CN109557808A - 一种冗余计算机通道间互监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冗余计算机通道间互监控方法，设置输入监控面和输出监控面两个多余度信号监控面以及交叉监控控制器，根据各传感器输入数据的类型使用相对应的信号监控算法，并判断输入数据的有效性后，对故障信号进行定位；所述交叉监控控制器包括通道A、通道B、通道C三条通道。本发明设置两个多余度监控面，分别输入信号监控面和输出信号监控面，在每个监控面中，可辨别多组输入信号因为各种因素引起的故障，剔除其中错误信号，从而保证输入信号的有效性和正确性，并且通过其他信息可以对故障进行定位。出现瞬时故障信号时，对应信号的故障计数器开始计数，当故障计数器值达到阈值时，判断该信号为永久故障。

Description

一种冗余计算机通道间互监控方法

技术领域

本发明涉及多余度信号处理监控技术领域，具体的说，是一种冗余计算机通道间互监控方法。

背景技术

监控技术是余度管理中不可或缺的重要部分，主要完成对信号正确性的检测，并定位故障信号。飞控系统的监控主要分为比较监控和自监控。比较监控是基于差异原理和多数表决原理，通过把多余信号加以相互比较的方法，实现对故障的检测和识别，所谓表决原理就是多数信号与某一信号的差异超过一个规定值时，认为信号故障。比较监控具有很强的普适性和高性价比，可以监控飞控系统的任意多余度信号，比较监控的核心就是比较监控算法和监控阈值的选取。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冗余计算机通道间互监控方法，设置两个多余度监控面，分别输入信号监控面和输出信号监控面，在每个监控面中，可辨别多组输入信号因为各种因素引起的故障，剔除其中错误信号，从而保证输入信号的有效性和正确性，并且通过其他信息可以对故障进行定位。出现瞬时故障信号时，对应信号的故障计数器开始计数，当故障计数器值达到阈值时，判断该信号为永久故障。

本发明通过下述技术方案实现：一种冗余计算机通道间互监控方法，设置输入监控面和输出监控面两个多余度信号监控面以及交叉监控控制器，根据各传感器输入数据的类型使用相对应的信号监控算法，并判断输入数据的有效性后，对故障信号进行定位；所述交叉监控控制器包括通道A、通道B、通道C三条通道。

进一步地，为了更好的实现本发明，具体包括以下步骤：

步骤F1：设置两个多余度信号监控面，分别为输入信号监控面和输出信号监控面；

步骤F2：输入信号监控面中，将输入数据类型分为数字量类型数据和离散量类型数据，并对其进行监控策略的表决；其中对数字量类型数据使用数字量信号监控算法，对离散量类型数据使用离散量信号比较监控算法，得出输入信号是否正常或有效；

步骤F3：输出信号监控面中，对输入信号进行监控策略的表决。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤F2具体包括以下步骤：

步骤F21：在输入信号监控面中，将多个传感器信号输入至交叉监控控制器中，使每个传感器信号都分别进入交叉监控控制器中的通道A、通道B、通道C中；

步骤F22：将传感器的输入信号分为数字量类型数据和离散量类型数据，并进行监控策略；所述数字量类型数据的监控策略有两种方式，分别为数字量信号比较监控算法和数字量信号自监控算法；所述离散量类型数据的监控策略为离散量信号比较监控算法；

步骤F23：通过数字量类型数据的监控策略和离散量类型数据的监控策略，得出有效的传感器输入信号。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述数字量信号比较监控算法具体是指：

首先检查数字量类型数据的有效性，剔除故障数据源，将有效数据源分为3个、2个、1个、0个，对应的比较监控算法分别为：

(2)当有效数据源为3个时，将有效数字量输入信号按照大小值进行排序处理，可得到最大值、中间值以及最小值，设最大值为R3、中间值为R2、最小值为R1，并求取相邻两个值之间的差值，分别记为ΔR12、ΔR23、Δ13，设置阈值为ε，即：

ΔR12＝R2-R1；

ΔR23＝R3-R2；

ΔR13＝R2-R1；

此时有：

(1.3)若ΔR13<阈值ε，则三个信号都正常；

(1.4)若ΔR13>阈值ε，则会出现以下四种情况：

(1.2.1)ΔR12<阈值ε且ΔR23<阈值ε，则三个信号都正常；

(1.2.2)ΔR12<阈值ε且ΔR23>阈值ε，则最大值R3的信号故障；

(1.2.3)ΔR12>阈值ε且ΔR23<阈值ε，则最小值R1的信号故障；

(1.2.2)ΔR12>阈值ε且ΔR23>阈值ε，则三个信号都故障；

(2)当有效数据源为2个时，将有效数字量输入信号按照大小值进行排序处理，可得到最大值和最小值，设最大值为R1、最小值为R2，并求取两个值之间的差值，记为ΔR12，设置阈值为ε，即：

ΔR12＝R2-R1；

此时有：

(2.1)若ΔR12<阈值ε，则两个信号都正常；

(2.2)若ΔR12>阈值ε，则两个信号都故障；

(3)当有效数据源为1个或0个时，因无法适用比较监控算法判断信号正常或故障，因此判定所有信号都为故障。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述数字量信号自监控算法具体包括以下步骤：

步骤P1：判断3个输入数据源中有效信号的个数；

当输入数据源中只有1个有效信号时，判断是否有控制律重构功能，如果有控制律重构，则利用在线监控器ILM检查信号的有效性；若在线监控器ILM监控到该信号无效，则进行控制律重构并忽略该信号；如果没有控制律重构功能，则结束信号置监控；

当输入数据源中有2个有效信号时，计算这2个信号差值绝对值，若差值绝对值小于容限值，则这2个信号都有效；若差值绝对值大于容限值，则这2个信号都为故障，并分别对这2个信号的故障计数器值加1；

当输入数据源中有3个有效信号时，将信号进行排序，可得到最大值信号、次大值信号、最小值信号，设最大值信号为K3、次大值为K2、最小值为K1，并求最大值和次大值、次大值和最小值之间的差值，分别记为ΔK12、ΔK23，设容限值为σ，即：

ΔK12＝K1-K2；

ΔK23＝K2-K3；

此时有以下四种情况：

(p1)若ΔK12<σ且ΔK23<σ时，则3个信号都正常，并分别对这3个信号的故障计数器值减1；

(p2)若ΔK12>σ且ΔK23<σ时，则最大值信号故障，并对该故障信号的故障计数器值加1，对其他正常信号的故障计数器值减1；

(p3)若ΔK12<σ且ΔK23>σ时，则最小值信号故障，并对该故障信号的故障计数器值加1，对其他正常信号的故障计数器值减1；

(p4)若ΔK12>σ且ΔK23>σ时，则3个信号都故障，并分别对这3个信号的故障计数器值加1；

步骤P2：比较某个信号的故障计数器值与容限值σ的大小，启动故障检测和隔离过程，具体包括以下两种情况：

(a1)当3个信号都正常且其中只有1个信号的故障计数器值大于容限值σ时，在线监控器ILM忽略该信号，并判定该信号为永久故障；

当3个信号都正常且其中有2个或3个信号的故障计数器值均大于容限值σ时，则进行多故障逻辑处理；

(a2)当只有2个正常信号且其中有1个或2个信号的故障计数器值大于容限值σ时，则进行多故障逻辑处理。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述多故障逻辑处理具体是指：

首先使用在线监控器ILM进行信号故障甄别，如果在线监控器ILM没有甄别出故障信号，则分为以下两种情况：

(b1)当只有2个正常信号时，这2个信号的超差形成1:1的情况，则在线监控器ILM判定2个信号都故障，并除去这2个信号，进行故障重构；

(b2)当3个信号都正常时，若只有2个信号的故障计数器值大于容限值σ，则除去这个两个信号，将另1个正常信号保留；若3个信号的故障计数器值均大于容限值σ，这3个信号的超差形成1:1:1的情况，则在线监控器ILM判定3个信号都故障，并除去这3个信号，进行故障重构；

如果在线监控器ILM甄别出故障信号，则除去故障的信号，剩下的信号有一下三种情况：

(c1)剩下2个正常信号时，判断这两个信号的差值是否大于容限值σ，若大于，则判定这2个信号都为故障；若小于，则判定这两个信号为正常；

(c2)剩下1个正常信号时，判定该信号为正常信号；

(c3)剩下0个正常信号时，多故障逻辑处理将重构在线监控器ILM和表决器。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述离散量信号比较监控算法具体是指：

每个离散量信号输入的值为离散值0或1，将有效数据源分为3个、2个、1个、0个，对应的比较监控算法分别为：

(3)当有效数据源为3个时，将3个信号的离散值相加，可得到离散总值为3或2或1或0，此时有三种情况：

(s1)如果离散总值为3或0，则3个信号都有效；

(s2)如果离散总值为1，则离散值为1的信号无效，且该信号对应的通道记一次瞬态故障；

(s3)如果离散总值为2，则离散值为0的信号无效，且该信号对应的通道记一次瞬态故障；

(4)当有效数据源为2个时，将2个信号的离散值相加，可得到离散总值为2或1或0，此时两种情况：

(h1)如果离散总值为2或0，则2个信号都有效；

(h2)如果离散总值为1，则2个信号无效；

(3)当有效数据源为1个或0个时，比较监控算法失效，所有信号无效。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤F3具体是指：所述通道A、通道B、通道C分别实现3个CPU之间的监控和表决，将主CPU及其他两个通道产生的未表决的控制信号记为PCOX、PCOY、PCOZ，主CPU及其他两个通道产生的表决后的控制信号记为SCOX、SCOY、SCOZ；

所述步骤F3具体包括以下步骤：

步骤F31：主控通道利用本通道的PCOX和SCOX分别判断其他两个通道的PCOY、PCOZ、SCOY、SCOZ是否有效；

步骤F32：输出有效信号。

进一步地，为了更好的实现本发明，步骤F31具体包括以下步骤：

步骤F31-1：首先利用三余度信号监控算法对信号PCOX、PCOY、PCOZ进行余度监控，判断信号是否有故障；若有信号故障，则对故障信号进行连续计数，当计数值达到上限则该故障信号的通道为无效通道，且该无效通道的通道使能信号为假，无法直接输出信号；若无信号故障，则进行下一步；

步骤F31-2：利用三余度信号监控算法对信号SCOX、SCOY、SCOZ进行余度监控，判断信号是否有故障；若有信号故障，则对故障信号进行连续计数，当计数值达到上限则该故障信号的通道为无效通道，且该无效通道的通道使能信号为假，无法直接输出信号；若无信号故障，则进行下一步；

步骤F31-3：对所有信号进行交叉比较监控，判断信号是否有故障；若有信号故障，则对故障信号进行连续计数，当计数值达到上限则该故障信号的通道为无效通道，且该无效通道的通道使能信号为假，无法直接输出信号；若无信号故障，则进行下一步；

步骤F31-4：将无效通道的通道使能信号发送至有效通道的发送器；

步骤F31-5：将有效的PCOX、PCOY、PCOZ信号进行表决，将表决值作为该通道的SCOX、SCOY、SCOZ信号输出。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明设置两个多余度监控面，分别输入信号监控面和输出信号监控面，在每个监控面中，可辨别多组输入信号因为各种因素引起的故障，剔除其中错误信号，从而保证输入信号的有效性和正确性，并且通过其他信息可以对故障进行定位。出现瞬时故障信号时，对应信号的故障计数器开始计数，当故障计数器值达到阈值时，判断该信号为永久故障。

附图说明

图1为本发明传感器输入信号连接关系示意图；

图2为本发明数字量信号比较监控算法流程图；

图3为本发明数字量信号自监控算法流程图；

图4为本发明多故障逻辑处理流程图；

图5为本发明离散量信号比较监控算法流程图；

图6为本发明输出监控面示意图；

图7为本发明输出监控策略表决流程图。

具体实施方式

实施例1：

本发明通过下述技术方案实现，如图1-图7所示，一种冗余计算机通道间互监控方法，设置输入监控面和输出监控面两个多余度信号监控面以及交叉监控控制器，根据各传感器输入数据的类型使用相对应的信号监控算法，并判断输入数据的有效性后，对故障信号进行定位；所述交叉监控控制器包括通道A、通道B、通道C三条通道。

需要说明的是，通过上述改进，本发明设置两个多余度监控面，分别输入信号监控面和输出信号监控面，在每个监控面中，可辨别多组输入信号因为各种因素引起的故障，剔除其中错误信号，从而保证输入信号的有效性和正确性，并且通过其他信息可以对故障进行定位。出现瞬时故障信号时，对应信号的故障计数器开始计数，当故障计数器值达到阈值时，判断该信号为永久故障。

在三余度飞控系统中，产生三余度输入信号的传感器包括：位置信息(经度、纬度)传感器，姿态(俯仰、滚装)信息传感器、航向信息传感器、高度信息传感器、空速信息传感器、地速信息传感器等，且每个信号都是三余度。

由于通道A、通道B、通道C都能受到多个传感器信号，三个通道将传感器信号进行交叉传输，对交叉传输后的同种传感器信号进行信号监控策略表决，即对传感器的输入信号进行监控策略表决，表决后的控制律重构规则计算所需要的传感器信号。控制律重构为飞控技术领域的技术人员所熟知的技术，因此不再对其进行赘述。

控制律重构计算后，如图所示，每个飞控计算机仿真机输出一组舵机数据。同样，为了得到最合适的舵机数据，这三个通道的三组数据需要在通道A、通道B、通道C之间进行交叉传输，每个通道的计算机都得到这三组信号后，再进行信号输出的监控策略表决。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1-图7所示，具体包括以下步骤：

步骤F1：设置两个多余度信号监控面，分别为输入信号监控面和输出信号监控面；

步骤F2：输入信号监控面中，将输入数据类型分为数字量类型数据和离散量类型数据，并对其进行监控策略的表决；其中对数字量类型数据使用数字量信号监控算法，对离散量类型数据使用离散量信号比较监控算法，得出输入信号是否正常或有效；

步骤F3：输出信号监控面中，对输入信号进行监控策略的表决；

所述步骤F2具体包括以下步骤：

步骤F21：在输入信号监控面中，将多个传感器信号输入至交叉监控控制器中，使每个传感器信号都分别进入交叉监控控制器中的通道A、通道B、通道C中；

步骤F22：将传感器的输入信号分为数字量类型数据和离散量类型数据，并进行监控策略；所述数字量类型数据的监控策略有两种方式，分别为数字量信号比较监控算法和数字量信号自监控算法；所述离散量类型数据的监控策略为离散量信号比较监控算法；

步骤F23：通过数字量类型数据的监控策略和离散量类型数据的监控策略，得出有效的传感器输入信号。

需要说明的是，通过上述改进，在输入信号监控面中，将传感器的输入信号类型分为数字量类型数据和离散量类型数据，并对两种类型数据进行监控策略的表决。其中对数字量类型数据的表决有两种方式，分别为数字量信号比较监控算法和数字量信号自监控算法；对离散量类型数据的表决方式为离散量信号比较监控算法。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图2-图5所示，所述数字量信号比较监控算法具体是指：

如图2所示，首先检查数字量类型数据的有效性，剔除故障数据源，将有效数据源分为3个、2个、1个、0个，对应的比较监控算法分别为：

(4)当有效数据源为3个时，将有效数字量输入信号按照大小值进行排序处理，可得到最大值、中间值以及最小值，设最大值为R3、中间值为R2、最小值为R1，并求取相邻两个值之间的差值，分别记为ΔR12、ΔR23、Δ13，设置阈值为ε，即：

ΔR12＝R2-R1；

ΔR23＝R3-R2；

ΔR13＝R2-R1；

此时有：

(1.5)若ΔR13<阈值ε，则三个信号都正常；

(1.6)若ΔR13>阈值ε，则会出现以下四种情况：

(1.2.1)ΔR12<阈值ε且ΔR23<阈值ε，则三个信号都正常；

(1.2.2)ΔR12<阈值ε且ΔR23>阈值ε，则最大值R3的信号故障；

(1.2.3)ΔR12>阈值ε且ΔR23<阈值ε，则最小值R1的信号故障；

(1.2.2)ΔR12>阈值ε且ΔR23>阈值ε，则三个信号都故障；

(2)当有效数据源为2个时，将有效数字量输入信号按照大小值进行排序处理，可得到最大值和最小值，设最大值为R1、最小值为R2，并求取两个值之间的差值，记为ΔR12，设置阈值为ε，即：

ΔR12＝R2-R1；

此时有：

(2.1)若ΔR12<阈值ε，则两个信号都正常；

(2.2)若ΔR12>阈值ε，则两个信号都故障；

(3)当有效数据源为1个或0个时，因无法适用比较监控算法判断信号正常或故障，因此判定所有信号都为故障。

如图3所示，所述数字量信号自监控算法具体包括以下步骤：

步骤P1：判断3个输入数据源中有效信号的个数；

当输入数据源中只有1个有效信号时，判断是否有控制律重构功能，如果有控制律重构，则利用在线监控器ILM检查信号的有效性；若在线监控器ILM监控到该信号无效，则进行控制律重构并忽略该信号；如果没有控制律重构功能，则结束信号置监控；

当输入数据源中有2个有效信号时，计算这2个信号差值绝对值，若差值绝对值小于容限值，则这2个信号都有效；若差值绝对值大于容限值，则这2个信号都为故障，并分别对这2个信号的故障计数器值加1；

当输入数据源中有3个有效信号时，将信号进行排序，可得到最大值信号、次大值信号、最小值信号，设最大值信号为K3、次大值为K2、最小值为K1，并求最大值和次大值、次大值和最小值之间的差值，分别记为ΔK12、ΔK23，设容限值为σ，即：

ΔK12＝K1-K2；

ΔK23＝K2-K3；

如表1的信号差故障逻辑表所示，此时有以下四种情况：

(p1)若ΔK12<σ且ΔK23<σ时，则3个信号都正常，并分别对这3个信号的故障计数器值减1；

(p2)若ΔK12>σ且ΔK23<σ时，则最大值信号故障，并对该故障信号的故障计数器值加1，对其他正常信号的故障计数器值减1；

(p3)若ΔK12<σ且ΔK23>σ时，则最小值信号故障，并对该故障信号的故障计数器值加1，对其他正常信号的故障计数器值减1；

(p4)若ΔK12>σ且ΔK23>σ时，则3个信号都故障，并分别对这3个信号的故障计数器值加1；

表1

步骤P2：比较某个信号的故障计数器值与容限值σ的大小，启动故障检测和隔离过程，具体包括以下两种情况：

(a1)当3个信号都正常且其中只有1个信号的故障计数器值大于容限值σ时，在线监控器ILM忽略该信号，并判定该信号为永久故障；

当3个信号都正常且其中有2个或3个信号的故障计数器值均大于容限值σ时，则进行多故障逻辑处理；

(a2)当只有2个正常信号且其中有1个或2个信号的故障计数器值大于容限值σ时，则进行多故障逻辑处理。

如图4所示，所述多故障逻辑处理具体是指：

首先使用在线监控器ILM进行信号故障甄别，如果在线监控器ILM没有甄别出故障信号，则分为以下两种情况：

(b1)当只有2个正常信号时，这2个信号的超差形成1:1的情况，则在线监控器ILM判定2个信号都故障，并除去这2个信号，进行故障重构；

(b2)当3个信号都正常时，若只有2个信号的故障计数器值大于容限值σ，则除去这个两个信号，将另1个正常信号保留；若3个信号的故障计数器值均大于容限值σ，这3个信号的超差形成1:1:1的情况，则在线监控器ILM判定3个信号都故障，并除去这3个信号，进行故障重构；

如果在线监控器ILM甄别出故障信号，则除去故障的信号，剩下的信号有一下三种情况：

(c1)剩下2个正常信号时，判断这两个信号的差值是否大于容限值σ，若大于，则判定这2个信号都为故障；若小于，则判定这两个信号为正常；

(c2)剩下1个正常信号时，判定该信号为正常信号；

(c3)剩下0个正常信号时，多故障逻辑处理将重构在线监控器ILM和表决器。

如图5所示，所述离散量信号比较监控算法具体是指：

每个离散量信号输入的值为离散值0或1，将有效数据源分为3个、2个、1个、0个，对应的比较监控算法分别为：

(5)当有效数据源为3个时，将3个信号的离散值相加，可得到离散总值为3或2或1或0，此时有三种情况：

(s1)如果离散总值为3或0，则3个信号都有效；

(s2)如果离散总值为1，则离散值为1的信号无效，且该信号对应的通道记一次瞬态故障；

(s3)如果离散总值为2，则离散值为0的信号无效，且该信号对应的通道记一次瞬态故障；

(6)当有效数据源为2个时，将2个信号的离散值相加，可得到离散总值为2或1或0，此时两种情况：

(h1)如果离散总值为2或0，则2个信号都有效；

(h2)如果离散总值为1，则2个信号无效；

(3)当有效数据源为1个或0个时，比较监控算法失效，所有信号无效。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1-图7所示，所述步骤F3具体是指：所述通道A、通道B、通道C分别实现3个CPU之间的监控和表决，如图6所示，将主CPU及其他两个通道产生的未表决的控制信号记为PCOX、PCOY、PCOZ，主CPU及其他两个通道产生的表决后的控制信号记为SCOX、SCOY、SCOZ；

所述步骤F3具体包括以下步骤：

步骤F31：主控通道利用本通道的PCOX和SCOX分别判断其他两个通道的PCOY、PCOZ、SCOY、SCOZ是否有效；

如图7所示，步骤F31具体包括以下步骤：

步骤F31-1：首先利用三余度信号监控算法对信号PCOX、PCOY、PCOZ进行余度监控，判断信号是否有故障；若有信号故障，则对故障信号进行连续计数，当计数值达到上限则该故障信号的通道为无效通道，且该无效通道的通道使能信号为假，无法直接输出信号；若无信号故障，则进行下一步；

步骤F31-2：利用三余度信号监控算法对信号SCOX、SCOY、SCOZ进行余度监控，判断信号是否有故障；若有信号故障，则对故障信号进行连续计数，当计数值达到上限则该故障信号的通道为无效通道，且该无效通道的通道使能信号为假，无法直接输出信号；若无信号故障，则进行下一步；

步骤F31-3：对所有信号进行交叉比较监控，判断信号是否有故障；若有信号故障，则对故障信号进行连续计数，当计数值达到上限则该故障信号的通道为无效通道，且该无效通道的通道使能信号为假，无法直接输出信号；若无信号故障，则进行下一步；

步骤F31-4：将无效通道的通道使能信号发送至有效通道的发送器；

步骤F31-5：将有效的PCOX、PCOY、PCOZ信号进行表决，将表决值作为该通道的SCOX、SCOY、SCOZ信号输出；

步骤F32：输出有效信号。

需要说明的是，通过上述改进，输出信号监控策略表决中的比较监控算法与实施例3的输入信号数字量、离散量的比较监控算法类似，因此不再对其进行赘述。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冗余计算机通道间互监控方法，其特征在于：设置输入监控面和输出监控面两个多余度信号监控面以及交叉监控控制器，根据各传感器输入数据的类型使用相对应的信号监控算法，并判断输入数据的有效性后，对故障信号进行定位；所述交叉监控控制器包括通道A、通道B、通道C三条通道。

2.根据权利要求1所述的一种冗余计算机通道间互监控方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤F1：设置两个多余度信号监控面，分别为输入信号监控面和输出信号监控面；

步骤F2：输入信号监控面中，将输入数据类型分为数字量类型数据和离散量类型数据，并对其进行监控策略的表决；其中对数字量类型数据使用数字量信号监控算法，对离散量类型数据使用离散量信号比较监控算法，得出输入信号是否正常或有效；

步骤F3：输出信号监控面中，对输入信号进行监控策略的表决。

3.根据权利要求2所述的一种冗余计算机通道间互监控方法，其特征在于：所述步骤F2具体包括以下步骤：

步骤F21：在输入信号监控面中，将多个传感器信号输入至交叉监控控制器中，使每个传感器信号都分别进入交叉监控控制器中的通道A、通道B、通道C中；

步骤F22：将传感器的输入信号分为数字量类型数据和离散量类型数据，并进行监控策略；所述数字量类型数据的监控策略有两种方式，分别为数字量信号比较监控算法和数字量信号自监控算法；所述离散量类型数据的监控策略为离散量信号比较监控算法；

步骤F23：通过数字量类型数据的监控策略和离散量类型数据的监控策略，得出有效的传感器输入信号。

4.根据权利要求3所述的一种冗余计算机通道间互监控方法，其特征在于：所述数字量信号比较监控算法具体是指：

首先检查数字量类型数据的有效性，剔除故障数据源，将有效数据源分为3个、2个、1个、0个，对应的比较监控算法分别为：

(1)当有效数据源为3个时，将有效数字量输入信号按照大小值进行排序处理，可得到最大值、中间值以及最小值，设最大值为R3、中间值为R2、最小值为R1，并求取相邻两个值之间的差值，分别记为ΔR12、ΔR23、Δ13，设置阈值为ε，即：

ΔR12＝R2-R1；

ΔR23＝R3-R2；

ΔR13＝R2-R1；

此时有：

(1.1)若ΔR13<阈值ε，则三个信号都正常；

(1.2)若ΔR13>阈值ε，则会出现以下四种情况：

(1.2.1)ΔR12<阈值ε且ΔR23<阈值ε，则三个信号都正常；

(1.2.2)ΔR12<阈值ε且ΔR23>阈值ε，则最大值R3的信号故障；

(1.2.3)ΔR12>阈值ε且ΔR23<阈值ε，则最小值R1的信号故障；

(1.2.2)ΔR12>阈值ε且ΔR23>阈值ε，则三个信号都故障；

(2)当有效数据源为2个时，将有效数字量输入信号按照大小值进行排序处理，可得到最大值和最小值，设最大值为R1、最小值为R2，并求取两个值之间的差值，记为ΔR12，设置阈值为ε，即：

ΔR12＝R2-R1；

此时有：

(2.1)若ΔR12<阈值ε，则两个信号都正常；

(2.2)若ΔR12>阈值ε，则两个信号都故障；

(3)当有效数据源为1个或0个时，因无法适用比较监控算法判断信号正常或故障，因此判定所有信号都为故障。

5.根据权利要求3所述的一种冗余计算机通道间互监控方法，其特征在于：所述数字量信号自监控算法具体包括以下步骤：

步骤P1：判断3个输入数据源中有效信号的个数；

当输入数据源中只有1个有效信号时，判断是否有控制律重构功能，如果有控制律重构，则利用在线监控器ILM检查信号的有效性；若在线监控器ILM监控到该信号无效，则进行控制律重构并忽略该信号；如果没有控制律重构功能，则结束信号置监控；

当输入数据源中有2个有效信号时，计算这2个信号差值绝对值，若差值绝对值小于容限值，则这2个信号都有效；若差值绝对值大于容限值，则这2个信号都为故障，并分别对这2个信号的故障计数器值加1；

当输入数据源中有3个有效信号时，将信号进行排序，可得到最大值信号、次大值信号、最小值信号，设最大值信号为K3、次大值为K2、最小值为K1，并求最大值和次大值、次大值和最小值之间的差值，分别记为ΔK12、ΔK23，设容限值为σ，即：

ΔK12＝K1-K2；

ΔK23＝K2-K3；

此时有以下四种情况：

(p1)若ΔK12<σ且ΔK23<σ时，则3个信号都正常，并分别对这3个信号的故障计数器值减1；

(p2)若ΔK12>σ且ΔK23<σ时，则最大值信号故障，并对该故障信号的故障计数器值加1，对其他正常信号的故障计数器值减1；

(p3)若ΔK12<σ且ΔK23>σ时，则最小值信号故障，并对该故障信号的故障计数器值加1，对其他正常信号的故障计数器值减1；

(p4)若ΔK12>σ且ΔK23>σ时，则3个信号都故障，并分别对这3个信号的故障计数器值加1；

步骤P2：比较某个信号的故障计数器值与容限值σ的大小，启动故障检测和隔离过程，具体包括以下两种情况：

(a1)当3个信号都正常且其中只有1个信号的故障计数器值大于容限值σ时，在线监控器ILM忽略该信号，并判定该信号为永久故障；

当3个信号都正常且其中有2个或3个信号的故障计数器值均大于容限值σ时，则进行多故障逻辑处理；

(a2)当只有2个正常信号且其中有1个或2个信号的故障计数器值大于容限值σ时，则进行多故障逻辑处理。

6.根据权利要求5所述的一种冗余计算机通道间互监控方法，其特征在于：所述多故障逻辑处理具体是指：

首先使用在线监控器ILM进行信号故障甄别，如果在线监控器ILM没有甄别出故障信号，则分为以下两种情况：

(b1)当只有2个正常信号时，这2个信号的超差形成1:1的情况，则在线监控器ILM判定2个信号都故障，并除去这2个信号，进行故障重构；

(b2)当3个信号都正常时，若只有2个信号的故障计数器值大于容限值σ，则除去这个两个信号，将另1个正常信号保留；若3个信号的故障计数器值均大于容限值σ，这3个信号的超差形成1:1:1的情况，则在线监控器ILM判定3个信号都故障，并除去这3个信号，进行故障重构；

如果在线监控器ILM甄别出故障信号，则除去故障的信号，剩下的信号有一下三种情况：

(c1)剩下2个正常信号时，判断这两个信号的差值是否大于容限值σ，若大于，则判定这2个信号都为故障；若小于，则判定这两个信号为正常；

(c2)剩下1个正常信号时，判定该信号为正常信号；

(c3)剩下0个正常信号时，多故障逻辑处理将重构在线监控器ILM和表决器。

7.根据权利要求3所述的一种冗余计算机通道间互监控方法，其特征在于：所述离散量信号比较监控算法具体是指：

每个离散量信号输入的值为离散值0或1，将有效数据源分为3个、2个、1个、0个，对应的比较监控算法分别为：

(1)当有效数据源为3个时，将3个信号的离散值相加，可得到离散总值为3或2或1或0，此时有三种情况：

(s1)如果离散总值为3或0，则3个信号都有效；

(s2)如果离散总值为1，则离散值为1的信号无效，且该信号对应的通道记一次瞬态故障；

(s3)如果离散总值为2，则离散值为0的信号无效，且该信号对应的通道记一次瞬态故障；

(2)当有效数据源为2个时，将2个信号的离散值相加，可得到离散总值为2或1或0，此时两种情况：

(h1)如果离散总值为2或0，则2个信号都有效；

(h2)如果离散总值为1，则2个信号无效；

(3)当有效数据源为1个或0个时，比较监控算法失效，所有信号无效。

8.根据权利要求3-7任一项所述的一种冗余计算机通道间互监控方法，其特征在于：所述步骤F3具体是指：所述通道A、通道B、通道C分别实现3个CPU之间的监控和表决，将主CPU及其他两个通道产生的未表决的控制信号记为PCOX、PCOY、PCOZ，主CPU及其他两个通道产生的表决后的控制信号记为SCOX、SCOY、SCOZ；

所述步骤F3具体包括以下步骤：

步骤F31：主控通道利用本通道的PCOX和SCOX分别判断其他两个通道的PCOY、PCOZ、SCOY、SCOZ是否有效；

步骤F32：输出有效信号。

9.根据权利要求8所述的一种冗余计算机通道间互监控方法，其特征在于：步骤F31具体包括以下步骤：

步骤F31-1：首先利用三余度信号监控算法对信号PCOX、PCOY、PCOZ进行余度监控，判断信号是否有故障；若有信号故障，则对故障信号进行连续计数，当计数值达到上限则该故障信号的通道为无效通道，且该无效通道的通道使能信号为假，无法直接输出信号；若无信号故障，则进行下一步；

步骤F31-2：利用三余度信号监控算法对信号SCOX、SCOY、SCOZ进行余度监控，判断信号是否有故障；若有信号故障，则对故障信号进行连续计数，当计数值达到上限则该故障信号的通道为无效通道，且该无效通道的通道使能信号为假，无法直接输出信号；若无信号故障，则进行下一步；

步骤F31-3：对所有信号进行交叉比较监控，判断信号是否有故障；若有信号故障，则对故障信号进行连续计数，当计数值达到上限则该故障信号的通道为无效通道，且该无效通道的通道使能信号为假，无法直接输出信号；若无信号故障，则进行下一步；

步骤F31-4：将无效通道的通道使能信号发送至有效通道的发送器；

步骤F31-5：将有效的PCOX、PCOY、PCOZ信号进行表决，将表决值作为该通道的SCOX、SCOY、SCOZ信号输出。