[发明专利]一种传感器数据分配网络故障容错架构及方法

说明书

针对综合化航电系统对综合信号处理分系统可靠性的需求，本发明提出了一种传感器数据分配网络故障容错架构及方法。传感器数据分配网络采用双余度设计，余度之间采用热备份工作方式，通过心跳机制进行故障检测，系统控制器通过双余度控制通道对其进行管理。传感器数据分配网络的故障容错方法，可以有效的提高综合信号处理分系统的可靠性。

技术领域

本发明属于综合核心处理系统设计技术领域，具体涉及一种传感器数据分配网络故障容错架构及方法。

背景技术

在以往的信号处理分系统中，飞机上的各类前端传感器分别与对应的信号处理单元点对点连接，导致信号处理分系统不具备综合处理能力，无法支持系统实现多传感器协同探测、多传感器数据融合等功能，并且当某一类传感器对应的信号处理单元发生故障时，系统将失去该类传感器信号处理功能，可靠性较低。

随着综合模块化航电系统技术的应用，综合信号处理分系统需要实现多传感器信号的综合处理，每类传感器对应的信号处理资源物理位置不固定，当系统任务运行模式发生变化或综合信号处理单元发生资源重构时，每类传感器与综合信号处理单元之间的数据分配策略需要进行动态、实时配置，这就对数据分配实现方法提出了更高的要求，而现有技术则无法满足系统的综合处理要求和故障容错要求。

发明内容

本发明提出一种传感器数据分配网络故障容错架构及方法，目的是有效地提高综合信号处理分系统的综合处理能力和故障容错能力。

本发明的技术方案：

本发明提供一种传感器数据分配网络故障容错架构，包括两个软硬件完全相同的交换网络，分别作为工作交换网络、备份交换网络，上述两个交换网络采用双余度设计，余度之间采用热备份工作方式并通过同步通道交联，系统控制器通过双余度控制通道对上述两个余度进行管理。所述热备份工作方式是指，上电后，两个交换网络运行相同的应用软件，工作交换网络输出运行结果，备份交换网络不输出结果。

本发明提供一种传感器数据分配网络故障容错方法，采用了所述的一种传感器数据分配网络故障容错架构，包括故障容错检测方法与故障容错处理方法。

所述故障容错检测方法为，双余度交换网络之间采用心跳机制进行故障检测，即工作交换网络周期性的向备份交换网络发送握手信号，备份交换网络接收到握手信号后，向工作交换网络反馈握手成功信号。

所述故障容错处理方法包括三种情况：

第一种，如果备份交换网络接收不到工作交换网络发出的握手信号，且后端综合信号处理单元接收到的传感器数据不正常，说明当前工作交换网络出现复杂故障，此时执行热备份故障处理策略，即备份交换网络中的处理器立即向其对应的数字交叉开关输出系统当前的网络配置表，开始正常工作，并通过控制通道向系统控制器报告当前的故障信息；

第二种，如果备份交换网络接收不到工作交换网络发出的握手信号，但后端综合信号处理单元接收到的传感器数据正常，说明当前工作交换网络中的处理器电路出现故障，数字交叉开关电路和光电转换器电路工作正常，此时有两种故障处理方法：

(1)备份交换网络中的处理器立即向其对应的数字交叉开关输出系统当前的网络配置表，此时执行热备份故障处理策略，备份交换网络开始正常工作，并通过控制通道向系统控制器报告当前的故障信息；

(2)备份交换网络中的处理器，通过其处理器控制总线，对当前工作交换网络中的数字交叉开关进行接管，此时执行交叉管理故障处理策略，系统当前的网络配置表保持不变，继续正常工作，备份交换网络中的处理器通过控制通道向系统控制器报告当前故障信息；

第三种，如果备份交换网络正常接收到工作交换网络发出的握手信号，但后端综合信号处理单元接收到的传感器数据不正常，说明当前工作交换网络中的数字交叉开关电路或光电转换器电路出现故障，处理器电路工作正常，此时可执行热备份故障处理策略或交叉管理故障处理策略。