本文選題：FPGA + 故障注入　； 參考：《中國科學院大學(工程管理與信息技術(shù)學院)》2016年碩士論文

【摘要】：飛行控制軟件屬于關(guān)鍵軟件,具有高實時性、高可靠性和高安全性。航空航天的歷史上多次發(fā)生由于飛行控制軟件缺陷導致的重大事故,為了保證飛行控制軟件的質(zhì)量,提高其安全性,就必須對其進行充分的測試和驗證,這要求測試平臺滿足實時性的同時,必須具備故障注入功能。同時,為了降低軟件測試的成本,也要求測試平臺具有良好的通用性和可維護性。飛行控制軟件測試平臺方案目前主要有真實環(huán)境,全數(shù)字仿真平臺和硬件在回路仿真平臺,相對于其他測試平臺方案,基于FPGA的硬件在回路測試平臺的測試結(jié)果比全數(shù)字仿真平臺的測試結(jié)果可信度高,對被測件進行故障注入比真實環(huán)境更加方便,同時具有良好的通用性和可維護性。特別適合對飛行控制軟件進行測試的驗證。本文完成的主要工作包括：(1)介紹了火箭飛行控制軟件測試平臺,硬件在回路仿真測試平臺,并在此基礎上分析了使用FPGA技術(shù)實現(xiàn)硬件在回路測試平臺的優(yōu)越性。(2)確定了系統(tǒng)架構(gòu)以FPGA加目標DSP構(gòu)建PCIE板卡,采用RTX插件實現(xiàn)測試平臺實時性為設計原則,設計了硬件在回路飛行控制軟件測試平臺方案；(3)采用FPGA模擬飛行控制軟件的外部設備給DSP的實時反饋；(4)采用RTX實時擴展插件,開發(fā)RTX下位機程序,通過PCIE接口與FPGA實時進行數(shù)據(jù)交互；本文設計和實現(xiàn)的基于FPGA的火箭飛控軟件測試平臺的設計與實現(xiàn)已經(jīng)在某單位投入使用。本測試平臺實時性強,故障注入的種類多,同時具有通用性強,可維護性好等優(yōu)點,可幫助測試人員快速開展軟件動態(tài)測試、定位軟件問題,特別適用于飛行控制軟件的測試和驗證。系統(tǒng)運行以來穩(wěn)定可靠,達到了預期設計目標。
[Abstract]:Flight control software is a key software with high real-time, high reliability and high security. In order to ensure the quality of flight control software and improve its safety, it is necessary to fully test and verify the flight control software, which occurred many times in the history of aeronautics and astronautics because of the defect of flight control software. This requires the test platform to meet the real-time, at the same time, must have the function of fault injection. At the same time, in order to reduce the cost of software testing, the test platform is required to have good versatility and maintainability. At present, flight control software test platform mainly has real environment, full digital simulation platform and hardware-in-loop simulation platform, compared with other test platform schemes, The test results of the hardware in loop test platform based on FPGA are more reliable than those of the full digital simulation platform. The fault injection of the tested parts is more convenient than the real environment, and it has good versatility and maintainability. Especially suitable for flight control software test verification. The main work accomplished in this paper includes the introduction of rocket flight control software test platform, hardware in loop simulation test platform. On this basis, the superiority of using FPGA technology to realize the hardware in loop test platform is analyzed. (2) the system architecture is determined to construct the PCIE card with FPGA plus target DSP, and the design principle of using RTX plug-in to realize the real-time performance of the test platform is adopted. The hardware in loop flight control software test platform is designed. The FPGA simulation flight control software external equipment is used to give real-time feedback to DSP. (4) RTX real-time extension plug-in is used to develop the RTX lower computer program. The design and implementation of the test platform of rocket flight control software based on FPGA, which is designed and implemented in this paper, has been put into use in a certain unit. The test platform has the advantages of high real-time, many kinds of fault injection, good versatility and good maintainability. It can help the tester to carry out the software dynamic testing and locate the software problems quickly. Especially suitable for flight control software test and verification. The system is stable and reliable since it runs, and achieves the expected design goal.
【學位授予單位】：中國科學院大學(工程管理與信息技術(shù)學院)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V448.12

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本文編號：1887287