CN111522331A - 一种飞控系统四余度信号监控表决方法 - Google Patents

Abstract

本公开的一方面涉及一种四余度信号表决方法，包括获得当前时间单位的四个源信号；将所述四个源信号分成两个源信号组，每个源信号组包括两个源信号；对于所述两个源信号组中的每一组：确定该源信号组中的两个源信号是否均有效且该源信号组中的两个源信号的差值是否在阈值以内；计算该源信号组中的两个源信号的有效平均值；以及通过随机表决提供其中任一组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果；或者若所述两个源信号组中有且仅有一个源信号组未被屏蔽，则提供该源信号组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果。本公开的其他方面还涉及相应的装置。

Description

一种飞控系统四余度信号监控表决方法

技术领域

本公开一般涉及飞控系统，尤其涉及飞控系统的余度管理。

背景技术

电传飞行控制系统的应用，给优化飞机性能，减轻驾驶员负担提供了契机，但也带来了一定风险。例如，传统的机械式或液压式操纵系统通常是逐渐失效的，而电传飞行控制系统中飞行控制计算机或传感器的失效会使飞机立即处于不可控制状态，这使电传操纵系统的一些优点变得没有意义。

为此，同时也是为了满足适航当局对于电传飞控系统指令信号完整性的要求，民用电传飞控系统对源信号普遍采用多余度设计并采取适当的监控及表决设计，以保证信号的可用性和完整性，提高系统安全性。

一般而言，表决方案可以区分余度信号中的正常信号与故障信号，并将故障信号屏蔽，而将正确信号传送至后续模块。

现有技术中有各种余度表决方案，常见的有各种三余度表决、四余度表决等方案。三余度方案表明有三个输入的余度信号，并对其进行表决。四余度方案表明有四个输入的余度信号，并对其进行表决。

由于对余度源信号，诸如四余度源信号加以表决，可以具有高可用性和高完整性，因此一般在进行飞机侧杆等关键设备的传感器余度配置时，会用到此类余度信号源。然而，对于余度信号的表决方法并不是越复杂越好，应在满足安全性要求的前提下，进行一定的权衡，尽可能的简化表决逻辑，降低系统复杂度，提高表决效率。

发明内容

本公开的一方面涉及一种四余度信号表决方法，包括获得当前时间单位的四个源信号；将所述四个源信号分成两个源信号组，每个源信号组包括两个源信号；对于所述两个源信号组中的每一组：确定该源信号组中的两个源信号是否均有效；若有效，则确定该源信号组中的两个源信号的差值是否在阈值以内；若是，则计算该源信号组中的两个源信号的有效平均值；或者若否，则用该源信号组的前一有效平均值代替所述当前时间单位的有效平均值；或者若无效，则屏蔽该源信号组；以及若所述两个源信号组均未被屏蔽，通过随机表决提供其中任一组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果；或者若所述两个源信号组中有且仅有一个源信号组未被屏蔽，则提供该源信号组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果；或者若所述两个源信号组均被屏蔽，则将当前时间单位的最终表决结果置为无效。

根据一示例性实施例，将所述四个源信号分成两个源信号组包括将所述四个源信号中的第一和第三个源信号分成一组，第二和第四个源信号分为另一组。

根据一示例性实施例，确定源信号组中的两个源信号的差值是否在阈值以内包括确定该源信号组中的两个源信号的差值的绝对值是否小于所述阈值。

根据进一步的示例性实施例，计算源信号组的中的两个源信号的有效平均值包括计算该源信号组中的两个源信号的算术平均。

根据一示例性实施例，该方法进一步包括，对于所述两个源信号组中的每一组，当该源信号组中的每个源信号均有效，并且该源信号组中的源信号的差值超出所述阈值时，使与该源信号组相关联的监控器计数器递增。

根据进一步的示例性实施例，该方法进一步包括：对于所述多个源信号组中的每一组，当该源信号组中的每个源信号均有效，并且该源信号组中的源信号连续多次差值在所述阈值以内，且与该源信号组相关联的监控器计数器大于0时，使所述监控器计数器递减。

根据进一步的示例性实施例，该方法进一步包括：当与任何源信号组相关联的监控器计数器超出计数器阈值时，持续地将该源信号组中的每个源信号均视为无效并屏蔽该源信号组直至持续屏蔽被人为解除。

本公开的其它方面涉及相应的装置和计算机程序产品等。

附图说明

图1示出了根据本公开的一方面的余度表决系统的示图。

图2示出了根据本公开一示例性实施例的监控器计数器计数-锁定-自恢复的示意图。

图3示出了根据本公开一示例性方面的四余度信号表决/监控逻辑的示图。

图4示出了根据本公开一方面的余度信号表决监控方法的流程图。

图5示出了根据本公开一方面的余度信号表决监控装置的框图。

具体实施方式

图1示出了根据本公开的一方面的余度表决系统100的示图。如所可见，图1的余度表决系统100包括表决模块102。n个余度信号S1，S2，……，Sn被输入到表决模块102。根据一示例，n可为3。根据另一示例，n可为4。但是本公开并不受n的具体数值所限定。表决模块102基于表决算法对所输入的这n个余度信号S1，S2，……，Sn进行表决，识别出并排除其中的故障信号或无效信号；并在排除故障信号后基于正常信号来获得并输出表决结果Valid_S。

根据一示例性实施例的一种四余度信号监控表决系统中，四余度信号可设为S1、S2、S3、S4。根据一示例性实施例，该四余度信号可以被两两分组比较。例如，可以使S1与S3分为一组，S2和S4分为一组，但本公开并不被限定于此，而是也可以有其他分组方式。例如，可以使S1和S2分为一组，S3和S4分为一组。又如，可以使S1和S4分为一组，S2和S3分为一组。分组也可以是随机的。应理解，以下是针对S1与S3分为一组，S2和S4分为一组的情形来作出描述的。当分组方式不同时，下述方案可以进行相应的适应性调整，而并不脱离本公开的范围。

系统可通过源信号有效性监控器监控每一路信号的有效性。例如，根据一示例性实施例，可以通过使用差值及/或和值监控器作为源信号有效性监控器，来监控每个源信号的有效性。根据一示例，差值监控器可监控来自一传感器的两路电压信号的差值，并确定该差值是否超过阈值。若差值超过阈值，则可认为来自该传感器的信号无效；而若差值不超过该阈值时，则可认为来自该传感器的信号有效。根据另一示例，和值监控器可监控来自一传感器的两路电压信号的和值，并且当该和值落在阈值范围之外时，则可认为来自该传感器的信号无效；而若和值落在该范围以内时，则可认为来自该传感器的信号有效。根据进一步的示例，该阈值范围可包括例如下限与上限，并且落在阈值范围之外可包括小于(或小于等于)该下限或者大于或大于(或大于等于)该上限；而落在该范围以内则可包括大于等于(或大于)该下限并且小于等于(或小于)该上限。

根据一示例性实施例，对于此类四余度信号，可以分4种不同场景对信号进行表决。

在第一种示例性场景中，S1、S2、S3、S4四路信号均有效。在此场景中，根据上述分组方案，可以分别对(S1，S3)以及(S2，S4)进行比较监控。比较监控可以通过分组比较有效性监控器(例如，基于差值监控器)来实现。例如，分组比较有效性监控器可以监控同一组的两个信号的差值(例如，其绝对值)，并判断该差值是否在预定的信号差阈值以内。若差值在预定信号差阈值以内(例如，小于信号差阈值)，表明该组的比较监控正常。否则，若差值超过(例如，大于或等于)预定信号差阈值，表明该组的比较监控异常，从而该组的两路信号被视为无效。

当(S1，S3)及(S2，S4)的比较监控均正常时，通过随机表决机制输出其中任一组的平均值。例如，随机表决可以输出0.5*(S1+S3)或者输出0.5*(S2+S4)。

当其中一组的两路信号相差超过预设的信号差阈值时，则该组的比较监控异常，该组的两路信号均被视为无效。将与该组相关联的监控器器递增以计1次无效。根据一进一步的示例，还可以输出该组上一时间单位(例如，上一帧)的有效值平均值，这基于信号基本连续的前提。

在监控器计数器达到指定计数器阈值后，系统将持续锁定分组比较有效性监控器(例如用于(S1，S3)的LatchMinusS13Validity、或者用于(S2，S4)的LatchMinusS24Validity)在无效状态。仅在该两路信号的差值持续在信号差阈值以内时，才逐渐缓慢使监控器计数器递减。换言之，在通过根据差值来判定同一组两路信号的分组有效性时，应采用快速上升、缓慢下降的监控计数形式，以提高分组比较有效性监控器的有效性。

快速上升可指每当相应的一组信号相差超过信号差阈值时，监控器计数器快速递增而最终达到计数器阈值，从而系统将该组信号的分组比较有效性监控器锁定在无效状态。除非人为解除，否则该同一组的两路信号将被系统隔离并不再使用。

另一方面，缓慢下降可以指当在当在一定时间内，该组两路信号的差值持续在信号差阈值以内(例如，小于信号差阈值)，则逐渐缓慢对计数器进行递减。作为一种自恢复的措施，保证监控器的鲁棒性(可恢复正常，不会经常触发)。

图2示出了根据本公开一示例性实施例的监控器计数器计数-锁定-自恢复的示意图200。如所可见，当在当前时间单位里，相应的一组信号相差超过阈值时，监控器计数器+1。而当在连续/k个时间单位里，该组信号的差值小于信号差阈值时，监控器计数器-1。k可以是可配置的参数并且可以大于或等于1。例如，在一示例中，k可以被配置为3，但是本公开并不被限定于此。k越大，则缓慢下降的效果越明显。同样，信号差阈值也可以是可配置的参数。

例如，在时刻l，相应的一组信号的信号差超过阈值，监控器计数器递增为1。在下一时刻l+1，该组信号的信号差依然超过阈值，监控器计数器递增为2。此后，该组信号的信号差不再超过阈值，从而在k个时间单位之后，监控器计数器递减为1。进而，在又k个时间单位上，该组信号的信号差仍未超过阈值，从而监控器计数器递减为0。

随后，在时刻m，该组信号的信号差超过阈值，监控器计数器递增为1。在此后的k个时间单位上，该组信号的信号差不再超过阈值，从而在这k个时间单位之后，监控器计数器递减为0。

之后，在时刻n，该组信号的信号差超过阈值，监控器递增为1。在下一时刻n+1，该组信号的信号差依然超过阈值，监控器计数器递增为2。在再下一时刻n+2，该组信号的信号差依然超过阈值，监控器计数器递增为3。此时，监控器计数器达到计数器阈值，从而系统将该组信号的分组比较有效性监控器锁定在无效状态。除非人为解除，否则该组的两路信号将被系统隔离并不再使用。

在第二和第三种示例性场景中，这两组信号中有一组信号里有至少1个(例如，大于或等于1个)信号被各自相应的源信号有效性监控器判定为无效。

在第二种示例性场景中，例如，假定(S1，S3)中，有大于等于1个信号被相应的源信号有效性监控器判定为无效，即，S1无效且S3有效；或者S1有效且S3无效；或者S1和S3均无效。

此时，通过对另一组信号(S2，S4)取平均，得到0.5*(S2+S4)作为输出(例如，输出到旋转可变差动变压器RVDT)。

与第一种情形即四路信号均有效时一样的是，当(S2，S4)相差超过预设的阈值时，则该组两路信号被相应的分组比较有效性监控器确定为均为无效，计1次无效，并输出上一帧有效值平均值0.5*(S2+S4)。

类似地，在通过根据差值来判定同一组两路信号(S2，S4)的分组有效性时，应采用快速上升、缓慢下降的监控计数形式，以提高分组比较有效性监控器的有效性。

类似于第一种情形中那样，在监控器计数器达到指定计数器阈值后，系统将持续锁定分组比较有效性监控器(例如LatchMinusS24Validity)在无效状态。仅在该两路信号的差值持续在信号差阈值以内时，才逐渐缓慢使监控器计数器递减。换言之，在通过根据差值来判定(S2，S4)信号两路信号的分组有效性时，应采用快速上升、缓慢下降的监控计数形式，以提高分组比较有效性监控器的有效性。

快速上升可指每当(S2，S4)信号相差超过信号差阈值时，监控器计数器快速递增而最终达到计数器阈值，从而系统将该组信号的分组比较有效性监控器锁定在无效状态。除非人为解除，否则(S2，S4)信号两路信号将被系统隔离并不再使用。

另一方面，缓慢下降可以指当在当在一定时间内，(S2，S4)信号两路信号的差值持续在信号差阈值以内(例如，小于信号差阈值)，则逐渐缓慢对计数器进行递减。作为一种自恢复的措施，保证监控器的鲁棒性(可恢复正常，不会经常触发)。

在第三种示例性场景中，例如，假定(S2，S4)中，有大于等于1个信号被相应的源信号有效性监控器判定为无效，即，S2无效且S4有效；或者S2有效且S4无效；或者S2和S4均无效。

此时，通过对另一组信号(S1，S3)取平均，得到0.5*(S1+S3)作为输出(例如，输出到旋转可变差动变压器RVDT)。

与第一种情形即四路信号均有效时一样的是，当(S1，S3)相差超过预设的阈值时，则该组两路信号被相应的分组比较有效性监控器确定为均为无效，计1次无效，并输出上一帧有效值平均值0.5*(S1+S3)。

类似地，在通过根据差值来判定同一组两路信号(S1，S3)的分组有效性时，应采用快速上升、缓慢下降的监控计数形式，以提高分组比较有效性监控器的有效性。

类似于第一种情形中那样，在监控器计数器达到指定计数器阈值后，系统将持续锁定分组比较有效性监控器(例如LatchMinusS13Validity)在无效状态。仅在该两路信号的差值持续在信号差阈值以内时，才逐渐缓慢使监控器计数器递减。换言之，在通过根据差值来判定(S1，S3)信号两路信号的分组有效性时，应采用快速上升、缓慢下降的监控计数形式，以提高分组比较有效性监控器的有效性。

快速上升可指每当(S1，S3)信号相差超过信号差阈值时，监控器计数器快速递增而最终达到计数器阈值，从而系统将该组信号的分组比较有效性监控器锁定在无效状态。除非人为解除，否则(S1，S3)信号两路信号将被系统隔离并不再使用。

另一方面，缓慢下降可以指当在当在一定时间内，(S1，S3)信号两路信号的差值持续在信号差阈值以内(例如，小于信号差阈值)，则逐渐缓慢对计数器进行递减。作为一种自恢复的措施，保证监控器的鲁棒性(可恢复正常，不会经常触发)。

在第四种示例性场景中，(S1，S3)中有大于等于1个信号被相应的源信号有效性监控器判定为无效，并且(S2，S4)中也有大于等于1个信号被相应的源信号有效性监控器判定为无效，则将此四余度信号置为无效。可任选地可提供告警。

本公开通过两两分组比较飞控系统四余度信号，简化了表决监控逻辑，在满足安全性要求的前提下，降低了表决逻辑的复杂度。

图3示出了根据本公开一示例性方面的四余度信号表决/监控逻辑300的示图。

在此例中，S1和S3被分为一组，并且S2和S4被分为一组。当然，本公开并不被限定于此，而是可以采用其他分组方案。

对于(S1，S3)，获取其差值(S1-S3)的绝对值并将其与预定的信号差阈值Threshold作比较以获得比较结果MinusS13Validity。例如，当差值(S1-S3)的绝对值不超过该预定的信号差阈值Threshold时，MinusS13Validity为0；而当差值(S1-S3)的绝对值超过该预定的信号差阈值Threshold时，MinusS13Validity为1。

另一方面，获取(S1，S3)的平均值，例如0.5*(S1+S3)。基于该组的比较结果MinusS13Validity，在(S1，S3)当前的平均值与该组的上一个有效数据之间作出选择并将其输出作为Average_S13。例如，当MinusS13Validity为0时，输出(S1，S3)当前的平均值作为Average_S13；而当MinusS13Validity为1时，输出该组的上一个有效数据作为Average_S13。

另外，该组的比较结果MinusS13Validity还可被输出至与该组相应的锁存器(Latch13)。锁存器Latch13相应地输出经锁存的比较结果LatchMinusS13Validity。

对于(S2，S4)，获取其差值(S2-S4)的绝对值并将其与预定的信号差阈值Threshold作比较以获得比较结果MinusS24Validity。例如，当差值(S2-S4)的绝对值不超过该预定的信号差阈值Threshold时，MinusS24Validity为0；而当差值(S2-S4)的绝对值超过该预定的信号差阈值Threshold时，MinusS24Validity为1。

另一方面，获取(S2，S4)的平均值，例如0.5*(S2+S4)。基于该组的比较结果MinusS24Validity，在(S2，S4)当前的平均值与该组的上一个有效数据之间作出选择并将其输出作为Average_S24。例如，当MinusS24Validity为0时，输出(S2，S4)当前的平均值作为Average_S24；而当MinusS24Validity为1时，输出该组的上一个有效数据作为Average_S24。

另外，该组的比较结果MinusS24Validity还可被输出至与该组相应的锁存器(Latch24)。锁存器Latch24相应地输出经锁存的比较结果LatchMinusS24Validity。

S1和S3各自经锁存的源信号有效性LatchS1_Validity和LatchS3_Validity被输入到相应的或门(OR)。源信号有效性LatchS1_Validity和LatchS3_Validity在相应的源信号有效时为0，而在相应的源信号无效时为1。或门输出该组的有效性信号S13Validity。例如，当LatchMinusS13Validity、LatchS1_Validity、LatchS3_Validity三者中有至少一者为1(代表无效)时，或门输出该组的有效性信号S13Validity为1(代表无效)，而当这三者均为0(代表有效)时，或门输出0(代表有效)。

同样，S2和S4各自经锁存的源信号有效性LatchS2_Validity和LatchS4_Validity被输入到相应的或门(OR)。源信号有效性LatchS2_Validity和LatchS4_Validity在相应的源信号有效时为0，而在相应的源信号无效时为1。或门输出该组的有效性信号S24Validity。例如，当LatchMinusS24Validity、LatchS2_Validity、LatchS4_Validity三者中有至少一者为1(代表无效)时，或门输出该组的有效性信号S24Validity为1(代表无效)，而当这三者均为0(代表有效)时，或门输出0(代表有效)。

基于(S1，S3)组的有效性信号S13Validity以及(S2，S4)组的有效性信号S24Validity，在(S1，S3)的有效值平均值Average_S13与(S2，S4)的有效值平均值Average_S24之间作出选择并将其作为最终的有效信号Valid_S来输出。例如，当有效性信号S13Validity为1(代表无效)而有效性信号S24Validity为0(代表有效)时，取Average_24作为Valid_S输出。又如，当有效性信号S24Validity为1(代表无效)而有效性信号S13Validity为0(代表有效)时，取Average_13作为Valid_S输出。当有效性信号S13Validity为0(代表有效)而有效性信号S24Validity也为0(代表有效)时，系统随机选取Average_13和Average_24中的任一者作为表决输出Valid_S。当有效性信号S13Validity为1(代表有效)而有效性信号S24Validity也为1(代表有效)时，则系统将此四余度信号置为无效，并可任选地可提供告警。

如所理解的，在前述第一种示例性场景中，四路信号S1、S2、S3、S4均有效，即LatchS1_Validity、LatchS2_Validity、LatchS3_Validity、LatchS4_Validity均为0。此时，分别与(S1，S3)和(S2，S4)相关联的或门均输出0。

当(S1，S3)的差值有效时(即，差值小于阈值，或者说MinusS13Validity＝0)，该组输出(S1，S3)的平均值。当(S2，S4)的差值有效时(即，差值小于阈值，或者说MinusS24Validity＝0)，该组输出(S2，S4)的平均值。

从而，基于分别与(S1，S3)和(S2，S4)相关联的或门的输出(均为0)，随机地输出(S1，S3)的平均值或者(S2，S4)的平均值作为Valid_S。

否则，假如(S1，S3)的差值与(S2，S4)的差值中至少有一者无效(为1)时，相应的MinusS13Validity＝1或MinusS24Validity＝1。该组的两个信号的当前值将均被视为无效，并且将输出前一时间单位的有效值平均值来替代当前的平均值。后续操作如前。

在前述第二种和第三种示例性场景中，有且仅有一组信号有至少1个信号被相应的源信号有效性监控器判定为无效。即，与该组信号相关联的或门将输出1。由此，该组的两个信号将均被视为无效。从而在另一组信号的差值有效时，输出该另一组的有效值平均值作为最终的有效信号Valid_S。或者，在另一组信号的差值无效时，输出该另一组的前一时间单位的有效值平均值作为当前最终的有效信号Valid_S。

在前述第四种示例性场景中，两组信号均有至少1个信号被相应的源信号有效性监控器判定为无效。即，与这两组信号相关联的或门均将输出1。由此，这两组共四路信号将均被视为无效。

如所可知，尽管以上是以四余度信号为例来描述本公开的方案的，但是本公开并不被限定于此。例如，可以将上述四余度信号表决方案中的一组信号替换为一路信号，以将该方案修改为三余度信号表决方案。

图4示出了根据本公开一方面的余度信号表决监控方法400的流程图。例如，余度信号表决监控方法400可以包括在框410，输入N路源信号并将其分组，每组两个源信号。

在框420，对于每一组源信号，监控该组中的每一个源信号的有效性。如果该组源信号中的每一个源信号均有效，则在框430，计算该组源信号的平均值，并且流程前框450。否则，如果该组源信号中有至少一个源信号无效，则在框440，将该组源信号中的每一个源信号均视为无效从而不提供其有效值平均值，并且流程前往框480。

在框450，确定每一组源信号的差值的绝对值是否小于阈值。如果该组源信号的差值的绝对值小于阈值，则流程前往框470。否则，如果该组源信号的差值的绝对值大于或等于阈值，则流程前往框460，在此用上一时间单位的有效值平均值代替当前的有效值平均值，并且根据一示例性实施例，可将与该组源信号相关联的监控器计数器+1。在框470，确定该组源信号的当前有效值平均值。流程前进至框480，在此确定是否还有下一组源信号要处理。如果有，则流程返回框420。否则流程前进至框490。在框490，在提供了有效值平均值的各组之间进行随机表决，以确定最终的有效值。

图5示出了根据本公开一方面的余度信号表决监控装置500的框图。根据一示例，余度信号表决监控装置500可包括用于输入N路源信号并将其分组的模块510，其中每组两个源信号。余度信号表决监控装置500还可包括用于对于每一组源信号，监控该组中的每一个源信号的有效性的模块520。余度信号表决监控装置500还可包括用于如果该组源信号中的每一个源信号均有效，则计算该组源信号的平均值的模块530。余度信号表决监控装置500还可包括，用于如果该组源信号中有至少一个源信号无效，则将该组源信号中的每一个源信号均视为无效从而不提供其有效值平均值的模块540。

余度信号表决监控装置500可包括用于确定每一组源信号的差值的绝对值是否小于阈值的模块550。余度信号表决监控装置500还可包括用于用上一时间单位的有效值平均值代替当前的有效值平均值的模块560。根据进一步的可任选示例性实施例，模块560还可包括用于将与该组源信号相关联的监控器计数器+1的子模块(未示出)。余度信号表决监控装置500可包括用于确定该组源信号的当前有效值平均值的模块570。根据进一步的可任选示例性实施例，模块570还可包括用于在连续数个时间单位里，该组源信号的差值的绝对值小于阈值且与该组源信号相关联的监控器计数器大于0的情况下，将该监控器计数器-1的模块(未示出)的模块。

余度信号表决监控装置500可包括用于确定是否还有下一组源信号要处理的模块580。余度信号表决监控装置500还可包括用于在提供了有效值平均值的各组之间进行随机表决，以确定最终的有效值的模块590。

结合本公开所描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本公开描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在本领域所知的任何形式的存储介质中。可使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM，等等。软件模块可以包括单条指令、或许多条指令，且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间以及跨多个存储介质分布。存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。替换地，存储介质可以被整合到处理器。

本文中所公开的方法包括用于达成所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。

处理器可执行存储在机器可读介质上的软件。处理器可用一个或多个通用和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、微控制器、DSP处理器、以及其他能执行软件的电路系统。软件应当被宽泛地解释成意指指令、数据、或其任何组合，无论是被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或其他。作为示例，机器可读介质可包括RAM(随机存取存储器)、闪存、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦式可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦式可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬驱动器、或者任何其他合适的存储介质、或其任何组合。机器可读介质可被实施在计算机程序产品中。该计算机程序产品可以包括包装材料。

在硬件实现中，机器可读介质可以是处理系统中与处理器分开的一部分。然而，如本领域技术人员将容易领会的，机器可读介质或其任何部分可在处理系统外部。作为示例，机器可读介质可包括传输线、由数据调制的载波、和/或与无线节点分开的计算机产品，所有这些都可由处理器通过总线接口来访问。替换地或补充地，机器可读介质或其任何部分可被集成到处理器中，诸如高速缓存和/或通用寄存器文件可能就是这种情形。

处理系统可以被配置成通用处理系统，该通用处理系统具有一个或多个提供处理器功能性的微处理器、以及提供机器可读介质中的至少一部分的外部存储器，它们都通过外部总线架构与其他支持电路系统链接在一起。替换地，处理系统可以用带有集成在单块芯片中的处理器、总线接口、用户接口(在接入终端情形中)、支持电路系统、和至少一部分机器可读介质的ASIC(专用集成电路)来实现，或者用一个或多个FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑器件)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、或者任何其他合适的电路系统、或者能执行本公开通篇所描述的各种功能性的电路的任何组合来实现。取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束，本领域技术人员将认识到如何最佳地实现关于处理系统所描述的功能性。

机器可读介质可以包括数个软件模块。这些软件模块包括当由装置(诸如处理器)执行时使处理系统执行各种功能的指令。这些软件模块可以包括传送模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。作为示例，当触发事件发生时，可以从硬驱动器中将软件模块加载到RAM中。在软件模块执行期间，处理器可以将一些指令加载到高速缓存中以提高访问速度。可随后将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以供处理器执行。在以下述及软件模块的功能性时，将理解此类功能性是在处理器执行来自该软件模块的指令时由该处理器来实现的。

如果以软件实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或无线技术(诸如红外(IR)、无线电、以及微波)从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如红外、无线电、以及微波)就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘、和

碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可以包括非瞬态计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，对于其他方面，计算机可读介质可以包括瞬态计算机可读介质(例如，信号)。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

因此，某些方面可以包括用于执行本文中给出的操作的计算机程序产品。例如，此类计算机程序产品可以包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质，这些指令能由一个或多个处理器执行以执行本文中所描述的操作。在某些方面，计算机程序产品可包括包装材料。

将理解，权利要求并不被限于以上所解说的精确配置和组件。可在以上所描述的方法和装置的布局、操作和细节上做出各种改动、更换和变形而不会脱离权利要求的范围。

Claims (20)

1.一种四余度信号表决方法，包括：

获得当前时间单位的四个源信号；

将所述四个源信号分成两个源信号组，每个源信号组包括两个源信号；

对于所述两个源信号组中的每一组：

确定该源信号组中的两个源信号是否均有效；

若是，则确定该源信号组中的两个源信号的差值是否在阈值以内；

若是，则计算该源信号组中的两个源信号的有效平均值；或者

若否，则用该源信号组的前一有效平均值代替所述当前时间单位的有效平均值；或者

若否，则屏蔽该源信号组；以及

若所述两个源信号组均未被屏蔽，通过随机表决提供其中任一组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果；或者

若所述两个源信号组中有且仅有一个源信号组未被屏蔽，则提供该源信号组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果；或者

若所述两个源信号组均被屏蔽，则将当前时间单位的最终表决结果置为无效。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述四个源信号分成两个源信号组包括将所述四个源信号中的第一和第三个源信号分成一组，第二和第四个源信号分为另一组。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定源信号组中的两个源信号的差值是否在阈值以内包括：

确定该源信号组中的两个源信号的差值的绝对值是否小于所述阈值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，计算源信号组的中的两个源信号的有效平均值包括计算该源信号组中的两个源信号的算术平均。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，对于所述两个源信号组中的每一组，当该源信号组中的每个源信号均有效，并且该源信号组中的源信号的差值超出所述阈值时，使与该源信号组相关联的监控器计数器递增。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：对于所述多个源信号组中的每一组，当该源信号组中的每个源信号均有效，并且该源信号组中的源信号连续多次差值在所述阈值以内，且与该源信号组相关联的监控器计数器大于0时，使所述监控器计数器递减。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：当与任何源信号组相关联的监控器计数器超出计数器阈值时，持续地将该源信号组中的每个源信号均视为无效并屏蔽该源信号组直至持续屏蔽被人为解除。

8.一种四余度信号表决装置，包括：

用于获得当前时间单位的四个源信号的模块；

用于将所述四个源信号分成两个源信号组的模块，每个源信号组包括两个源信号；

用于对于所述两个源信号组中的每一组进行以下操作的模块：

确定该源信号组中的两个源信号是否均有效；

若是，则确定该源信号组中的两个源信号的差值是否在阈值以内；

若是，则计算该源信号组中的两个源信号的有效平均值；或者

若否，则用该源信号组的前一有效平均值代替所述当前时间单位的有效平均值；或者

若否，则屏蔽该源信号组；以及

用于若所述两个源信号组均未被屏蔽，通过随机表决提供其中任一组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果；或者若所述两个源信号组中有且仅有一个源信号组未被屏蔽，则提供该源信号组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果；或者若所述两个源信号组均被屏蔽，则将当前时间单位的最终表决结果置为无效的模块。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，用于将所述四个源信号分成两个源信号组的模块包括用于将所述四个源信号中的第一和第三个源信号分成一组，第二和第四个源信号分为另一组的模块。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，确定源信号组中的两个源信号的差值是否在阈值以内包括：

确定该源信号组中的两个源信号的差值的绝对值是否小于所述阈值。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，计算源信号组的中的两个源信号的有效平均值包括计算该源信号组中的两个源信号的算术平均。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括，用于对于所述两个源信号组中的每一组，当该源信号组中的每个源信号均有效，并且该源信号组中的源信号的差值超出所述阈值时，使与该源信号组相关联的监控器计数器递增的模块。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，进一步包括：用于对于所述多个源信号组中的每一组，当该源信号组中的每个源信号均有效，并且该源信号组中的源信号连续多次差值在所述阈值以内，且与该源信号组相关联的监控器计数器大于0时，使所述监控器计数器递减的模块。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，用于当与任何源信号组相关联的监控器计数器超出计数器阈值时，持续地将该源信号组中的每个源信号均视为无效并屏蔽该源信号组直至持续屏蔽被人为解除的模块。

15.一种四余度信号表决装置，包括：

存储器；以及

与所述存储器耦合的处理器，所述处理器被配置成执行以下操作：

获得当前时间单位的四个源信号；

将所述四个源信号分成两个源信号组，每个源信号组包括两个源信号；

对于所述两个源信号组中的每一组：

确定该源信号组中的两个源信号是否均有效；

若是，则确定该源信号组中的两个源信号的差值是否在阈值以内；

若是，则计算该源信号组中的两个源信号的有效平均值；或者

若否，则用该源信号组的前一有效平均值代替所述当前时间单位的有效平均值；或者

若否，则屏蔽该源信号组；以及

若所述两个源信号组均未被屏蔽，通过随机表决提供其中任一组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果；或者

若所述两个源信号组中有且仅有一个源信号组未被屏蔽，则提供该源信号组的有效平均值作为当前时间单位的最终表决结果；或者

若所述两个源信号组均被屏蔽，则将当前时间单位的最终表决结果置为无效。

16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器被配置成确定源信号组中的两个源信号的差值是否在阈值以内包括所述处理器被配置成：

确定该源信号组中的两个源信号的差值的绝对值是否小于所述阈值。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述处理器被配置成计算源信号组的中的两个源信号的有效平均值包括所述处理器被配置成计算该源信号组中的两个源信号的算术平均。

18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成：对于所述两个源信号组中的每一组，当该源信号组中的每个源信号均有效，并且该源信号组中的源信号的差值超出所述阈值时，使与该源信号组相关联的监控器计数器递增。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成：对于所述多个源信号组中的每一组，当该源信号组中的每个源信号均有效，并且该源信号组中的源信号连续多次差值在所述阈值以内，且与该源信号组相关联的监控器计数器大于0时，使所述监控器计数器递减。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成：当与任何源信号组相关联的监控器计数器超出计数器阈值时，持续地将该源信号组中的每个源信号均视为无效并屏蔽该源信号组直至持续屏蔽被人为解除。

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