一种基于冗余API接口的星载系统软件防护方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于冗余API接口的星载系统软件防护方法。从星载系统中所承载的存储器或者内存空间中提取进行交互控制过程的数据信息；将数据信息通过编码防护接口，进行编码备份，并将备份数据保存到星载系统存储区的内存空间当中；当调用原始数据信息时，提取备份数据，并通过解码恢复接口，将其进行解码操作，得到正确的数据信息；通过编解码得出的数据信息，还原数据流或控制流，拷贝到原始数据信息在星载系统存储空间的相应位置。本发明专利技术具有良好的纠错和检错能力，准确纠正多位随机错误以及突发错误，并具备很强的环境适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于冗余API接口的星载系统软件防护方法
本专利技术涉及星载系统防护领域，特别是一种基于冗余API接口的星载系统软件防护方法。
技术介绍
太空环境当中充满了各种空间辐射以及高能粒子。空间辐射通常可以使星载系统暂时失灵，严重时甚至会导致卫星损毁。空间辐射一般通过以下三种方式影响星载系统的正常运行：总剂量效应、单粒子效应和位移损伤。其中对航天器影响最大的为总剂量效应TID和单粒子效应SEE。前者由于电子的长期积累所造成，后者则由高能重离子轰击元器件引起，具体可分为单粒子翻转SEU、单粒子闩锁SEL、单粒子瞬态效应SET、单粒子功能中断SEFI、单粒子烧毁SEB等效应。基于星载计算机对于卫星的重要性，必须将其可靠性作为首要设计指标。通常采用一定的容错技术对星载系统进行保护。根据文献检索，发现目前基于星载系统的软件方案大多从硬件防护的角度出发，目前的存储器结构使用了ECC编码和奇偶校验码，通过其中的冗余位来定位甚至恢复错误。但是硬件容错技术需要增加特定形式的硬件逻辑来满足冗余计算的需求，很多情况下，成本和功耗等原因限制了硬件容错的使用范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于冗余API接口的星载系统软件防护方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：从星载系统中所承载的存储器或者内存空间中提取进行交互控制过程的数据信息；/n步骤2：将数据信息通过编码防护接口，进行编码备份，并将备份数据保存到星载系统存储区的内存空间当中；/n步骤3：当调用原始数据信息时，提取备份数据，并通过解码恢复接口，将其进行解码操作，得到正确的数据信息；/n步骤4：通过编解码得出的数据信息，还原数据流或控制流，拷贝到原始数据信息在星载系统存储空间的相应位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于冗余API接口的星载系统软件防护方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：从星载系统中所承载的存储器或者内存空间中提取进行交互控制过程的数据信息；
步骤2：将数据信息通过编码防护接口，进行编码备份，并将备份数据保存到星载系统存储区的内存空间当中；
步骤3：当调用原始数据信息时，提取备份数据，并通过解码恢复接口，将其进行解码操作，得到正确的数据信息；
步骤4：通过编解码得出的数据信息，还原数据流或控制流，拷贝到原始数据信息在星载系统存储空间的相应位置。


2.根据权利要求1所述的基于冗余API接口的星载系统软件防护方法，其特征在于，步骤1中所述从星载系统中所承载的存储器或者内存空间中提取进行交互控制过程的数据信息的具体实现步骤为：从存储器或者内存空间中提取出数据信息，进行处理的数据类型包括整型、长整型、单精度浮点型、双精度浮点型、整型数组、字符型变量和字符型数组共七种内置数据类型，以及程序设计结构中的结构体类型。


3.根据权利要求1所述的基于冗余API接口的星载系统软件防护方法，其特征在于，步骤2中所述将数据信息通过编码防护接口，进行编码备份的具体实现步骤为：
1）星载系统编码防护接口通过编码类型type字段作为输入参数，来设定编码防护过程中使用的编码方案；
2）星载系统编码防护接口通过设置编码冗余率bit字段作为输入参数，从选定编码方案中选择一种支持的编解码冗余率；
3）通过设定的编码方案和编码位数对步骤1中提取出的数据信息进行编码操作，得到编码后的备份数据，将其保存在星载系统存储空间中。


4.根据权利要求3所述的基于冗余API接口的星载系统软件防护方法，其特征在于，所述编码方案以及能够支持的编解码冗余率如下：
1）循环冗余码CRC
星载系统防护接口中支持编解...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，刘伟伟，刘光杰，葛书敏，潘尚考，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32