、安全性和可靠性的基礎(chǔ)上，最大限度的降低系統(tǒng)資源的冗余、降低成本、提高系統(tǒng)的可信度。
[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)，包含系統(tǒng)容錯管理軟件、重構(gòu)配置庫生成驗證系統(tǒng)；
[0006]所述重構(gòu)配置庫生成驗證系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)容錯管理軟件確定的系統(tǒng)容錯管理架構(gòu)對管理架構(gòu)和預(yù)先故障處理方式進行配置；
[0007]所述系統(tǒng)容錯管理軟件根據(jù)具體的航電核心系統(tǒng)的資源情況，預(yù)先對系統(tǒng)資源的管理架構(gòu)、可能發(fā)生的故障情況以及故障的處理模式進行配置，然后根據(jù)配置的系統(tǒng)資源的管理架構(gòu)構(gòu)建系統(tǒng)級、綜合區(qū)和資源級的三態(tài)容錯管理架構(gòu)，以及在系統(tǒng)運行時，不同級別的資源容錯管理軟件各自獨立的負責(zé)自己的管轄范圍并對自己的管轄范圍內(nèi)發(fā)生的故障進行診斷，對本級別不能處理的故障向上一級管理進行匯報、請求處理。
[0008]進一步，容錯管理系統(tǒng)還包含故障注入服務(wù)軟件，用于對驗證系統(tǒng)輸入的故障進行解析，并報告給系統(tǒng)容錯管理軟件，系統(tǒng)容錯管理軟件根據(jù)故障名、故障級別和發(fā)生的故障次數(shù)等信息進行相應(yīng)容錯機制的實施，驗證系統(tǒng)容錯管理系統(tǒng)的容錯特性。
[0009]進一步，所述系統(tǒng)容錯管理軟件包含安全管理軟件、配置管理軟件、健康監(jiān)控軟件、故障管理軟件；其中
[0010]所述安全管理軟件負責(zé)系統(tǒng)敏感數(shù)據(jù)的存儲、處理、交換以及保證傳送的安全性；
[0011]所述配置管理軟件負責(zé)系統(tǒng)初始化配置和重配置，配置表的選擇和系統(tǒng)中配置表的同步；
[0012]所述健康監(jiān)控軟件對資源的狀態(tài)進行監(jiān)控，對故障進行收集和過濾，將已確認(rèn)的故障及故障信息進行報告；[0013]所述故障管理軟件對健康監(jiān)控軟件報告的故障進行標(biāo)識、過濾、限制、定位、隔離，使系統(tǒng)具有故障容忍功能。
[0014]本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)的容錯管理方法，包含以下步驟:
[0015]A)、根據(jù)具體的航電核心系統(tǒng)的資源情況，系統(tǒng)容錯管理軟件構(gòu)建系統(tǒng)級(AC)、綜合區(qū)級(IA)和資源級(RE)的三態(tài)容錯管理架構(gòu)；
[0016]B)、確定系統(tǒng)容錯管理架構(gòu)后，通過重構(gòu)配置庫生成驗證系統(tǒng)對管理架構(gòu)和預(yù)先故障處理方式進行配置；
[0017]C)、系統(tǒng)運行時，駐留在模塊中的不同級別的容錯管理軟件各自獨立的負責(zé)自己的管轄范圍，對管轄范圍內(nèi)的故障進行診斷、根據(jù)故障的具體情況進行屏蔽、隔離和定位，對不能處理的故障向上一級別的節(jié)點進行匯報、請求處理。
[0018]進一步，所述的容錯管理方法還包含以下步驟:D)、駐留在航電核心系統(tǒng)上的故障注入服務(wù)軟件對驗證系統(tǒng)輸入的故障進行解析，并報告給系統(tǒng)容錯管理軟件，系統(tǒng)容錯管理軟件根據(jù)故障名、故障級別和發(fā)生的故障次數(shù)等信息進行相應(yīng)容錯機制的實施，驗證系統(tǒng)容錯管理系統(tǒng)的容錯特性。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:以較小的系統(tǒng)資源成本的進行系統(tǒng)的容錯管理，滿足了航電系統(tǒng)綜合化、模塊化所需的資源統(tǒng)一管理的同時，實現(xiàn)了系統(tǒng)可靠性的提高、降低成本。采用可配置的系統(tǒng)管理架構(gòu)，可應(yīng)用于不同的的航電核心系統(tǒng)，效果良好，值得推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為實施例中航電核心系統(tǒng)容錯管理架構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為實施例中容錯管理系統(tǒng)故障處理步驟示意圖；
[0023]圖4為實施例中故障注入驗證系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]此方法根據(jù)航電核心系統(tǒng)構(gòu)建管理架構(gòu)，并根據(jù)系統(tǒng)資源和可能發(fā)生的系統(tǒng)資源故障情況，采用邏輯分層方式(即進程級、分區(qū)級、模塊級和系統(tǒng)級)、先局部后整體的故障處理順序，預(yù)先對硬件資源以及硬件資源故障時駐留的應(yīng)用軟件的駐留情況進行配置(即靜態(tài)配置)。在系統(tǒng)運行時根據(jù)實際發(fā)生的故障情況動態(tài)調(diào)用預(yù)先設(shè)定的配置表的應(yīng)用軟件配置情況，通過采用應(yīng)用軟件駐留物理位置無關(guān)的通信中間件技術(shù)，實現(xiàn)航電系統(tǒng)資源的有效使用、自容錯能力并提高航電系統(tǒng)的可靠性(即動態(tài)管理)。
[0025]下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明:
[0026]本發(fā)明實施方案流程如下:
[0027]駐留在模塊中的容錯管理系統(tǒng)由系統(tǒng)容錯管理軟件、故障注入驗證系統(tǒng)和重構(gòu)配置庫生成驗證系統(tǒng)組成，示意圖如圖1所示。
[0028]根據(jù)具體的航電核心系統(tǒng)的資源情況，系統(tǒng)容錯管理軟件構(gòu)建系統(tǒng)級(AC)、綜合區(qū)級(IA)和資源級(RE)的三態(tài)容錯管理架構(gòu)。系統(tǒng)級(AC)負責(zé)整個系統(tǒng)的資源管理，可含多個綜合區(qū)級。綜合區(qū)級(IA)負責(zé)某個區(qū)域資源的管理，可含多個資源級。資源級(RE)負責(zé)某個資源的具體管理。例如:一個系統(tǒng)由7塊通用處理模塊(CFM)構(gòu)成，有一個模塊(CFM5)為系統(tǒng)冗余模塊，則可如圖2構(gòu)建系統(tǒng)容錯管理架構(gòu)。
[0029]確定系統(tǒng)容錯管理架構(gòu)后，通過重構(gòu)配置庫生成驗證系統(tǒng)對管理架構(gòu)和預(yù)先故障處理方式(應(yīng)考慮到模塊出現(xiàn)故障的各種情況)進行配置。重構(gòu)配置庫配置內(nèi)容包括:容錯管理體系架構(gòu)配置、容錯重構(gòu)策略配置和故障處理配置。通過配置信息的合理性和合法性檢驗，生成用戶指定的數(shù)據(jù)格式配置信息文件。
[0030]系統(tǒng)運行時，駐留在模塊中的不同級別的容錯管理軟件各自獨立的負責(zé)自己的管轄范圍，對管轄范圍內(nèi)的故障進行診斷、根據(jù)故障的具體情況進行屏蔽、隔離和定位，對不能處理的故障向上一級別的節(jié)點進行匯報、請求處理。一般情況下，資源級含模塊內(nèi)分區(qū)的故障處理，綜合區(qū)級含模塊的故障處理，系統(tǒng)級含子系統(tǒng)級的故障處理。其故障處理步驟示意圖如圖3所示。在圖1的管理架構(gòu)中，冗余資源RE5可被四個綜合區(qū)(IA-1、IA-1-1、IA-1-2 和 IA-2)使用。
[0031]為驗證系統(tǒng)的容錯管理能力，用戶首先預(yù)測可能發(fā)生的故障，整理后通過系統(tǒng)配置庫生成驗證系統(tǒng)對需注入的故障進行配置。用戶根據(jù)故障注入庫的故障配置情況注入故障，故障注入驗證軟件將注入的故障注入目標(biāo)機系統(tǒng)。駐留在目標(biāo)機上的故障注入服務(wù)軟件對故障進行解析，并報告給系統(tǒng)容錯管理軟件，系統(tǒng)容錯管理軟件根據(jù)故障名、故障級別和發(fā)生的故障次數(shù)等信息進行相應(yīng)容錯機制的實施，驗證系統(tǒng)容錯管理系統(tǒng)的容錯特性。
[0032]本發(fā)明及其變型都屬于保護范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)，包含系統(tǒng)容錯管理軟件、重構(gòu)配置庫生成驗證系統(tǒng)； 所述重構(gòu)配置庫生成驗證系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)容錯管理軟件確定的系統(tǒng)容錯管理架構(gòu)對管理架構(gòu)和預(yù)先故障處理方式進行配置； 所述系統(tǒng)容錯管理軟件根據(jù)具體的航電核心系統(tǒng)的資源情況，預(yù)先對系統(tǒng)資源的管理架構(gòu)、可能發(fā)生的故障情況以及故障的處理模式進行配置，然后根據(jù)配置的系統(tǒng)資源的管理架構(gòu)構(gòu)建系統(tǒng)級、綜合區(qū)和資源級的三態(tài)容錯管理架構(gòu)，以及在系統(tǒng)運行時，不同級別的資源容錯管理軟件各自獨立的負責(zé)自己的管轄范圍并對自己的管轄范圍內(nèi)發(fā)生的故障進行診斷，對本級別不能處理的故障向上一級管理進行匯報、請求處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)，其特征在于還包含故障注入服務(wù)軟件，用于對驗證系統(tǒng)輸入的故障進行解析，并報告給系統(tǒng)容錯管理軟件，系統(tǒng)容錯管理軟件根據(jù)故障名、故障級別和發(fā)生的故障次數(shù)等信息進行相應(yīng)容錯機制的實施，驗證系統(tǒng)容錯管理系統(tǒng)的容錯特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)容錯管理軟件包含安全管理軟件、配置管理軟件、健康監(jiān)控軟件、故障管理軟件；其中 所述安全管理軟件負責(zé)系統(tǒng)敏感數(shù)據(jù)的存儲、處理、交換以及保證傳送的安全性； 所述配置管理軟件負責(zé)系統(tǒng)初始化配置和重配置，配置表的選擇和系統(tǒng)中配置表的同I K少； 所述健康監(jiān)控軟件對資源的狀態(tài)進行監(jiān)控，對故障進行收集和過濾，將已確認(rèn)的故障及故障信息進行報告； 所述故障管理軟件對健康監(jiān)控軟件報告的故障進行標(biāo)識、過濾、限制、定位、隔離，使系統(tǒng)具有故障容忍功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于航電核心系統(tǒng)的容錯管理系統(tǒng)的容錯管理方法，包含以下步驟: A)、根據(jù)具體的航電核心系統(tǒng)的資源情況，系統(tǒng)容錯管理軟件構(gòu)建系統(tǒng)級、綜合區(qū)級和資源級的三態(tài)容錯管理架構(gòu)； B)、確定系統(tǒng)容錯管理架構(gòu)后，通過重構(gòu)配置庫生成驗證系統(tǒng)對管理架構(gòu)和預(yù)先故障處理方式進行配置； C)、系統(tǒng)運行時，駐留在模塊中的不同級別的容錯管理軟件各自獨立的負責(zé)自己的管轄范圍，對管轄范圍內(nèi)的故障進行診斷、根據(jù)故障的具體情況進行屏蔽、隔離和定位，對不能處理的故障向上一級別的節(jié)點進行匯報、請求處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的容錯管理方法，其特征在于還包含以下步驟:D)、駐留在航電核心系統(tǒng)上的故障注入服務(wù)軟件對驗證系統(tǒng)輸入的故障進行解析，并報告給系統(tǒng)容錯管理軟件，系統(tǒng)容錯管理軟件根據(jù)故障名、故障級別和發(fā)生的故障次數(shù)等信息進行相應(yīng)容錯機制的實施，驗證系統(tǒng)容錯管理系統(tǒng)的容錯特性。
【文檔編號】G06Q10/06GK104008452SQ201410234322
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】程春姬, 康介祥, 洪沛, 崔杰, 朱劍鋒, 盛春玲, 饒俊文 申請人:中國航空無線電電子研究所