基于多计算核的冗余控制方法、计算核及冗余控制系统技术方案

本发明专利技术涉及冗余控制技术领域，具体涉及基于多计算核的冗余控制方法、计算核以及冗余控制系统，其中方法包括获取第一输入数据；对所述第一输入数据进行封装，以得到第一输入数据帧；将所述第一输入数据帧发送给其他计算核，并接收其他计算核发送的多个第二输入数据帧；根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，以对所述输入数据进行处理。每个计算核将各自获取到的输入数据进行封装后发送给其他计算核，然后每个计算核对获取到的所有数据进行仲裁确定一个输入数据，且所有计算核的仲裁结果相同，那么通过多个计算核对输入数据进行仲裁解决了通过一个硬件系统进行仲裁所导致的冗余效果不佳的问题。

Redundant control method, computing core and redundant control system based on multi computing core

【技术实现步骤摘要】
基于多计算核的冗余控制方法、计算核及冗余控制系统
本专利技术涉及冗余控制
，具体涉及基于多计算核的冗余控制方法、计算核及冗余控制系统。
技术介绍
在运载火箭控制系统的多计算核计算核的冗余控制硬件系统场景中，需要对部署在各个多计算核计算核的数据进行同步，共同完成冗余控制决策，保证软硬件系统在恶劣工作环境下能够正常计算和控制输出。一般多计算核计算核控制硬件运载火箭系统的冗余控制过程如下：在输入情况下，由硬件系统进行输入数据的分配，即将输入数据分发给多个计算核，各个计算核分别对输入数据进行处理，所有计算核将各自的处理结果输出至该硬件系统，所述的硬件系统通过多个计算核计算核的计算结果进行有效性和结果进行选择，然后硬件系统选择某一结果进行输出。然而，上述冗余控制过程的输出决策是由硬件系统实现，且该硬件系统唯一，形成冗余方案单点；即由于输出判决是由唯一的硬件系统决定，那么就与冗余控制的设计初衷相违背，导致冗余控制的效果不佳。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于多计算核的冗余同步方法、计算核及冗余控制系统，以解决现有冗余控制方法的效果不佳的问题。根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于多计算核的冗余控制方法，包括：获取第一输入数据；对所述第一输入数据进行封装，以得到第一输入数据帧；将所述第一输入数据帧发送给其他计算核，并接收其他计算核发送的多个第二输入数据帧；其中，所述第二输入数据帧为其他计算核对各自获取到的第二输入数据封装后得到的；根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，以对所述输入数据进行处理。本专利技术实施例提供的基于多计算核的冗余控制方法，每个计算核将各自获取到的输入数据进行封装后发送给其他计算核，即每个计算核均能够获取到除自身获取到的输入数据以外，还能够获取到其他计算核所获取到的输入数据；然后每个计算核对获取到的所有数据进行仲裁确定一个输入数据，且所有计算核的仲裁结果相同，那么通过多个计算核对输入数据进行仲裁解决了通过一个硬件系统进行仲裁所导致的冗余效果不佳的问题；且由于本专利技术提出的冗余控制方法是全部基于软件实现的，具有自恢复功能，能够避免由于硬件系统的异常所导致的无法恢复的问题。结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，以对所述输入数据进行处理，包括：统计所述第一输入数据以及多个第二输入数据中相同的输入数据；确定相同的输入数据为所述输入数据；对所述输入数据进行处理。本专利技术实施例提供的基于多计算核的冗余控制方法，每个计算核通过对获取到的所有输入数据进行仲裁，统计出相同的输入数据并将该输入数据作为确定出的一个输入数据，用于后续的处理，以保证后续计算核的输入同步。结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述对所述第一输入数据进行封装，以得到第一输入数据帧，包括：对所述第一输入数据加上第一时间戳，以得到所述第一输入数据帧；所述第一时间戳为本地计算核获取到所述第一输入数据的时间；其中，所述第二输入数据帧为其他计算核对各自获取到的第二输入数据加上第二时间戳得到的；所述第二时间戳为其他计算核获取到各自对应的第二输入数据的时间。本专利技术实施例提供的基于多计算核的冗余控制方法，通过时间戳表示计算核获取到输入数据的时间，后续可以通过该时间戳确定所获取到的输入数据是否更新，以提高冗余控制的可靠性。结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述第一输入数据帧以及所述第二输入数据帧还包括有各自对应的计算核的标识符；其中，所述根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，包括：分别提取所述第一输入数据帧以及所述第二输入数据帧中的时间戳以及计算核的标识符；判断对应于同一所述标识符的时间戳与上一次提取出的时间戳是否相同；当对应于同一所述标识符的时间戳与上一次提取出的时间戳相同，确定所述标识符对应的输入数据帧无效；根据有效的输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据。本专利技术实施例提供的基于多计算核的冗余控制方法，利用时间戳判断获取到的数据是否发生更新，以确定该数据是否有效；在数据有效的情况下再进行输入数据的仲裁，一方面能够提高冗余控制的效率，另一方面能够提高冗余控制的可靠性。结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，以对所述输入数据进行处理的步骤之前还包括：在预设输入时间段内，利用所述标识符判断是否接收到所有其他计算核发送的所述第二输入数据帧，以确定所述其他计算核是否异常。本专利技术实施例提供的基于多计算核的冗余控制方法，利用标识符区分各个计算核，并在输入数据共享时，利用该标识符即可确定哪个计算核出现异常。结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述对所述输入数据进行处理的步骤之后，还包括：获取本地计算核基于所述输入数据的第一输出数据；对所述第一输出数据进行封装，以得到第一输出数据帧；将所述第一输出数据帧发送给其他计算核，并接收其他计算核发送的多个第二输出数据帧；其中，所述第二输出数据帧为其他计算核基于所述输入数据各自进行处理后得到第二输出数据，并对第二输出数据封装后得到的；根据所述第一输出数据帧以及多个第二输出数据帧进行输出数据的仲裁，确定有效输出数据。本专利技术实施例提供的基于多计算核的冗余控制方法，每个计算核将各自基于输入数据处理后得到的输出数据发送给其他计算核，即每个计算核均能够获取到除自身处理得到的输出数据以外，还能够获取到其他计算核的输出数据；然后每个计算核对获取到的所有输出数据进行仲裁确定有效输出数据，那么通过多个计算核对输出数据进行仲裁解决了通过一个硬件系统进行仲裁所导致的冗余效果不佳的问题；且由于本专利技术提出的冗余控制方法是全部基于软件实现的，具有自恢复功能，能够避免由于硬件系统的异常所导致的无法恢复的问题。结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述根据所述第一输出数据帧以及多个第二输出数据帧进行输出数据的仲裁，确定有效输出数据，包括：统计所述第一输出数据以及多个第二输出数据中相同的输出数据及其对应的数量；确定数量较多的相同的输出数据为所述有效输出数据。结合第一方面第五实施方式，在第一方面第七实施方式中，所述根据所述第一输出数据帧以及多个第二输出数据帧进行输出数据的仲裁，确定有效输出数据的步骤之后，还包括：与所述其他计算核进行握手同步，以确定输出所述有效输出数据的计算核。本专利技术实施例提供的基于多计算核的冗余控制方法，通过握手同步的方式，从有效输出数据对应的计算核中确定一个计算核进行有效输出数据的输出，该输出控制仲裁也是在多个计算核之间进行的，提高了冗余控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多计算核的冗余控制方法，其特征在于，包括：/n获取第一输入数据；/n对所述第一输入数据进行封装，以得到第一输入数据帧；/n将所述第一输入数据帧发送给其他计算核，并接收其他计算核发送的多个第二输入数据帧；其中，所述第二输入数据帧为其他计算核对各自获取到的第二输入数据封装后得到的；/n根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，以对所述输入数据进行处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多计算核的冗余控制方法，其特征在于，包括：
获取第一输入数据；
对所述第一输入数据进行封装，以得到第一输入数据帧；
将所述第一输入数据帧发送给其他计算核，并接收其他计算核发送的多个第二输入数据帧；其中，所述第二输入数据帧为其他计算核对各自获取到的第二输入数据封装后得到的；
根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，以对所述输入数据进行处理。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，以对所述输入数据进行处理，包括：
统计所述第一输入数据以及多个第二输入数据中相同的输入数据；
确定相同的输入数据为所述输入数据；
对所述输入数据进行处理。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一输入数据进行封装，以得到第一输入数据帧，包括：
对所述第一输入数据加上第一时间戳，以得到所述第一输入数据帧；所述第一时间戳为本地计算核获取到所述第一输入数据的时间；
其中，所述第二输入数据帧为其他计算核对各自获取到的第二输入数据加上第二时间戳得到的；所述第二时间戳为其他计算核获取到各自对应的第二输入数据的时间。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一输入数据帧以及所述第二输入数据帧还包括有各自对应的计算核的标识符；其中，所述根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，包括：
分别提取所述第一输入数据帧以及所述第二输入数据帧中的时间戳以及计算核的标识符；
判断对应于同一所述标识符的时间戳与上一次提取出的时间戳是否相同；
当对应于同一所述标识符的时间戳与上一次提取出的时间戳相同，确定所述标识符对应的输入数据帧无效；
根据有效的输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一输入数据帧以及多个第二输入数据帧进行输入数据的仲裁，确定一个输入数据，以对所述输入数据进行处理的步骤之前还包括：
在预设输入时间段内，利用所述标识符判断是否接收到所有其他计算核发送的所述第二输入数据帧，以确定所述其他计算核是否异常。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵也倪，彭小波，
申请(专利权)人：北京星际荣耀空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11