Вопросы обеспечения сбоеустойчивости программного обеспечения фурье-спектрометра космического базирования

В докладе рассмотрены методы обеспечения сбоеустойчивости программного обеспечения (ПО), используемые в аппаратно-программных комплексах (АПК) управления и обработки сигналов инфракрасных фурье-спектрометров (ИКФС) космического базирования.
Для бортовых АПК космического базирования выделяются два основных источника сбоев ПО:
• аппаратные сбои, вызванные воздействием ионизирующих излучений космического пространства;
• сбои, вызванные ошибками при создании ПО.
Парирование сбоев за счет программно-аппаратной избыточности позволяет повысить достоверность получаемых прибором целевых данных, предотвратить распространение и локализовать сбой в подсистеме, уменьшить время простоя прибора, вызванное устранением последствий сбоев, а также снизить требования по сбоеустойчивости к элементной базе АПК ИКФС.
Рассматриваемые в работе методы можно разделить на две группы: одноверсионные и многоверсионные. В группу одноверсионных методов входят:
• метод контрольных точек и обратного восстановления;
• метод обновления ПО;
• метод диверсификации данных.
В группу многоверсионных методов входят:
• метод N-версионного программирования (NVP);
• метод самопроверяющегося NVP;
• метод возобновления вычислений;
• метод возобновления вычислений с голосованием.
На основе анализа представленных методов защиты ПО от сбоев и анализа специфики функционирования отдельных подсистем АПК ИКФС, были разработаны комбинированные методы, обеспечивающие повышение стойкости ПО АПК к сбоям. Также, в работе рассмотрены вопросы вычислительной сложности и реализуемости разработанных методов на элементной базе создаваемых АПК.
Результаты работы используются при создании АПК ИКФС-2 (КА «Метеор-М» №2), а также АПК ИКФС-3 (КА «Метеор-МП»).