基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统及方法，基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统包括嵌入式处理器、EEPROM、PROM、SRAM，EEPROM用来存放星载软件的全功能应用代码，PROM用来存放星载软件的最简控制模式应用代码，嵌入式处理器作为硬件核心，用于访问并处理各存储器中的指令或者数据，SRAM用于静态随机存取嵌入式处理器内的数据。本发明专利技术基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统及方法避免了星载计算机功能的瘫痪，提高了软件的可靠性，同时满足了软件的在轨可维护性需求，适应卫星应用功能可在轨升级的发展趋势。

Reliability design system and method of spaceborne software based on software redundancy

The invention discloses a software redundancy based on load software reliability design system and method, software redundancy of onboard software reliability design system including embedded processor, EEPROM, PROM, SRAM based on EEPROM for full function application code stored onboard software, PROM is used to store the most simple on-board software control mode of application code the embedded processor, as the hardware core for accessing and processing instructions or data in memory, SRAM for static random access data in embedded processor. The invention of software redundancy star based on software reliability design system and method to avoid the on-board computer function paralysis, improve the reliability of the software, and the software meet on orbit maintenance requirements, to adapt to the development trend of satellite application function on orbit upgrade.

【技术实现步骤摘要】
基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统及方法
本专利技术涉及一种星载软件可靠性设计系统及方法，特别是涉及一种基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统及方法。
技术介绍
星载软件作为嵌入式软件，运行于卫星平台或者载荷的单机中，协同星上其它软硬件共同完成各种功能。星载软件一般存储在星载计算机的PROM(可编程只读存储器)或者EEPROM(电可擦可编程只读存储器)等存储介质中。PROM具有可靠性高的特点，但其不可重新编程的特点，增加了软件在轨维护的困难。随着星载软件规模的日益庞大，功能也越来越复杂，RPOM存储器已逐渐不能满足软件的在轨可维护性需求，比如软件版本的升级需要在轨固化。EEPROM支持可重新编程，有利于软件的升级和维护，但其硬件特性不能抗击单粒子翻转错误，存在可靠性隐患。为了解决可靠性问题，传统做法是采用冗余备份的方式，即在EEPROM中存放至少三份代码，在程序运行时通过三取二表决获得正确的代码。该方法基本上可以解决单粒子翻转概率极低情况下的软件可靠性问题，比如低轨卫星，但对于中高轨卫星或者深空探测航天器，由于单粒子翻转概率较高，该方法就不能完全保证EEPROM中代码的正确性。星载软本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统，其特征在于，其包括嵌入式处理器、EEPROM、PROM、SRAM，EEPROM用来存放星载软件的全功能应用代码，PROM用来存放星载软件的最简控制模式应用代码，嵌入式处理器作为硬件核心，用于访问并处理各存储器中的指令或者数据，SRAM用于静态随机存取嵌入式处理器内的数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统，其特征在于，其包括嵌入式处理器、EEPROM、PROM、SRAM，EEPROM用来存放星载软件的全功能应用代码，PROM用来存放星载软件的最简控制模式应用代码，嵌入式处理器作为硬件核心，用于访问并处理各存储器中的指令或者数据，SRAM用于静态随机存取嵌入式处理器内的数据。2.如权利要求1所述的基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统，其特征在于，所述EEPROM采用三模冗余的方法存放星载软件全功能应用代码，即将三份相同的代码存放在三块不同的物理芯片中，在软件加载的过程中通过三取二表决的方式获取正确的代码，并在代码受损情况下自动地或者在地面干预下重新编程EEPROM修复或升级代码。3.如权利要求1所述的基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统，其特征在于，所述EEPROM内设有星载软件全功能应用代码，星载软件全功能应用代码作为全功能应用软件包含星载软件的全部功能，包括卫星信息流处理、载荷任务管理以及安全管理等功能，某些应用功能在轨时发生变更或者软件自身需要升级，则对EEPROM进行重新编程实现代码变更及固化。4.如权利要求1所述的基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统，其特征在于，所述PROM内设有星载软件最简控制模式应用代码，星载软件最简控制模式应用代码作为最简控制模式下的星载软件，包含基本应用功能、硬件初始化功能以及加载监控功能，PROM软件功能固定，在轨时软件代码不发生变更。5.如权利要求4所述的基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统，其特征在于，所述加载监控功能是指PROM软件根据星载计算机中的初稳态继电器状态或者冷热复位标志或者地面指令来决定运行EEPROM软件或者PROM软件，当运行EEPROM软件时，PROM软件需要将EEPROM中的软件代码加载到SRAM中，在加载EEPROM软件的过程中，同时读取三份软件代码并进行三取二表决，获得正确的代码进行加载，并记录出错的代码地址。6.如权利要求5所述的基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统，其特征在于，所述初稳态继电器状态分别表示卫星的初态与稳态，卫星发射前继电器置为初态，卫星入轨后地面通过指令置为稳态，之后保持不变，初态时计算机上电表示首次加电，稳态时计算机上电表示非首次加电。7.如权利要求5所述的基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统，其特征在于，所述冷热复位标志分别表示在计算机未断电情况下星载软件的复位方式，热复位指软件重新从软件代码区起始位置开始运行，不需要重新进行加载；冷复位指需要重新进行加载的复位方式。8.如权利要求1所述的基于软件冗余的星载软件可靠性设计系统，其特征在于，所述SRAM被划分为多个区域进行管理，主要包括代码区、程序数据区、在轨编程区、共享SRAM变量区、系统数据区，共享SRAM变量区用来存放EEPROM软件和PROM软件共享的数据变量，包括重要的控制参...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭艳丽，吴侃侃，李美光，田华，张大伟，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31