一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法

技术领域

本发明涉及飞机机电管理系统的试验验证领域，特别涉及了一种 基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法。

背景技术

飞机机电管理系统是一个两余度、四节点的分布式容错计算机管 理系统，故障模式及容错重构策略复杂，故障注入点多且有些硬件故 障在试验室环境中难以实现或不能实现。

发明内容

本发明的目的是在飞机机电管理系统的试验验证中，完成容错重 构功能的考核，特提供了一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故 障注入方法。

本发明提供了一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入 方法，其特征在于：所述的基于硬、软件故障注入相结合的在线故障 注入方法，随机、定时、按既定模式在线注入开路、对电源短路、对 地短路、信号间短路、特殊故障信号；

故障类型：

外部硬线信号故障：开路故障、对电源短路、对地短路、线间短 路、过/欠频故障、过/欠压故障；

内部I/O口、CPU等计算机资源故障：节点计算机内部I/O口BIT

故障、CPU及内存等计算机资源BIT故障；

由故障注入计算机、故障信号源（包括：直流信号源、交流信号 故障源）、故障路由控制单元、故障回收单元构成；

故障路由控制单元包含硬件故障注入单元、故障注入总线；每个 故障注入单元由三个信号/故障路由继电器构成，故障注入总线数量 可根据故障注入信号要求设置；

故障注入单元与系统串联实现正常信号路由，故障注入总线引入 预定故障信号，故障控制计算机灵活实现信号开路、电源短路、对地 短路、信号间短路、特殊故障信号等故障在线注入功能，可随机、定 时、按既定模式注入故障；故障回收单元采集、比较系统输入、输出 响应，判别容错管理系统控制策略是否正确；

CPU模块故障、看门狗故障、总线故障、计算机机内部I/O级信 号故障在试验室环境中难以实现或不能实现硬件故障注入，为验证容 错系统的故障检测和容错策略验证，基于系统BIT，采用软件故障注 入系统。

所述的软件故障注入方法具体为，软件故障注入系统由故障注入 计算机和待验证宿主管理计算机构成，二者通过RS422相连，故障注 入计算机和待验证宿主管理计算机分别驻留故障编码、解码程序，故 障注入计算机通过故障编码的形式任意注入符合要求的故障码，待验 证宿主管理计算机根据故障编码在线修改系统BIT结果，引起管理计 算机的管理流程跳转，进而验证系统故障容错策略是否正确。

本发明的优点：

本发明所述的基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方 法，实现了基于硬、软件故障注入相结合的综合在线故障注入系统， 成功应用于某型飞机机电管理系统的试验验证中，所采用的技术方案 和故障注入思想可推广应用于其他领域的容错重构系统的试验考核。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为正常信号路由示意图；

图2为开路故障示意图；

图3为对地短路故障示意图；

图4为特殊信号或对电源短路故障示意图；

图5为信号间短路故障示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注 入方法，其特征在于：所述的基于硬、软件故障注入相结合的在线故 障注入方法，随机、定时、按既定模式在线注入开路、对电源短路、 对地短路、信号间短路、特殊故障信号；

故障类型：

外部硬线信号故障：开路故障、对电源短路、对地短路、线间短 路、过/欠频故障、过/欠压故障；

内部I/O口、CPU等计算机资源故障：节点计算机内部I/O口BIT

故障、CPU及内存等计算机资源BIT故障；

由故障注入计算机、故障信号源（包括：直流信号源、交流信号 故障源）、故障路由控制单元、故障回收单元构成；

故障路由控制单元包含硬件故障注入单元、故障注入总线；每个 故障注入单元由三个信号/故障路由继电器构成，故障注入总线数量 可根据故障注入信号要求设置；

故障注入单元与系统串联实现正常信号路由，故障注入总线引入 预定故障信号，故障控制计算机灵活实现信号开路、电源短路、对地 短路、信号间短路、特殊故障信号等故障在线注入功能，可随机、定 时、按既定模式注入故障；故障回收单元采集、比较系统输入、输出 响应，判别容错管理系统控制策略是否正确；

CPU模块故障、看门狗故障、总线故障、计算机机内部I/O级信 号故障在试验室环境中难以实现或不能实现硬件故障注入，为验证容 错系统的故障检测和容错策略验证，基于系统BIT，采用软件故障注 入系统。

所述的软件故障注入方法具体为，软件故障注入系统由故障注入 计算机和待验证宿主管理计算机构成，二者通过RS422相连，故障注 入计算机和待验证宿主管理计算机分别驻留故障编码、解码程序，故 障注入计算机通过故障编码的形式任意注入符合要求的故障码，待验 证宿主管理计算机根据故障编码在线修改系统BIT结果，引起管理计 算机的管理流程跳转，进而验证系统故障容错策略是否正确。