CN112965467B - 一种适用于无人机的三余度信号监控方法 - Google Patents

一种适用于无人机的三余度信号监控方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112965467B
CN112965467B CN202110188513.XA CN202110188513A CN112965467B CN 112965467 B CN112965467 B CN 112965467B CN 202110188513 A CN202110188513 A CN 202110188513A CN 112965467 B CN112965467 B CN 112965467B
Authority
CN
China
Prior art keywords
redundancy
diff
value
index
state
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.)
Active
Application number
CN202110188513.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112965467A (zh
Inventor
姜慧星
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.)
Sichuan Tengdun Technology Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Tengdun Technology Co Ltd
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 Sichuan Tengdun Technology Co Ltd filed Critical Sichuan Tengdun Technology Co Ltd
Priority to CN202110188513.XA priority Critical patent/CN112965467B/zh
Publication of CN112965467A publication Critical patent/CN112965467A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112965467B publication Critical patent/CN112965467B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24065—Real time diagnostics

Abstract

本发明公开了一种适用于无人机的三余度信号监控方法，包括如下步骤：S1，设置门限值，并根据有效信号通道差值构造超差状态字；S2，根据步骤S1中超差状态字构建比较有效性取值表，并初始化；S3，根据分离状态计算各余度故障计数器，如果余度故障计数大于等于门限，则置对应余度比较监控有效状态为无效；如果余度故障计数未达到门限，则判断余度故障计数是否为0，如果为0，则进入步骤S4，如果不为0，则结束；S4，置对应余度比较监控有效状态为有效等；本发明改进了现有的标准三余度监控方法，使其不需要再进行排序，并且算法分支大大减少，使得编写的代码更简洁，程序执行更快，监控方法效率更高。

Description

一种适用于无人机的三余度信号监控方法
技术领域
本发明涉及无人机领域，更为具体的，涉及一种适用于无人机的三余度信号监控方法。
背景技术
近年来，随着无人机行业的蓬勃发展，其核心系统飞控计算机的可靠性显得越来越重要。由于飞行任务、飞行环境的复杂性和多样性，出现故障的概率会越来越高。多余度管理技术的应用使得降低成本而又大幅提高飞控计算机的可靠性成为可能，为无人机通讯提供较为可靠的技术保障。
但是标准三余度监控方法在细节上仍然存在不足，例如：
1)通道信号要先排序。
2)算法分支多，导致编写的代码分支多，代码行多，复杂度高，从而影响代码可读性、可测试性、可维护性，降低执行效率等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于无人机的三余度信号监控方法，改进了现有的标准三余度监控方法，使其不需要再进行排序，并且算法分支大大减少，使得编写的代码更简洁，程序执行更快，监控方法效率更高。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
一种适用于无人机的三余度信号监控方法，计算通道信号的有效信号数目，如果有效信号数目为3，则执行如下步骤：
S1，设置门限值，并根据有效信号通道差值构造超差状态字；
S2，根据步骤S1中超差状态字构建比较有效性取值表，并初始化；
S3，根据分离状态计算各余度故障计数器，如果余度故障计数大于等于门限，则置对应余度比较监控有效状态为无效；如果余度故障计数未达到门限，则判断余度故障计数是否为0，如果为0，则进入步骤S4，如果不为0，则结束；
S4，置对应余度比较监控有效状态为有效。
进一步地，在步骤S1中，计算A、B、C三通道的超差状态字，设所述超差状态字为diff_index；
如果A与B通道值之差的绝对值大于门限值，则超差状态字diff_index的bit0为1，否则为0；
如果A与C通道值之差的绝对值大于门限值，则状态字diff_index的bit1为1，否则为0；
如果B与C通道值之差的绝对值大于门限值，则状态字diff_index的bit2为1，否则为0。
进一步地，在步骤S2初始化中，初始值的bit0表示A通道有效位，bit1表示B通道有效位，bit2表示C通道有效位，假设比较有效性取值表为diff_table，且三通道两两超差对数为3对，数组长度为2的3次方，初始值即diff_table[table_index]的值，采用下表进行初始化：
Figure BDA0002944150670000021
Figure BDA0002944150670000031
进一步地，在步骤S2初始化中，也可使用如下方法来计算diff_table初值：
假设索引为i，i等价于table_index：
如果(i&0x7)的值为7：
则diff_table[i]＝0x0；
如果(i&0x7)的值为0：
则diff_table[i]＝0x7
如果(i&0x1+(i>>1)&0x1+(i>>2)&0x1)的值为1：
则diff_table[i]＝0x7
如果(i&0x1+(i>>1)&0x1+(i>>2)&0x1)的值为2：
则diff_table[i]＝((i&0x1)*4+(i&0x2)+(i>>2)&0x1)。
进一步地，在步骤S3中，以超差状态字diff_index为取值表diff_table[8]的索引，从表中直接获取当前的比较有效状态，假设mo_state＝diff_table[diff_index]，把mo_state&0x7为0的通道的故障计数加1但不大于N，N为各信号的监控延迟时间，把mo_state&0x7为1的位的故障计数减1但不小于0。
进一步地，在步骤S3中，当余度故障计数器等于0时，如果之前该余度有故障，则恢复故障。
进一步地，在步骤S3中，门限为N，N为各信号的监控延迟时间。
本发明的有益效果是：
本发明改进了现有的标准三余度监控方法，具体的，本发明把所有超差状态合成一个超差状态字，状态字的每一位有效位表示固定一对通道的超差情况；预先初始化一个取值表(可按照表格初始化也可以使用初值自动计算方法来计算)，取值表diff_table[diff_index]，索引为超差状态字，值为超差状态对应的可表示分离状态的当前有效状态；从取值表直接获取的当前有效状态，根据当前有效状态中的通道状态来决定哪个余度的通道故障计数器该加1还是该减1等，改进后的三余度监控方法不需要再进行排序，并且算法分支大大减少，使得编写的代码更简洁，程序执行更快，监控方法效率更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程示意图。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
如图1，2所示，一种适用于无人机的三余度信号监控方法，计算通道信号的有效信号数目，如果有效信号数目为3，则执行如下步骤：
S1，设置门限值，并根据有效信号通道差值构造超差状态字；
S2，根据步骤S1中超差状态字构建比较有效性取值表，并初始化；
S3，根据分离状态计算各余度故障计数器，如果余度故障计数大于等于门限，则置对应余度比较监控有效状态为无效；如果余度故障计数未达到门限，则判断余度故障计数是否为0，如果为0，则进入步骤S4，如果不为0，则结束；
S4，置对应余度比较监控有效状态为有效。
进一步地，在步骤S1中，计算A、B、C三通道的超差状态字，设所述超差状态字为diff_index；
如果A与B通道值之差的绝对值大于门限值，则超差状态字diff_index的bit0为1，否则为0；
如果A与C通道值之差的绝对值大于门限值，则状态字diff_index的bit1为1，否则为0；
如果B与C通道值之差的绝对值大于门限值，则状态字diff_index的bit2为1，否则为0。
进一步地，在步骤S2初始化中，初始值的bit0表示A通道有效位，bit1表示B通道有效位，bit2表示C通道有效位，假设比较有效性取值表为diff_table，且三通道两两超差对数为3对，数组长度为2的3次方，初始值即diff_table[table_index]的值，采用下表进行初始化：
Figure BDA0002944150670000061
Figure BDA0002944150670000071
进一步地，在步骤S2初始化中，也可使用如下方法来计算diff_table初值：
假设索引为i，i等价于table_index：
如果(i&0x7)的值为7：
则diff_table[i]＝0x0；
如果(i&0x7)的值为0：
则diff_table[i]＝0x7
如果(i&0x1+(i>>1)&0x1+(i>>2)&0x1)的值为1：
则diff_table[i]＝0x7
如果(i&0x1+(i>>1)&0x1+(i>>2)&0x1)的值为2：
则diff_table[i]＝((i&0x1)*4+(i&0x2)+(i>>2)&0x1)。
进一步地，在步骤S3中，以超差状态字diff_index为取值表diff_table[8]的索引，从表中直接获取当前的比较有效状态，假设mo_state＝diff_table[diff_index]，把mo_state&0x7为0的通道的故障计数加1但不大于N，N为各信号的监控延迟时间，把mo_state&0x7为1的位的故障计数减1但不小于0。
进一步地，在步骤S3中，当余度故障计数器等于0时，如果之前该余度有故障，则恢复故障。
进一步地，在步骤S3中，门限为N，N为各信号的监控延迟时间。
标准三余度监控方法，如下：
1)计算有效信号数目：根据需求计算信号有效数目；
2)如果有效信号数目为3：
(1)对各余度信号进行排序，计算最大和最小信号之差的绝对值；
(2)如果最大和最小信号之差的绝对值≤门限：
a)三个余度故障计数减1但不小于0；
(3)否则：分别计算最大值与中间值信号之差的绝对值和最小值与中间值信号之差的绝对值，如果
a)两绝对值均≤门限：
(a)全部余度故障计数减1但不小于0；
b)某一绝对值＞门限(2x1分离)：
(a)将对应的最大值或最小值信号的余度故障计数加1但不大于N(N即各信号的监控延迟时间)；
(b)并将未分离的余度故障计数减1但不小于0；
c)两绝对值均＞门限(1x1x1分离)：全部余度故障计数加1但不大于N，并设置该信号的“余度信号全分离状态标志”为有效(即为1x1x1分离状态)；
(4)如果余度故障计数器大于等于N：则置该余度比较监控有效状态为无效；
(5)否则，如果余度故障计数器等于0：如果之前该余度有故障，则恢复故障；
3)如果有效数据为2：
(1)如果两余度信号之差的绝对值小于等于门限：
a)两个余度故障计数减1但不小于0；
(2)否则(1x1分离)：
a)两个余度故障计数加1但不大于N(N由各信号的监控延迟时间确定)；
(3)如果余度故障计数器大于等于N：则置该余度比较监控有效状态为无效；
(4)如果余度故障计数器等于0：如果之前该余度有故障，则恢复故障；
4)如果有效数据为1：不进行任何处理；
5)如果有效数据为0：不进行任何处理。
为了解决现有标准三余度方法的存在的问题，本发明实施例在现有三余度信号监控方法的基础上进行改进，使得编写的代码更简洁，执行效率更高，实施例中具体三余度监控方法如下：
1)针对标准三余度方法中第2)条有效信号数目为3的情况，实施例中更改如下：
(1)计算三通道超差状态字：假设为diff_index：
a)如果A与B通道值之差的绝对值大于门限值，则状态字diff_index的bit0为1，否则为0；
b)如果A与C通道值之差的绝对值大于门限值，则状态字diff_index的bit1为1，否则为0；
c)如果B与C通道值之差的绝对值大于门限值，则状态字diff_index的bit2为1，否则为0；
(2)构建比较有效性取值表，假设为diff_table[8]，初始值的bit0表示A通道有效位，bit1表示B通道有效位，bit2表示C通道有效位，三通道两两超差对数为3对，所以数组长度为2的3次方，初始值即diff_table[table_index]的值，采用下表进行初始化：
Figure BDA0002944150670000101
Figure BDA0002944150670000111
(3)以超差状态字diff_index为取值表diff_table[8]的索引，从表中直接获取当前的比较有效状态，假设mo_state＝diff_table[diff_index]，把mo_state&0x7为0的通道的故障计数加1但不大于N，N为各信号的监控延迟时间，把mo_state&0x7为1的位的故障计数减1但不小于0。
(4)如果余度故障计数器大于等于N：则置该余度比较监控有效状态为无效；
(5)如果余度故障计数器等于0：如果之前该余度有故障，则恢复故障。
本发明实施例中，不需要再进行排序，并且算法分支大大减少，使得编写的代码更简洁，程序执行更快，监控方法效率更高。
本发明功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，在一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)以及相应的软件中执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，进行测试或者实际的数据在程序实现中存在于只读存储器(Random Access Memory，RAM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等。

Claims (4)

1.一种适用于无人机的三余度信号监控方法，其特征在于，计算通道信号的有效信号数目，如果有效信号数目为3，则执行如下步骤：
S1，设置门限值，并根据有效信号通道差值构造超差状态字；
在步骤S1中，计算A、B、C三通道的超差状态字，设所述超差状态字为diff_index；
如果A与B通道值之差的绝对值大于门限值，则超差状态字diff_index的bit0为1，否则为0；
如果A与C通道值之差的绝对值大于门限值，则状态字diff_index的bit1为1，否则为0；
如果B与C通道值之差的绝对值大于门限值，则状态字diff_index的bit2为1，否则为0；
S2，根据步骤S1中超差状态字构建比较有效性取值表，并初始化；
S3，根据分离状态计算各余度故障计数器，如果余度故障计数大于等于门限，则置对应余度比较监控有效状态为无效；如果余度故障计数未达到门限，则判断余度故障计数是否为0，如果为0，则进入步骤S4，如果不为0，则结束；在步骤S3中，以超差状态字diff_index为取值表diff_table[8]的索引，从表中直接获取当前的比较有效状态，假设mo_state＝diff_table[diff_index]，把mo_state&0x7为0的通道的故障计数加1但不大于N，N为各信号的监控延迟时间，把mo_state&0x7为1的位的故障计数减1但不小于0；
S4，置对应余度比较监控有效状态为有效。
2.根据权利要求1所述的一种适用于无人机的三余度信号监控方法，其特征在于，在步骤S2初始化中，初始值的bit0表示A通道有效位，bit1表示B通道有效位，bit2表示C通道有效位，假设比较有效性取值表为diff_table，且三通道两两超差对数为3对，数组长度为2的3次方，初始值即diff_table[table_index]的值，采用下表进行初始化：
Figure FDA0003450801600000021
3.根据权利要求1所述的一种适用于无人机的三余度信号监控方法，其特征在于，在步骤S2初始化中，使用如下方法来计算diff_table初值：
假设索引为i，i等价于table_index：
如果(i&0x7)的值为7：
则diff_table[i]＝0x0；
如果(i&0x7)的值为0：
则diff_table[i]＝0x7
如果(i&0x1+(i>>1)&0x1+(i>>2)&0x1)的值为1：
则diff_table[i]＝0x7
如果(i&0x1+(i>>1)&0x1+(i>>2)&0x1)的值为2：
则diff_table[i]＝((i&0x1)*4+(i&0x2)+(i>>2)&0x1)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于无人机的三余度信号监控方法，其特征在于，在步骤S3中，当余度故障计数器等于0时，如果之前该余度有故障，则恢复故障。
CN202110188513.XA 2021-02-19 2021-02-19 一种适用于无人机的三余度信号监控方法 Active CN112965467B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110188513.XA CN112965467B (zh) 2021-02-19 2021-02-19 一种适用于无人机的三余度信号监控方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110188513.XA CN112965467B (zh) 2021-02-19 2021-02-19 一种适用于无人机的三余度信号监控方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112965467A CN112965467A (zh) 2021-06-15
CN112965467B true CN112965467B (zh) 2022-03-04

Family

ID=76285048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110188513.XA Active CN112965467B (zh) 2021-02-19 2021-02-19 一种适用于无人机的三余度信号监控方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112965467B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3665173A (en) * 1968-09-03 1972-05-23 Ibm Triple modular redundancy/sparing
US3551776A (en) * 1968-10-01 1970-12-29 Bendix Corp Triple redundant servo flight control including digital resynchronization of channels,detection of failed channels,and voted output
CN102736630A (zh) * 2011-04-02 2012-10-17 南京航空航天大学 基于三余度的光传飞控系统的实现方法
CN104679007A (zh) * 2015-03-09 2015-06-03 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种三余度计算机通道故障逻辑算法
CN109557808A (zh) * 2018-10-30 2019-04-02 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种冗余计算机通道间互监控方法
CN109976141B (zh) * 2019-04-13 2021-09-07 成都飞机工业（集团）有限责任公司 Uav传感器信号余度表决系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN112965467A (zh) 2021-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101306645B1 (ko) 시행착오에 의한 에러 보정 디코딩
CN111913667B (zh) 一种基于Ceph的OSD阻塞检测方法、系统、终端及存储介质
CN112558875A (zh) 数据校验方法、装置、电子设备及存储介质
US20130086005A1 (en) Hash pointer checking for hierarchical database logical relationship
CN113064748A (zh) 进程接替的方法、装置、电子设备及存储介质
CN110647318A (zh) 一种有状态应用的实例创建方法、装置、设备及介质
CN112965467B (zh) 一种适用于无人机的三余度信号监控方法
CN105117303A (zh) 一种数据恢复的方法及设备
CN111010258B (zh) 一种基于编码的计算机联锁系统通信方法
CN111506450B (zh) 用于数据处理的方法、设备和计算机程序产品
CN113377573A (zh) 一种自动驾驶车辆的异常处理方法、装置、设备和存储介质
CN108021467B (zh) 一种存储器容错保护方法、装置、设备及存储介质
US20120005426A1 (en) Storage device, controller of storage device, and control method of storage device
CN114679295B (zh) 防火墙安全配置方法及装置
US20230025081A1 (en) Model training method, failure determining method, electronic device, and program product
CN115328094A (zh) 多余度远程控制终端余度故障恢复方法及系统
CN114879905A (zh) 一种数据存储方法、装置、电子设备及存储介质
CN112395141B (zh) 一种数据页管理方法、装置、电子设备及存储介质
US11249839B1 (en) Method and apparatus for memory error detection
CN114372689A (zh) 一种基于动态规划的路网运行特征变点识别方法
CN104025056B (zh) 一种数据恢复的方法及设备
US10320523B2 (en) Method for detecting sent sequence, receiver, and receiving device
CN110647519B (zh) 对测试样本中的缺失属性值进行预测的方法及装置
CN112527588B (zh) 一种微处理器系统及其实时自检测方法
CN113938450B (zh) 航电系统通信故障处理方法、装置、计算机设备和介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant