基于SystemC的微納衛(wèi)星星載計算機建模和故障注入研究.pdf

1、碩士學位論文基于SystemC的微納衛(wèi)星星載計算機建模和故障注入研究作者：錢晨指導教師：張翔副教授南京理工大學2017年03月碩士學位論文基于SystemC的微納衛(wèi)星星載計算機建模和故障注入研究摘要隨著空間探索技術的發(fā)展與探索形式的多樣化，微納衛(wèi)星因其低成本、短研制周期和靈活性成為近年來國內外研究機構和高校探索的熱點。星載計算機作為微納衛(wèi)星控制和管理中心，驗證其在空間環(huán)境下的可靠性成為設計過程中的重要一環(huán)，而星載計算機建模及故障注入技術

2、作為一種新型的可靠性驗證方法，在仿真速度和兼容性方面都有非常強的優(yōu)勢，成為一個有巨大研究價值的方向。本文從空間輻射環(huán)境和星載計算機自身特點出發(fā)，首先分析了微納衛(wèi)星所處近地軌道的輻射源、輻射劑量，分析高能粒子輻射對星載計算機造成的輻射效應，據(jù)此建立出故障模型。其次，根據(jù)國內外在芯片建模領域的研究現(xiàn)狀，提出了一種基于SystemC和OVPsim(OpenVirtualPlatformsimulator)相結合的快速模型建立方法，以典型立方體

3、納衛(wèi)星的星載計算機系統(tǒng)為參照建立星載計算機事務級模型，模型包含主處理器、SRAM、Flash和12C總線等。此外，結合常用的星載計算機容錯技術，本文建立了星載計算機雙模冗余模型，驗證了雙模冗余對抗單粒子效應的能力。在故障注入方面，本文通過建立故障注入機制實現(xiàn)向星載計算機模型注入故障，故障注入機制包括故障分析器、注入器和觀察器，分別用于故障生成、故障注入進程的控制和對模型的運行狀態(tài)進行監(jiān)控。此外，本文通過在模型上運行星載計算機常用算法，同