Математическое и программное обеспечение повышения живучести управляющих модулей систем реального времени

• Автор: Ширяев, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОЮАЩЕИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПУТЕЙ

ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ ЦПО.

1.1. Структура ЦПО управляющих вычислительных систем реального времени, характеристики надежности ЦПО.

1.2. Обзор моделей оценки надежности ЦПО .

1.3. Анализ существующих подходов к повышению

надежности ЦПО.

1.4. Постановка научной задачи исследования.

1.5. Выводы
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ
НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ Ц1Ю УПРАВЛЯЮЩЕЙ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Совершенствование процесса разработки ЦПО путем добавления программной избыточности
2.2. Обоснование метода повышения надежности работы ЦПО путем добавления программной избыточности с критериальным подключением программных модулей
2.3. Методика выбора программных модулей, рекомендуемых для добавления программной избыточности
2.4. Модель оценки надежности работы ЦПО критериальным подключением программных модулей на основе графа состояний системы .
2.5. Выводы.
3. ЭКСЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ
ЦПО УПРАВЛЯЮЩИХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
3.1. Методика проведения экспериментальных исследований
3.2. Алгоритм реализации метода повышения надежности работы ЦПО путем добавления программной избыточности с критериальным подключением программных модулей
3.3. Оценка эффективности предложенного метода по результатам экспериментальных исследований
3.4. Предложения по повышению надежности работы ЦПО управляющих вычислительных систем реального времени
3.5. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Между тем, использование программной избыточности позволяет исправлять возникшие в процессе работы ЦПО сбои. Это производится путем замещения результатов работы отказавшего программного модуля результатами функционирования исправного. Условия функционирования вычислительных систем в режимах реального времени, а так же отсутствие четкого научно-методического аппарата применения метода повышения надежности ЦПО путем добавления программной избыточности не позволяют использовать ранее предложенные методы и подходы к введению программной избыточности при модернизации серийно освоенных или при разработке новых изделий на базе ОСРВ. ЦПО. Эти обстоятельства определяют актуальность данной работы, целью которой является повышение надежности работы ЦПО управляющей вычислительной системы реального времени, применяемой в комплексах моделирования внешней обстановки радиолокационных и навигационных систем. Решаемая в работе научная задача состоит в совершенствовании научно-методического аппарата разработки целевого программного обеспечения на этапе проектирования путем добавления программной избыточности. Объектом исследования избрано ЦПО вычислительной системы реального времени, а предметом исследования - методы и способы повышения надежности целевого программного обеспечения управляющих вычислительных систем реального времени комплексов радиолокационных и навигационных систем. Методы исследования. В диссертации используются методы структурного анализа, имитационного и структурного моделирования, матричного исчисления, теории множеств, статистического анализа, теории графов, теории планирования экспериментов, теории оценивания и корреляционного анализа. ЦПО путем добавления программной избыточности. Достоверность полученных научных результатов, выводов и рекомендаций обеспечивается корректным применением методов исследования и подтверждается совпадением теоретических и практических результатов при разработке и модернизации ЦПО с использованием метода повышения надежности путем добавления программной избыточности. Реализация результатов работы. Метод повышения надежности разрабатываемых и модернизируемых комплексов целевого программного обеспечения на основе внесения структурной избыточности, модель оценки надежности функционирования комплекса целевог о программного обеспечения, разработанного на основе данного метода и методика выбора программных модулей, рекомендованных для введения избыточности были реализованы в ОАО «Концерн «Морин-формсистема - Агат» (г. Москва) при проведении исследований в ОКР «Линкор» и проведении отладки целевого программного обеспечения модулей МСВ/С (акт от января г. Москва) при разработке программного обеспечения комплексов моделирования внешней обстановки (акт от января г. Модель состояний ЦПО при использовании метода повышения надежности путем добавления программной избыточности с последовательным подключением программных модулей, на основе графа состояний. Апробация работы. Основные научные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на VII и VIII молодежных научно-технических конференциях «Взгляд в будущее - » и «Взгляд в будущее -» (г. Санкт-Петербург, г. XVI Макеевские чтения» (г. Москва, г. Состояние, проблемы и перспективы создания корабельных информационно-управляющих комплексов» (г. Москва, г. II российской научно-практической конференции судостроителей «Единение науки и практики » (г. Москва, г. Они опубликованы в 8 работах (7 статьях / в том числе в 1 статье, опубликованной в ведущем рецензируемом научном журнале в соответствии с перечнем ВАК Министерства образования и науки РФ), в 1 свидетельстве о государственной регистрации программ для ЭВМ в Роспатенте РФ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, списка использованных источников, включающего 5 наименований. Во введении обосновывается актуальность исследуемой в диссертации задачи. Сформулированы положения, выносимые на защиту, обоснована их научная новизна и практическая значимость.