CN103235591A - 一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法 - Google Patents

一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103235591A
CN103235591A CN2013100952645A CN201310095264A CN103235591A CN 103235591 A CN103235591 A CN 103235591A CN 2013100952645 A CN2013100952645 A CN 2013100952645A CN 201310095264 A CN201310095264 A CN 201310095264A CN 103235591 A CN103235591 A CN 103235591A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fault
signal
fault injection
online
short circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013100952645A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103235591B (zh
Inventor
董世良
戴成建
蔡迎峰
郑伟
姜楠
邵海滨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Original Assignee
Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC filed Critical Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Priority to CN201310095264.5A priority Critical patent/CN103235591B/zh
Publication of CN103235591A publication Critical patent/CN103235591A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103235591B publication Critical patent/CN103235591B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)

Abstract

一种基于硬、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；故障注入单元与***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；故障回收单元采集、比较***输入、输出响应；CPU模块故障、看门狗故障、总线故障、计算机机内部I/O级信号故障采用软件故障注入***。本发明的优点：实现了基于硬、软件故障注入相结合的综合在线故障注入方法，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***的试验考核。

Description

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***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***是一个两余度、四节点的分布式容错计算机管理***，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***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***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***输入、输出响应，判别容错管理***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***的故障检测和容错策略验证，基于***BIT，采用软件故障注入***。
所述的软件故障注入方法具体为，软件故障注入***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***BIT结果，引起管理计算机的管理流程跳转，进而验证***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***，成功应用于某型飞机机电管理***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***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***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***输入、输出响应，判别容错管理***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***的故障检测和容错策略验证，基于***BIT，采用软件故障注入***。
所述的软件故障注入方法具体为，软件故障注入***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***BIT结果，引起管理计算机的管理流程跳转，进而验证***故障容错策略是否正确。

Claims (2)

1.一种基于硬、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***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***输入、输出响应，判别容错管理***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***的故障检测和容错策略验证，基于***BIT，采用软件故障注入***。
2.按照权利要求1所述的基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法，其特征在于：所述的软件故障注入方法具体为，软件故障注入***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***BIT结果，引起管理计算机的管理流程跳转，进而验证***故障容错策略是否正确。
CN201310095264.5A 2013-03-25 2013-03-25 一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法 Active CN103235591B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310095264.5A CN103235591B (zh) 2013-03-25 2013-03-25 一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310095264.5A CN103235591B (zh) 2013-03-25 2013-03-25 一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103235591A true CN103235591A (zh) 2013-08-07
CN103235591B CN103235591B (zh) 2015-10-28

Family

ID=48883637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310095264.5A Active CN103235591B (zh) 2013-03-25 2013-03-25 一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103235591B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103543379A (zh) * 2013-10-11 2014-01-29 联合汽车电子有限公司 汽车发动机管理***电路故障模拟装置
CN103631717A (zh) * 2013-12-09 2014-03-12 北京京航计算通讯研究所 基于ni平台的rs422串行通讯接口故障模型搭建方法
CN103678129A (zh) * 2013-12-14 2014-03-26 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种基于时间触发的机电***软件故障注入方法
CN104699067A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 中国航空工业第六一八研究所 一种***故障综合申报处理方法
CN105628406A (zh) * 2015-12-28 2016-06-01 中南大学 高速列车牵引传动控制***故障注入方法及仿真***
CN105785167A (zh) * 2016-03-03 2016-07-20 中国航空综合技术研究所 一种适用于外场测试性试验的便携式故障注入***
CN105823909A (zh) * 2015-01-07 2016-08-03 中国航空综合技术研究所 一种适用于电子产品的后驱动式故障注入接口适配器
CN105893232A (zh) * 2014-10-21 2016-08-24 北京京航计算通讯研究所 一种基于rs422接口的异常数据生成方法
CN109031157A (zh) * 2018-07-06 2018-12-18 中国航空综合技术研究所 一种用于测试性验证试验的电源测试平台***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0252340A2 (en) * 1986-07-10 1988-01-13 International Business Machines Corporation Programmable fault injection tool
CN102566443A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 中国航空工业集团公司第六三一研究所 基于addl的综合化航电***模型仿真验证***及方法
CN102760098A (zh) * 2012-06-13 2012-10-31 北京航空航天大学 面向bit软件测试的处理器故障注入方法及其模拟器
CN102929729A (zh) * 2012-09-11 2013-02-13 华为技术有限公司 故障跟踪的方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0252340A2 (en) * 1986-07-10 1988-01-13 International Business Machines Corporation Programmable fault injection tool
CN102566443A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 中国航空工业集团公司第六三一研究所 基于addl的综合化航电***模型仿真验证***及方法
CN102760098A (zh) * 2012-06-13 2012-10-31 北京航空航天大学 面向bit软件测试的处理器故障注入方法及其模拟器
CN102929729A (zh) * 2012-09-11 2013-02-13 华为技术有限公司 故障跟踪的方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘丹丹等: "验证BIT测试性指标的总线级故障注入***及其设计", 《航天器环境工程》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103543379A (zh) * 2013-10-11 2014-01-29 联合汽车电子有限公司 汽车发动机管理***电路故障模拟装置
CN103631717A (zh) * 2013-12-09 2014-03-12 北京京航计算通讯研究所 基于ni平台的rs422串行通讯接口故障模型搭建方法
CN104699067A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 中国航空工业第六一八研究所 一种***故障综合申报处理方法
CN104699067B (zh) * 2013-12-10 2017-11-28 中国航空工业第六一八研究所 一种***故障综合申报处理方法
CN103678129A (zh) * 2013-12-14 2014-03-26 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种基于时间触发的机电***软件故障注入方法
CN105893232A (zh) * 2014-10-21 2016-08-24 北京京航计算通讯研究所 一种基于rs422接口的异常数据生成方法
CN105823909A (zh) * 2015-01-07 2016-08-03 中国航空综合技术研究所 一种适用于电子产品的后驱动式故障注入接口适配器
CN105823909B (zh) * 2015-01-07 2018-11-16 中国航空综合技术研究所 一种适用于电子产品的后驱动式故障注入接口适配器
CN105628406A (zh) * 2015-12-28 2016-06-01 中南大学 高速列车牵引传动控制***故障注入方法及仿真***
CN105628406B (zh) * 2015-12-28 2018-07-31 中南大学 高速列车牵引传动控制***故障注入方法及仿真***
CN105785167A (zh) * 2016-03-03 2016-07-20 中国航空综合技术研究所 一种适用于外场测试性试验的便携式故障注入***
CN109031157A (zh) * 2018-07-06 2018-12-18 中国航空综合技术研究所 一种用于测试性验证试验的电源测试平台***

Also Published As

Publication number Publication date
CN103235591B (zh) 2015-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103235591A (zh) 一种基于硬、软件故障注入相结合的在线故障注入方法
CN101276298B (zh) 一种fpga电路故障检测装置
US20150369865A1 (en) Detection of fault injection attacks using high-fanout networks
CN100555235C (zh) N模冗余表决***
US9952579B2 (en) Control device
CN105279049A (zh) 一种故障自主恢复三模冗余容错计算机ip核的设计方法
CN104731670A (zh) 一种面向卫星的轮换式星载计算机容错***
CN104268487A (zh) 一种安全芯片的复位和自毁管理***
CN103150228A (zh) 面向高速缓冲存储器的可综合伪随机验证方法及装置
CN204990103U (zh) 一种新型二乘二取二安全计算机***
Khairullah et al. Self‐repairing hardware architecture for safety‐critical cyber‐physical‐systems
CN105607974A (zh) 高可靠性多核处理***
Jeppesen et al. Enhancing functional safety in FPGA‐based motor drives
CN103885441B (zh) 一种控制器局域网络的自适应故障诊断方法
US11940888B2 (en) Technology to provide fault tolerance for elliptic curve digital signature algorithm engines
CN103144657B (zh) 带校验板的通用轨旁安全平台主处理子***
CN106873565B (zh) 一种多余度飞控计算机换件后故障信息同步方法
Zhang et al. Fine-grained splitting methods to address permanent errors in network-on-chip links
CN102204099A (zh) 复位装置
Panek et al. Reliability Analysis of the FPGA Control System with Reconfiguration Hardening
CN105700996A (zh) 一种日志的输出方法及装置
CN104360676A (zh) 核电站cpu并行冗余模式下信号输出设置方法和***
Vít et al. Fault tolerant duplex system with high availability for practical applications
CN104503858B (zh) 基于lrm位置识别的***配置方法及配置***
US20150135011A1 (en) Remote shutdown via fiber

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant