一種嵌入式星載容錯溫度控制系統及其驗證方法

2023-07-10 23:21:06 2

專利名稱：：一種嵌入式星載容錯溫度控制系統及其驗證方法
技術領域：
：本發明涉及一種嵌入式星載容錯溫度控制系統及其驗證方法，屬於航空航天、智能控制和嵌入式計算機信息處理領域。
背景技術：
：星載系統離開了大氣層，在強烈的太陽光的直接照射下，周期性進入地球或月亮的陰影中，經常處在極端寒冷和炎熱的環境中。如果不採取任何措施，溫度變化極大，將嚴重影響星載計算機正常工作。目前，星載溫控系統分為被動式溫控和主動式溫控，它們直接覆蓋在衛星表面(被動)，或被置於衛星內部設備部件和伺服系統上調節熱量的流向(主動)，本專利涉及主動式溫控系統。主動式溫控系統主要包含以下3部分熱敏電阻即溫度傳感器，分布在整個星載的各個部分，用來獲取溫度的變化。溫度傳感器按作用不同可分為兩種一種用於星載計算機對加熱器或冷卻器的控制，即星載計算機根據一個或多個傳感器測得的溫度來控制對加熱器或冷卻器的開關；還有一種傳感器只用來測量溫度，不直接參與加熱器的控制，但他作為第一種傳感器的備份，在第一種傳感器出現問題時將其替換掉。加熱/冷卻器主要由星載計算機自動控制其開關，使器件工作在要求的溫度範圍內。控制參數以各種形式存在星載計算機上，地面可根據星載在軌運行情況進行修改。這些控制參數包括加熱/冷卻器工作方式、傳感器分布和加熱器開關的溫度範圍。溫度控制器主要由軟體來實現溫度控制算法，將控制信號傳遞給加熱/冷卻器。星載溫控系統由於在軌運行時間較長，經常會受到空間粒子輻射等諸多幹擾因素，由此引發的故障會導致計算機的軟、硬體發生失效。因此，為了實現高可靠性和高安全性，需要在系統中應用冗餘容錯等措施，容錯機制和設計方案的正確性驗證成為星載溫控系統研製的重要環節，由於嵌入式計算機設備在現實中失效率極低，且失效時間及過程難以預估，另外太空飛行器系統設備造價昂貴，設備失效的代價很高，如何採用有效方式模擬設備失效，從而對其冗餘容錯機制進行驗證及評估，一直是星載溫控系統研製過程中存在的難題，從文獻中看，國內外尚未有針對星載溫控系統採用何種故障注入方法驗證冗餘容錯機制的實例，因此，開發一種成本低廉、簡便易行的對星載計算機系統可靠性及其冗餘容錯特性進行評測的故障注入方法具有重要意義與實用價值。
發明內容本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種嵌入式星載容錯溫度控制系統及其驗證方法。一種嵌入式星載容錯溫度控制系統，包括星務管理計算機、星上溫度控制系統和地面監控及故障注入計算機；星務管理計算機、星上溫度控制系統之間通過1553B總線連接，地面監控及故障注入計算機、星務管理計算機和星上溫度控制系統通過乙太網連接；星務管理計算機作為1553B總線控制器buscontroller，簡稱BC，負責向星上溫度控制系統發送仿真開始指令及艙內溫度範圍參考值，並在每個仿真周期t通過1553B總線採集溫度控制系統的故障信息、工作狀態信息和溫度數據，並將採集到的數據傳遞至地面監控及故障注入計算機，地面監控及故障注入計算機顯示當前星上溫度控制系統的工作狀態以及溫度曲線，驗證星載溫度控制系統的容錯可靠性；所述的溫度控制計算主機、溫度控制計算備機採用主備機雙機冗餘策略，仿真開始後，分別通過1553B總線接收星務管理計算機發送的艙內溫度範圍參考值，並在每個仿真周期t接收環境模擬計算機發送的當前艙內溫度數據，根據艙內溫度範圍參考值對當前艙內溫度進行控制，將計算後產生的加熱器或冷卻器開啟或者關閉的溫度控制指令回傳給環境模擬計算機；環境模擬計算機作為星上溫度控制系統數據源，用於模擬實際星載系統飛行過程艙內溫度變化，根據真實溫度數據採用樣條插值法擬合溫度曲線，環境模擬計算機內置艙內正陽面和背陽面溫度模型，模擬星載系統處於正陽面和背陽面時執行機構未工作、加熱器開啟、冷卻器開啟時的溫度變化情況，執行機構為加熱器或冷卻器；地面監控及故障注入計算機完成數據監控與故障注入功能，用戶通過地面監控及故障注入計算機向星上溫度控制系統與環境模擬計算機注入故障信息，星上溫度控制系統接收並解析故障信息，對相應故障進行表徵，並根據故障造成的影響，採用預先設定的容錯策略對系統實施冗餘容錯處理，保證系統處於正常工作狀態。一種嵌入式星載容錯溫度控制系統的驗證方法，包括以下幾個步驟步驟一、初始化文件配置；地面監控與故障注入計算機進行溫度控制系統初始化文件配置，配置內容包括溫度控制計算主機、溫度控制計算備機的1553B總線雙機冗餘方式、艙內溫度範圍設定值以及設定預定要發生的故障信息，生成配置文件後，等待星上溫度控制計算機通過乙太網登陸提取；步驟二、系統初始化；I、如果仿真未開始，溫度控制計算主機、溫度控制計算備機啟動後，分別以客戶端形式連接登陸地面監控與故障注入計算機，獲取配置文件，根據配置文件信息初始化系統，等待仿真開始；II、如果仿真已經開始，則表明溫度控制計算主機或溫度控制計算備機是處於故障後重啟狀態，則根據當前配置文件信息以及乙太網信息重新初始化計算機，從當前時刻開始仿真。步驟三、開始仿真；由星務管理計算機發送仿真開始指令，星上溫度控制計算主機、溫度控制計算備機與環境模擬計算機同時開始仿真，環境模擬計算機周期性的發送溫度數據以及溫度傳感器狀態信息給溫度控制計算主機、溫度控制計算備機，溫度控制計算主機和溫度控制計算備機接收後根據艙內溫度範圍參考值，產生加熱器或冷卻器開啟關閉的指令信號回傳給環境模擬計算機，環境模擬計算機根據指令信號運行溫度模擬算法，模擬當前溫度變化；步驟四、故障注入及執行；仿真開始後，地面監控與故障注入計算機隨時配置故障信息，通過乙太網發送至環境模擬計算機進行故障注入；溫度控制計算機將預先配置的故障以及實時通過地面監控與故障注入計算機注入的故障模型解讀為故障系統、故障子系統、故障位置、故障類型、預定故障產生時間、預定故障持續時間，並將其轉化為既定時間後的故障表現，在預定時間執行；步驟五、冗餘容錯處理；溫度控制系統根據已發生的故障類型，運用冗餘容錯機制進行處理，對於單個加熱器或者傳感器故障，通過使用其它加熱器繼續工作；對於單個溫度傳感器故障，採用三機表決形式，剩餘兩路溫度傳感器進行輸出；對於溫度控制計算主機出現的不可修復故障，則系統自動切換至溫度控制計算備機進行工作，保證系統正常運行；步驟六、地面監控及故障評估；地面監控及故障注入計算機實時監控溫度控制系統工作狀態以及溫度曲線，當故障發生時，監測故障表現是否正確，冗餘容錯機制處理方式是否有效，系統能否繼續工作，如系統沒有按預設定方式進行切換，則發送強制切換指令，判斷是否能夠由地面發送指令信號進行強制切換；步驟七、對溫度控制系統的故障模型及冗餘策略進行評估，如不滿足要求，對故障模型及冗餘策略重設計後，進行新一輪驗證；a)如果當前溫度控制系統的故障模型及冗餘策略在仿真過程中已實現預期功能並且指標滿足預期設計需求，則保留當前障模型及冗餘策略作為備選方案；b)如果當前溫度控制系統的故障模型及冗餘策略在仿真過程中沒有實現預期功能，或者指標不滿足預期設計需求，則對故障模型及冗餘策略進行重設計，然後進行新一輪仿真驗證，直至故障模型及冗餘策略滿足功能需求。本發明的優點在於(1)本發明中採用的數據傳輸總線為1553B總線，具有數據傳輸可靠、快速等優勢，在航空領域有一定應用，但在航天系統尤其是星載太空飛行器尚處於研製階段。這裡採用的1553B總線不僅是一個成功的實驗驗證，而且符合了未來航天系統的發展趨勢，具有實際發展前景；(2)本發明完整的實現了真實星載溫控系統的整個運行階段的故障注入和驗證過程，方法簡便可靠，大大降低了實際系統的測試時間和費用；(3)本發明所述環境模擬計算機利用乙太網通訊實現遠程故障的注入，並通過內置溫度傳感器模塊、冗餘容錯處理模塊、環境溫度模擬算法模塊，實現了實際容錯溫度控制系統的環境模擬方案；(4)環境模擬機採用獨特的環境模擬算法，三種情況的環境溫度模型涵蓋了星載溫控系統的實際溫度控制過程；(5)溫度控制計算主機及溫度控制計算備機採用的雙機備份冗餘機制，在1553B總線終端設置上，溫度控制計算主機以及溫度控制計算備機可通過登陸地面監控及故障注入計算機接收初始化配置文件，將系統配置為RT-RT的熱備份方式或者RT-BM的冷備份工作方式；(6)本發明是一個可完整實現星載容錯溫度控制系統故障注入及驗證，並具有時間周期短、能自主配置故障、實現故障的實時注入等特點的驗證系統。本發明對未來太空飛行器系統的容錯溫控方案的研究具有實驗性指導作用，將該技術對與於實際太空飛行器系統的綜合控制應用具有深遠意義。圖1是本發明的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統的結構示意圖；圖2是本發明的驗證方法流程圖；圖3是本發明所述步驟二的方法流程圖；圖4是本發明所述步驟三的方法流程圖；圖5是本發明所述步驟四的方法流程圖；圖中1-星務管理計算機2-星上溫度控制系統3-地面監控與故障注入計算機201-溫度控制計算主機202-溫度控制計算備機203-環境模擬計算機具體實施例方式下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。本發明的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統，如圖1所示，包括星務管理計算機1、星上溫度控制系統2和地面監控及故障注入計算機3；星上溫度控制系統2包括溫度控制計算主機201、溫度控制計算備機202和環境模擬計算機203，溫度控制計算主機201和溫度控制計算備機202為溫度控制計算機；星務管理計算機1、星上溫度控制系統2之間通過1553B總線連接，地面監控及故障注入計算機3、星務管理計算機1和星上溫度控制系統2通過乙太網連接；星務管理計算機1作為1553B總線控制器BusController,簡稱BC，負責發送仿真開始指令及艙內溫度範圍參考值，並在每個仿真周期t通過1553B總線採集溫度控制系統的故障信息、工作狀態信息和溫度數據，並將採集到的數據通過乙太網傳遞至地面監控及故障注入計算機3，地面監控及故障注入計算機3顯示當前星上溫度控制系統2的工作狀態以及溫度曲線，驗證星載溫度控制系統的容錯可靠性。星上溫度控制系統2採用主備機雙機冗餘策略，仿真開始後，首先通過1553B總線接收星務管理計算機1發送的艙內溫度範圍參考值，並在每個仿真周期t通過乙太網接收環境模擬計算機203發送的當前艙內溫度數據，然後根據艙內溫度範圍參考值，判斷是否需要開啟或者關閉加熱器或冷卻器對當前艙內溫度進行控制，將計算後產生的加熱器或冷卻器開啟或者關閉的溫度控制指令通過乙太網回傳給環境模擬計算機203；環境模擬計算機203作為星上溫度控制系統2數據源，用於模擬實際星載系統飛行過程艙內溫度變化，根據真實溫度數據採用樣條插值法擬合溫度曲線，環境模擬計算機203內置艙內正陽面和背陽面溫度模，模擬星載系統處於正陽面和背陽面時執行機構未工作、加熱器開啟、冷卻器開啟時的溫度變化情況，執行機構為加熱器或冷卻器；仿真開始後，每個仿真周期t通過乙太網將模擬得到的當前溫度數據傳輸至星上溫度控制系統2，並接收溫控計算機的溫度控制指令，然後根據指令模擬執行機構，開啟或者關閉，根據當前艙內溫度情況以及執行機構狀態，模擬執行機構開啟及關閉時溫度變化；地面監控及故障注入計算機3完成數據監控與故障注入功能，其通過乙太網向星上溫度控制系統2與環境模擬機注入故障信息，星上溫度控制系統2以及環境模擬機接收並解析故障信息後，應用故障表徵器對相應故障進行表徵，然後根據故障造成的影響，採用預先設定的容錯策略對系統實施冗餘容錯處理，保證系統處於正常工作狀態；所述的環境模擬計算機203包括乙太網通訊模塊、環境溫度模擬算法模塊、故障注入處理模塊、冗餘容錯處理模塊和溫度傳感器模塊；乙太網通訊模塊採用類封裝形式，完成環境模擬計算機203、溫度控制計算機、地面監控與故障注入計算機3之間的乙太網通訊和數據傳輸；環境溫度模擬算法模塊獲取溫度控制計算機發送的溫度控制指令，根據當前艙內溫度和執行機構狀態，模擬執行機構開啟或者關閉時的溫度變化，並且存儲變化後的溫度數據；溫度傳感器模塊模擬溫度傳感器功能，採集環境溫度模擬算法模塊輸出的溫度數據，打包後輸出至溫度控制計算機；故障注入處理模塊隨時接收地面監控及故障注入計算機3注入的故障信息，仿真開始後，故障注入處理模塊的定時器輪詢故障信息，當定時器判定該時刻故障發生時，根據故障信息對系統進行相應故障模擬；冗餘容錯處理模塊負責在故障發生後對相應故障進行處理，保證系統的正常工作以及數據正常輸出，當溫度傳感器發生故障時，根據溫度傳感器三機表決的數據冗餘方式，輸出溫度數據。所述的環境溫度模擬算法模塊內設置正陽面和背陽面溫度模型，模擬星載系統處於正陽面或者背陽面時，執行機構未工作、加熱器開啟、冷卻器開啟時的溫度變化情況。具體為1)當執行機構未工作，加熱器和冷卻器全關閉；當執行機構全部關閉的情況下，溫度模型包含兩種，當處於向陽面時，艙內溫度是自動增加的，而處於背陽面時，艙內的溫度是自動遞減的；具體如下溫度增加T=T'+(Ta+Rand)，其中，T'為上一時刻溫度，Ta為每秒增加的溫度幅度，Rand為01之間的隨機數，Ta和Rand為變量，根據實際情況進行設定，通常的取值範圍為0.60.8。溫度遞減T=T『-(Tb+Rand)，其中，Tb為每秒遞減的幅度，Tb和Rand根據實際情況進行設定，通常的取值範圍為0.81.2。2)當執行機構的加熱器工作時；當加熱器工作時，溫度變化與加熱器工作的個數和工作時間有關係。我們利用遙測得到的加熱器打開時的溫度數據，對溫度變化情況建立模型。計算出一臺加熱器對環境溫度的影響(關於時間函數)。表1星載系統溫度變化趨勢表tableseeoriginaldocumentpage13由表1中的溫差可以看出，加熱器工作時，前5秒鐘溫度變化較慢，5秒鐘以後溫度增量趨於穩定，基本上每秒鐘增加0.9到1.0攝氏度。此表只列出了前16秒的數據，16秒以後的數據可以按照每秒增加0.9到1.0度得到。通過加熱器打開時間和溫度增量數據建立模型，建模的方法採用樣條插值法；艙內溫度的溫度模型T=T初+T增ω，其中，T初為初始溫度，Ttfw為加熱器開啟t秒時溫度的增加值，=7Ic,)+巧('2)+·.…·+表示第η個加熱器開啟t秒時溫度的增加值，其中，0<、<仏1=1,2,……，n，、表示第i個加熱器打開時間，η為打開的加熱器個數；3)當執行機構的冷卻器工作時；冷卻器工作時環境溫度的建模與加熱器工作時類似，通過冷卻器打開時間與溫度減量數據建立模型，建模的方法採用樣條插值法；艙內溫度的溫度模型T=T初-T減ω，其中，T初為初始溫度，T減(t)為冷卻器開啟t秒時溫度的減少值，4ω=,丨⑷+T'2(h)+……+,(,")，r』(u表示第n'個冷卻器開啟t秒時溫度的減少值，其中，0<t'i<t，i'=1,2,……，η'，t'i表示第i'個加熱器打開時間，η'為打開的冷卻器個數。所述的溫度傳感器模塊溫度數據採集過程為在正陽面和背陽面分別設置三路溫度傳感器進行數據採集，如表2所示，採用三機表決的方式對溫度數據進行處理，M1,M2,M3表示三路溫度傳感器採集的溫度數據，e為設定的閾值，當兩個溫度數據差值小於這個閾值時，認為兩個溫度數據是相近值，即同時有效或無效；表2傳感器三機表決實現形式tableseeoriginaldocumentpage13tableseeoriginaldocumentpage14當環境模擬計算機203故障注入處理模塊接收地面監控與故障注入計算機3注入的溫度傳感器故障時，將對應的溫度傳感器輸出值加上對應隨機數，使其產生飄移偏離原有的設定閾值，模擬故障現象，此時溫度傳感器模塊採用三機表決的冗餘方式，過濾排除掉產生錯誤的溫度傳感器的溫度數據，採用其餘兩路有效傳感器溫度均值輸出。星上溫度控制計算主機201與溫度控制計算備機202採用雙機備份冗餘機制，在1553B總線終端配置方式上，主備機可採用兩種配置方式實現雙機冗餘，一種是主機配置為遠程終端remoteterminal，簡稱RT，備機也配置為RT的熱備份方式，另一種是主機配置為RT，備機配置為總線監控器busmonitor,簡稱BM的冷備份方式，仿真前，用戶通過地面監控及故障注入計算機3設置採用的備份方式及對應的遠程終端地址與子地址信息，然後將信息寫入文本文件作為初始化配置文件，溫度控制計算主機201和溫度控制計算備機202啟動後，分別通過乙太網連接登陸地面監控及故障注入計算機3，接收各自的初始化配置文件，然後依據本機配置文件信息，將本機配置為對應總線終端，即主備機配置為RT-RT的熱備份切換方式或者RT-BM的冷備份切換工作方式，等待仿真開始；RT-RT熱備份切換方式為針對終端RT的冗餘切換機制，星上溫度控制計算主機201與溫度控制計算備機202均具有各自獨立的RT地址，同時接收數據進行解算，僅星上溫度控制計算主機201輸出數據，星上溫度控制計算主機201與溫度控制計算備機202的切換由BC通過設置帶分支的消息列表，即設置消息在出錯情況下的跳轉指令來完成消息的跳轉，或者由BC設置消息輪詢訪問溫度控制系統主備機RT，然後選擇正常工作RT輸出數據，即當溫度控制計算主機201的RT出錯時訪問溫度控制計算備機202的RT輸出數據；RT-BM冷備份切換為溫度控制計算主機201作為主機工作輸出數據，溫度控制計算備機202並不計算，而是作為BM通過1553B總線監控主機數據狀態，當溫度控制計算主機201出現故障時，溫度控制計算備機202監控到溫度控制計算主機201總線數據故障並置自身為主機RT的形式，接替溫度控制計算主機201工作，輸出數據；上述的兩種切換方式下，溫度控制計算主機201與溫度控制計算備機202通過乙太網同時定期向對方發送本機狀態信息，當溫度控制計算主機201故障，溫度控制計算備機202切換接替主機工作，故障機重啟後，首先接收乙太網數據，通過接收到的狀態信息判定當前系統有無主機存在，如有主機存在，則將自己置為備份機，作為備份RT僅計算不輸出或者作為BM監控當前主機運行，隨時準備接替主機工作。地面監控與故障注入計算機3包括故障庫、故障注入控制器；故障庫集成了溫度控制系統工作過程中可能出現的故障類型，故障庫中故障的故障模型包括故障類型、注入方式、注入地址、故障的發生時間、故障的持續時間；故障注入控制器是故障注入模型的管理程序，用於控制整個故障注入過程，用戶選擇故障模型，選定的故障通過故障注入控制器注入到溫度控制計算主機201、溫度控制計算備機202和環境模擬計算機203運行的應用程式中。故障注入控制器向的故障注入過程分為預先故障配置和實時故障注入；預先故障配置是指由地面監控及故障注入計算機3提供人機互動界面，用戶查找故障庫，選擇特定故障模型，生成按時間排列的故障信息列表，包含入初始配置文件中，供溫度控制計算機通過乙太網讀取；實時故障注入是指仿真開始後，用戶通過地面監控及故障注入計算機3，實時選擇故障模型，生成特定格式的數據包，通過乙太網發送至溫度控制計算機，實現故障的實時注入。所述的環境模擬計算機203、溫度控制計算主機201、溫度控制計算備機202中設置故障表徵器，故障表徵器根據注入的故障信息通過故障解析模型進行故障解析，將故障信息轉化為對應的故障，在故障預定的發生時間模擬故障發生並表徵，故障解析模型與故障庫的故障模型一一對應，當故障模型添加時，對應的故障解析模型也要相應添加。本發明的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統的驗證方法，流程如圖2所示，包括以下幾個步驟步驟一、初始化文件配置；地面監控與故障注入計算機3進行溫度控制系統初始化文件配置，配置內容包括溫度控制計算主機201、溫度控制計算備機202的1553B總線雙機冗餘方式、艙內溫度範圍設定值以及設定預定要發生的故障信息，生成配置文件後，等待星上溫度控制計算機通過乙太網登陸提取；步驟二、系統初始化；I、如果仿真未開始，溫度控制計算主機201、溫度控制計算備機202啟動後，分別以客戶端形式連接登陸地面監控與故障注入計算機3，獲取配置文件，根據配置文件信息初始化系統，等待仿真開始；II、如果仿真已經開始，則表明溫度控制計算主機201或溫度控制計算備機202是處於故障後重啟狀態，則根據當前配置文件信息以及乙太網信息重新初始化溫度控制計算主機201或溫度控制計算備機202，從當前時刻開始仿真；如圖3所示，具體包括如下幾個步驟①溫度控制計算主機201和溫度控制計算備機202同時進行加電啟動以及本地網絡接口初始化；②溫度控制計算機判定是否本機已經接收過配置文件；(1)如果溫度控制計算機未接收過配置文件，說明計算機是第一次啟動，則登陸地面故障注入計算機獲取配置文件後，直接讀取配置文件，確定本機的工作狀態並初始化，如配置信息為熱備份，則主機備機都初始化為RT，如為冷備份則主機配置為RT，備機為BM；(2)如已經接受過配置文件，則默認自身為故障重啟後狀態，直接通過乙太網與備機通訊，獲取當前備機工作狀態，如果備機為主機，則記錄自身狀態應配置為備機，然後讀取配置文件，修正自身狀態並初始化；③星上溫度控制計算主機201和溫度控制計算備機202分別初始化後，開始進行溫度控制，溫度控制計算主機201作為輸出機，完成總線的數據傳輸以及溫控指令輸出，溫控制計算備機則通過總線監控主機狀態是否正常，同時，主備機之間通過乙太網互相傳遞狀態數據以及數據同步，以便備機在主機故障時從當前計算點接替；④溫度控制計算機周期性判斷是否已注入故障，如已注入故障在預定時可發生，則根據故障類型進行處理；⑤如故障為暫歇性可恢復故障，故障恢復後仍繼續工作，不執行主備機切換；⑥如故障為加熱器或冷卻器或傳感器故障，通過使用另外的加熱器或冷卻器或傳感器繼續工作，不執行主備機切換；⑦如故障為崩潰性故障，執行主備機切換後，故障機重啟後重新初始化。步驟三、開始仿真；由星務管理計算機1發送仿真開始指令，星上溫度控制計算主機201、溫度控制計算備機202與環境模擬計算機203同時開始仿真，環境模擬計算機203周期性的發送溫度數據以及溫度傳感器狀態信息給溫度控制計算主機201、溫度控制計算備機202，溫度控制計算主機201和溫度控制計算備機202接收後根據艙內溫度範圍參考值，產生加熱器或冷卻器開啟關閉的指令信號回傳給環境模擬計算機203，環境模擬計算機203根據指令信號運行溫度模擬算法，模擬當前溫度變化；具體步驟如圖4所示，包括以下幾個步驟1)、初始化溫度控制系統，星務管理計算機1通過1553B總線發送仿真開始指令，星上溫度控制計算主機201、溫度控制計算備機202與環境模擬計算機203同時開始仿真，溫度控制計算機首先接收1553B總線上由星務管理計算機1傳輸的溫度控制上下限參考值，作為進行溫度控制的判定範圍。2)、環境模擬計算機203根據當前仿真運行階段，模擬當前時刻的艙內溫度，周期性發送至溫度控制計算機，溫度控制計算機採集後得到艙內溫度數據；3)、溫度控制計算機根據採集到的溫度數據，與預先設定艙內溫度範圍參考值進行比較，首先判定當前加熱器或冷卻器是否已經處於打開狀態；(1)如果加熱器或冷卻器已經打開，則周期性判定當前的艙內溫度值是否超過加熱器的設定值Ttos或冷卻器的設定值Tits範圍，如已經超過，則通過乙太網給環境模擬計算機203發送指令關閉已開啟的加熱器或者冷卻器；如未超過，則保持開啟狀態，等待下一周期判定；(2)如加熱器或冷卻器未打開，則根據當前的艙內溫度值，周期性判定艙內溫度T■是否小於最低溫度I，如果小於，通過乙太網給環境模擬計算機203發送指令開啟加熱器，否則判斷是否大於最高溫度Ts，大於則通過乙太網給環境模擬計算機203發送指令開啟冷卻器；如不需開啟，則保持關閉狀態，等待下一周期判定；4)、環境模擬計算機203接收到溫度控制指令後，根據指令運行相應的環境溫度模擬算法模塊，得到對應的環境溫度數據，供下一周期溫度採集使用。步驟四、故障注入及執行；仿真開始後，地面監控與故障注入計算機3隨時配置故障信息，通過乙太網發送至環境模擬計算機203進行故障注入；溫度控制計算機將預先配置的故障以及實時通過地面監控與故障注入計算機3注入的故障模型解讀為故障系統、故障子系統、故障位置、故障類型、預定故障產生時間、預定故障持續時間，並將其轉化為既定時間後的故障表現，在預定時間執行；流程如圖5所示，具體包括以下步驟a、開始仿真後，地面監控與故障注入計算機3判斷是否配置故障，故障配置方式包括預先配置故障與實時故障注入；b、如是預先故障配置方式，則用戶在仿真前已配置多個依時間順序排列的故障，生成故障信息列表後，地面監控與故障注入計算機3將其包含入配置文件，已在溫度控制計算機初始化時讀取；C、如是實時注入故障方式，則用戶從故障庫選擇故障，進行故障信息的配置後，以數據包的形式通過乙太網發送至溫度控制計算機；d、溫度控制計算機將接收到的預先配置故障以及即時注入故障按時間排序；e、故障依據時間發生時，溫度控制計算機進行故障信息解析，然後執行故障，故障產生後，根據故障的類型以及影響，溫度控制系統應用冗餘切換機制進行主備機切換或者設備屏蔽；f、冗餘切換後，溫度控制系統收集切換後的自身狀態信息，發送至地面故障注入計算機進行監控，同時，更新自身故障列表，等待下一次故障產生。步驟五、冗餘容錯處理；溫度控制系統根據已發生的故障類型，運用冗餘容錯機制進行處理，對於單個加熱器或者傳感器故障，通過使用其它加熱器繼續工作；對於單個溫度傳感器故障，採用三機表決形式，剩餘兩路溫度傳感器進行輸出；對於溫度控制計算主機201出現的不可修復故障，則系統自動切換至溫度控制計算備機202進行工作，保證系統正常運行；步驟六、地面監控及故障評估；地面監控及故障注入計算機3實時監控溫度控制系統工作狀態以及溫度曲線，當故障發生時，監測故障表現是否正確，冗餘容錯機制處理方式是否有效，系統能否繼續工作，如系統沒有按預設定方式進行切換，則發送強制切換指令，判斷是否能夠由地面發送指令信號進行強制切換；步驟七、對溫度控制系統的故障模型及冗餘策略進行評估，如不滿足要求，對故障模型及冗餘策略重設計後，進行新一輪驗證；a)如果當前溫度控制系統的故障模型及冗餘策略在仿真過程中已實現預期功能並且指標滿足預期設計需求，則保留當前障模型及冗餘策略作為備選方案；b)如果當前溫度控制系統的故障模型及冗餘策略在仿真過程中沒有實現預期功能，或者指標不滿足預期設計需求，則對故障模型及冗餘策略進行重設計，然後進行新一輪仿真驗證，直至故障模型及冗餘策略滿足功能需求。實施例用實施例說明本發明提供的驗證方法。步驟一、初始化文件配置；地面監控與故障注入計算機3進行溫度控制系統初始化文件配置，這裡選擇RT-RT熱備份方式，艙內溫度設定值為正陽面1925攝氏度，背陽面2330攝氏度，設定第100秒發生加熱器1故障，設定第105秒發生傳感器1數據偏移故障，生成配置文件後，等待星上溫度控制系統2計算機連接提取。步驟二、系統初始化；星上溫度控制系統2主備機啟動後，分別以客戶端形式連接登陸地面監控與故障注入計算機3，獲取配置文件，根據配置文件信息初始化系統，等待仿真開始。此時系統的星上溫度控制系統2主備機1553B總線配置為RT-RT方式啟動。步驟三、仿真開始；由星務管理計算機1作為BC發送仿真開始指令，星上溫度控制系統2主備機與環境模擬機同時開始仿真，主機配置為RT1,備機為RT2，環境模擬計算機203周期性的發送溫度數據以及傳感器狀態信息，星上溫度控制系統2主備機接收後根據艙內溫度範圍參考值，計算後產生加熱器或冷卻器開啟關閉的指令信號回傳給環境模擬機，環境模擬機模擬根據指令信號運行溫度模擬算法，模擬當前溫度變化。步驟四、故障注入及執行；仿真開始後，地面監控與故障注入計算機3可即時注入故障信息，通過乙太網發送至溫度控制系統計算機，這裡注入第150秒溫度控制系統計算機主機永久性故障。溫度控制計算機讀取初始化配置文件得到預配置故障信息列表，第100秒發生第一個加熱器故障，第105秒發生第一個傳感器故障。按預定時間順序排列，故障解讀為具體的故障信息(故障系統，故障子系統，故障位置(故障功能儀器)，故障類型，預定故障產生時間，預定故障持續時間)後映射為軟體的具體故障表徵，在150秒，溫度控制系統計算機接收到即時注入的故障信息，分析後執行表徵相應故障，即溫度控制系統計算機主機崩潰重新啟動。步驟五、冗餘容錯處理；溫度控制系統根據已發生的故障類型，運用自身設計的冗餘容錯機制進行處理，對於單個加熱器或者冷卻器故障，通過使用其它加熱器或冷卻器繼續工作；對於單個傳感器故障，採用三機表決形式，採用剩餘兩路傳感器進行輸出；對於溫度控制系統計算機出現的不可修復故障，則系統自動切換至備機進行工作，保證系統正常運行。在第100秒，第一個加熱器將不再工作。此時艙內溫度的計算公式為T=T初+T增ω，其中，Tmo=Tm+T2(h)+Tm)，第一個加熱器故障後:Tifiw=T2w+T3{h),溫度上升速率減小。在第105秒，溫度採集模塊中的第一個傳感器將產生故障，即將對應的傳感器輸出值加上對應隨機數，使其產生飄移偏離原有的設定閾值，模擬故障現象，此時溫度傳感器模塊自動調用三機表決算法，過濾排除掉產生錯誤的傳感器溫度值，採用其餘兩路有效傳感器溫度均值輸出。原有傳感器溫度採樣值T=T'+(Ta+Rand)，這裡直接讓傳感器M1數據產生飄移偏離原有的設定閾值，那麼在以軟體形式三取二的表決方式來進行溫度採集時，其中M1,M2,M3為三路採集信號值，e為設定的閾值，此時滿足|M3-M2|e,M1-M3>e，傳感器M1失效，捨棄該路傳感器數據，採用M2,M3傳感器數據均值輸出，溫度數據仍處於正常狀態，與三路數據平均相比，其採集精度有所下降，但它實現了故障數據的有效隔離和排除。在第150秒，溫控系統計算機依照故障注入信息，出現死機重啟故障，此時，主機實施重啟，溫控系統應用容錯策略實現雙機自動冗餘切換，切換至備機繼續工作，故障機重新啟動後重新初始化。步驟六、地面監控及故障評估；地面監控及故障注入計算機3通過接收星務管理計算機1發回的各機組狀態信息，解析後以文字、曲線及動態指示燈形式展示。操作人員根據指示狀況，判定故障表現是否正確、冗餘容錯機制處理方式是否有效、系統是否需要遠程控制進行強制切換處理。步驟七、對溫度控制系統的故障模型及冗餘策略進行評估，如不滿足要求，對故障模型及冗餘策略重設計後，進行新一輪驗證；試驗中評測的容錯機制失效的情況有1、系統沒有實施正確主備機切換，2、切換的時間較長，不能滿足預期要求，3、在不應該實施主備機切換時進行了切換動作，4、切換後故障機重啟後初始化不正確。對於試驗中評測過的故障模型失效的情況有1、故障沒有成功注入，2、注入後並沒有表徵，3、故障沒有按預定時間表徵，4、故障表徵不正確。針對以上仿真過程中出現的問題，對溫度控制系統的故障模型及冗餘策略進行重新設計，然後進行新一輪仿真驗證，直到改進後冗餘容錯策略及故障模型在驗證中達到預期指標要求。權利要求一種嵌入式星載容錯溫度控制系統，其特徵在於，包括星務管理計算機、星上溫度控制系統和地面監控及故障注入計算機；星務管理計算機、星上溫度控制系統之間通過1553B總線連接，地面監控及故障注入計算機、星務管理計算機和星上溫度控制系統通過乙太網連接；星務管理計算機作為1553B總線控制器buscontroller，簡稱BC，負責向星上溫度控制系統發送仿真開始指令及艙內溫度範圍參考值，並在每個仿真周期t通過1553B總線採集溫度控制系統的故障信息、工作狀態信息和溫度數據，並將採集到的數據傳遞至地面監控及故障注入計算機，地面監控及故障注入計算機顯示當前星上溫度控制系統的工作狀態以及溫度曲線，驗證星載溫度控制系統的容錯可靠性；所述的溫度控制計算主機、溫度控制計算備機採用主備機雙機冗餘策略，仿真開始後，分別通過1553B總線接收星務管理計算機發送的艙內溫度範圍參考值，並在每個仿真周期t接收環境模擬計算機發送的當前艙內溫度數據，根據艙內溫度範圍參考值對當前艙內溫度進行控制，將計算後產生的加熱器或冷卻器開啟或者關閉的溫度控制指令回傳給環境模擬計算機；環境模擬計算機作為星上溫度控制系統數據源，用於模擬實際星載系統飛行過程艙內溫度變化，根據真實溫度數據採用樣條插值法擬合溫度曲線，環境模擬計算機內置艙內正陽面和背陽面溫度模型，執行機構為加熱器或冷卻器，模擬星載系統處於正陽面和背陽面時執行機構未工作、加熱器開啟、冷卻器開啟時的溫度變化情況；地面監控及故障注入計算機完成數據監控與故障注入功能，用戶通過地面監控及故障注入計算機向星上溫度控制系統與環境模擬計算機注入故障信息，星上溫度控制系統接收並解析故障信息，對相應故障進行表徵，並根據故障造成的影響，採用預先設定的容錯策略對系統實施冗餘容錯處理，保證系統處於正常工作狀態。2.根據權利要求1所述的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統，其特徵在於，所述的環境模擬計算機包括乙太網通訊模塊、環境溫度模擬算法模塊、故障注入處理模塊、冗餘容錯處理模塊和溫度傳感器模塊；乙太網通訊模塊採用類封裝形式，完成環境模擬計算機、溫度控制計算機、地面監控與故障注入計算機之間的乙太網通訊和數據傳輸；環境溫度模擬算法模塊獲取溫度控制計算機發送的溫度控制指令，根據當前艙內溫度和執行機構狀態，模擬執行機構開啟或者關閉時的溫度變化，並且存儲變化後的溫度數據；溫度傳感器模塊模擬溫度傳感器功能，採集環境溫度模擬算法模塊輸出的溫度數據，打包後輸出至溫度控制計算機；故障注入處理模塊隨時接收地面監控及故障注入計算機注入的故障信息，仿真開始後，故障注入處理模塊的定時器輪詢故障信息，當定時器判定該時刻故障發生時，根據故障信息對系統進行相應故障模擬；冗餘容錯處理模塊負責在故障發生後對相應故障進行處理，保證系統的正常工作以及數據正常輸出，當溫度傳感器發生故障時，根據溫度傳感器三機表決的數據冗餘方式，輸出溫度數據。3.根據權利要求2所述的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統，其特徵在於，所述的環境溫度模擬算法模塊內設置正陽面和背陽面溫度模型，模擬星載系統處於正陽面或者背陽面時，執行機構未工作、工作時的溫度變化情況；具體為1)當執行機構未工作，加熱器和冷卻器全關閉；如果處於向陽面，艙內溫度T是自動增加的，此時，T=T'+(Ta+Rand)，其中，T'為上一時刻溫度，Ta為每秒增加的溫度幅度，Rand為01之間的隨機數，！；和Rand為變量，根據實際情況進行設定；如果處於背陽面，艙內的溫度T是自動遞減的，此時，T=T'-(Tb+Rand)，其中，Tb為每秒遞減的幅度，Tb和Rand根據實際情況進行設定；2)當執行機構的加熱器工作時；通過加熱器打開時間和溫度增量數據建立模型，建模的方法採用樣條插值法；艙內溫度的溫度模型T=增(t)，其中，T初為初始溫度，(t)為加熱器開啟t秒時溫度的增加值，…+,1⑴表示第n個加熱器開啟t秒時溫度的增加值，其中，0<、<t，i=1,2,……，n，、表示第i個加熱器打開時間，n為打開的加熱器個數；3)當執行機構的冷卻器工作時；通過冷卻器打開時間與溫度減量數據建立模型，建模的方法採用樣條插值法；艙內溫度的溫度模型T=減(t)，其中，T初為初始溫度，Ta(t)為冷卻器開啟t秒時溫度的減少值，^；(,)=^i((l)+r2W+……+，7^)表示第n'個冷卻器開啟卞秒時溫度的減少值，其中，0<t'i<t，i'=1,2,……，n'，t'i表示第i'個加熱器打開時間，n'為打開的冷卻器個數。4.根據權利要求2所述的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統，其特徵在於，所述的溫度傳感器模塊溫度數據採集過程為在正陽面和背陽面分別設置三路溫度傳感器進行數據採集，然後採用三機表決的方式對溫度數據進行處理，M2，M3表示三路溫度傳感器採集的溫度數據，e為設定的閾值，當兩個溫度數據差值小於這個閾值時，認為兩個溫度數據是相近值，即同時有效或無效；具體為當|MrM2|<e,|M3_M2|<e,|MrM3<e時，沒有失效數值，輸出的溫度數據優選數值為飢+112+113)/3；當|M3_M2|e,|MrM3>e時，失效數值為虯，輸出的溫度數據優選數值為(M2+M3)/2；當|Mi_M2|e,|M3_M2|>e時，失效數值為M3，輸出的溫度數據優選數值為(Mi+Mj/2；當|MrM3e,|M3_M2|>e時，失效數值為M2，輸出的溫度數據優選數值為(Mi+M》/〗；當|M3-M2|e,|MrM3<e時，沒有有效值；當環境模擬計算機故障注入處理模塊接收地面監控與故障注入計算機注入的溫度傳感器故障時，將對應的溫度傳感器輸出值加上對應隨機數，使其產生飄移偏離原有的設定閾值，模擬故障現象，此時溫度傳感器模塊採用三機表決的冗餘方式，過濾排除掉產生錯誤的溫度傳感器的溫度數據，採用其餘兩路有效傳感器溫度均值輸出。5.根據權利要求1所述的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統，其特徵在於，星上溫度控制計算主機與溫度控制計算備機採用兩種配置方式實現雙機冗餘，一種是主機配置為遠程終端remoteterminal，簡稱RT，備機也配置為RT的熱備份方式，另一種是主機配置為RT，備機配置為總線監控器busmonitor,簡稱BM的冷備份方式；兩種配置方式的實現方式為仿真開始前，用戶通過地面監控及故障注入計算機設置採用的備份方式及對應的遠程終端地址與子地址信息，然後將信息寫入文本文件作為初始化配置文件，溫度控制計算主機和溫度控制計算備機啟動後，分別通過乙太網連接登陸地面監控及故障注入計算機，接收各自的初始化配置文件，然後依據本機配置文件信息，將本機配置為對應總線終端，即主備機配置為RT-RT的熱備份切換方式或者RT-BM的冷備份切換工作方式，等待仿真開始；RT-RT熱備份切換方式下，星上溫度控制計算主機與溫度控制計算備機均具有各自獨立的RT地址，同時接收數據進行解算，僅星上溫度控制計算主機輸出數據，星上溫度控制計算主機與溫度控制計算備機的切換由BC通過設置帶分支的消息列表，即設置消息在出錯情況下的跳轉指令來完成消息的跳轉，或者由BC設置消息輪詢訪問溫度控制系統主備機RT，然後選擇正常工作RT輸出數據，即當溫度控制計算主機的RT出錯時訪問溫度控制計算備機的RT輸出數據；RT-BM冷備份切換下，溫度控制計算主機作為主機工作輸出數據，溫度控制計算備機並不計算，而是作為BM通過1553B總線監控主機數據狀態，當溫度控制計算主機出現故障時，溫度控制計算備機監控到溫度控制計算主機總線數據故障並置自身為主機RT的形式，接替溫度控制計算主機工作，輸出數據；上述的兩種切換方式下，溫度控制計算主機與溫度控制計算備機通過乙太網同時定期向對方發送本機狀態信息，當溫度控制計算主機故障，溫度控制計算備機切換接替主機工作，故障機重啟後，首先接收乙太網數據，通過接收到的狀態信息判定當前系統有無主機存在，如有主機存在，則將自己置為備份機，作為備份RT僅計算不輸出或者作為BM監控當前主機運行，隨時準備接替主機工作。6.根據權利要求1所述的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統，其特徵在於，地面監控與故障注入計算機包括故障庫、故障注入控制器，環境模擬計算機、溫度控制計算主機、溫度控制計算備機中包括故障表徵器；故障庫集成了溫度控制系統工作過程中可能出現的故障類型，故障庫中故障的故障模型包括故障類型、注入方式、注入地址、故障的發生時間、故障的持續時間；故障注入控制器用於控制整個故障注入過程，用戶選擇故障模型，選定的故障通過故障注入控制器注入到溫度控制計算主機、溫度控制計算備機和環境模擬計算機運行的應用程式中；故障注入控制器的故障注入過程分為預先故障配置和實時故障注入；預先故障配置是指由地面監控及故障注入計算機提供人機互動界面，用戶查找故障庫，選擇特定故障模型，生成按時間排列的故障信息列表，包含入初始配置文件中，供溫度控制計算機通過乙太網讀取；實時故障注入是指仿真開始後，用戶通過地面監控及故障注入計算機，實時選擇故障模型，生成特定格式的數據包，通過乙太網發送至溫度控制計算機，實現故障的實時注入；環境模擬計算機、溫度控制計算主機、溫度控制計算備機中的故障表徵器根據注入的故障信息通過故障解析模型進行故障解析，將故障信息轉化為對應的故障，在故障預定的發生時間模擬故障發生並表徵，故障解析模型與故障庫的故障模型一一對應，當故障模型添加時，對應的故障解析模型也要相應添加。7.一種嵌入式星載容錯溫度控制系統的驗證方法，其特徵在於，包括以下幾個步驟步驟一、初始化文件配置；地面監控與故障注入計算機進行溫度控制系統初始化文件配置，配置內容包括溫度控制計算主機、溫度控制計算備機的1553B總線雙機冗餘方式、艙內溫度範圍設定值以及設定預定要發生的故障信息，生成配置文件後，等待星上溫度控制計算機通過乙太網登陸提取；步驟二、系統初始化；I、如果仿真未開始，溫度控制計算主機、溫度控制計算備機啟動後，分別以客戶端形式連接登陸地面監控與故障注入計算機，獲取配置文件，根據配置文件信息初始化系統，等待仿真開始；II、如果仿真已經開始，則表明溫度控制計算主機或溫度控制計算備機是處於故障後重啟狀態，則根據當前配置文件信息以及乙太網信息重新初始化溫度控制計算主機或溫度控制計算備機，從當前時刻開始仿真；步驟三、開始仿真；由星務管理計算機發送仿真開始指令，星上溫度控制計算主機、溫度控制計算備機與環境模擬計算機同時開始仿真，環境模擬計算機周期性的發送溫度數據以及溫度傳感器狀態信息給溫度控制計算主機、溫度控制計算備機，溫度控制計算主機和溫度控制計算備機接收後根據艙內溫度範圍參考值，產生加熱器或冷卻器開啟關閉的指令信號回傳給環境模擬計算機，環境模擬計算機根據指令信號運行溫度模擬算法，模擬當前溫度變化；步驟四、故障注入及執行；仿真開始後，地面監控與故障注入計算機隨時配置故障信息，通過乙太網發送至環境模擬計算機進行故障注入；溫度控制計算機將預先配置的故障以及實時通過地面監控與故障注入計算機注入的故障模型解讀為故障系統、故障子系統、故障位置、故障類型、預定故障產生時間、預定故障持續時間，並將其轉化為既定時間後的故障表現，在預定時間執行；步驟五、冗餘容錯處理；溫度控制系統根據已發生的故障類型，運用冗餘容錯機制進行處理，對於單個加熱器或者傳感器故障，通過使用其它加熱器繼續工作；對於單個溫度傳感器故障，採用三機表決形式，剩餘兩路溫度傳感器進行輸出；對於溫度控制計算主機出現的不可修復故障，則系統自動切換至溫度控制計算備機進行工作，保證系統正常運行；步驟六、地面監控及故障評估；地面監控及故障注入計算機實時監控溫度控制系統工作狀態以及溫度曲線，當故障發生時，監測故障表現是否正確，冗餘容錯機制處理方式是否有效，系統能否繼續工作，如系統沒有按預設定方式進行切換，則發送強制切換指令，判斷是否能夠由地面發送指令信號進行強制切換；步驟七、對溫度控制系統的故障模型及冗餘策略進行評估，如不滿足要求，對故障模型及冗餘策略重設計後，進行新一輪驗證；a)如果當前溫度控制系統的故障模型及冗餘策略在仿真過程中已實現預期功能並且指標滿足預期設計需求，則保留當前障模型及冗餘策略作為備選方案；b)如果當前溫度控制系統的故障模型及冗餘策略在仿真過程中沒有實現預期功能，或者指標不滿足預期設計需求，則對故障模型及冗餘策略進行重設計，然後進行新一輪仿真驗證，直至故障模型及冗餘策略滿足功能需求。8.根據權利要求7所述的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統的驗證方法，其特徵在於，所述的步驟二具體包括以下幾個步驟①溫度控制計算主機和溫度控制計算備機同時進行加電啟動以及本地網絡接口初始化；②溫度控制計算機判定是否本機已經接收過配置文件；(1)如果溫度控制計算機未接收過配置文件，說明計算機是第一次啟動，則登陸地面故障注入計算機獲取配置文件後，直接讀取配置文件，確定本機的工作狀態並初始化，如配置信息為熱備份，則主機備機都初始化為RT，如為冷備份則主機配置為RT，備機為BM；(2)如已經接受過配置文件，則默認自身為故障重啟後狀態，直接通過乙太網與備機通訊，獲取當前備機工作狀態，如果備機為主機，則記錄自身狀態應配置為備機，然後讀取配置文件，修正自身狀態並初始化；③星上溫度控制計算主機和溫度控制計算備機分別初始化後，開始進行溫度控制，溫度控制計算主機作為輸出機，完成總線的數據傳輸以及溫控指令輸出，溫控制計算備機則通過總線監控主機狀態是否正常，同時，主備機之間通過乙太網互相傳遞狀態數據以及數據同步，以便備機在主機故障時從當前計算點接替；④溫度控制計算機周期性判斷是否已注入故障，如已注入故障在預定時可發生，則根據故障類型進行處理；⑤如故障為暫歇性可恢復故障，故障恢復後仍繼續工作，不執行主備機切換；⑥如故障為加熱器或冷卻器或傳感器故障，通過使用另外的加熱器或冷卻器或傳感器繼續工作，不執行主備機切換；⑦如故障為崩潰性故障，執行主備機切換後，故障機重啟後重新初始化。9.根據權利要求7所述的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統的驗證方法，其特徵在於，步驟三具體包括以下幾個步驟1)、初始化溫度控制系統，星務管理計算機通過1553B總線發送仿真開始指令，星上溫度控制計算主機、溫度控制計算備機與環境模擬計算機同時開始仿真，溫度控制計算機首先接收1553B總線上由星務管理計算機傳輸的溫度控制上下限參考值，作為進行溫度控制的判定範圍；2)、環境模擬計算機根據當前仿真運行階段，模擬當前時刻的艙內溫度，周期性發送至溫度控制計算機，溫度控制計算機採集後得到艙內溫度數據；3)、溫度控制計算機根據採集到的溫度數據，與預先設定艙內溫度範圍參考值進行比較，首先判定當前加熱器或冷卻器是否已經處於打開狀態；(a)如果加熱器或冷卻器已經打開，則周期性判定當前的艙內溫度值是否超過設定值範圍，如已經超過，則通過乙太網給環境模擬計算機發送指令關閉已開啟的加熱器或者冷卻器；如未超過，則保持開啟狀態，等待下一周期判定；(b)如加熱器或冷卻器未打開，則根據當前的艙內溫度值，周期性判定是否需要開啟加熱器或者冷卻器對溫度進行控制，如需要，則通過乙太網給環境模擬計算機發送指令開啟加熱器或者冷卻器；如不需開啟，則保持關閉狀態，等待下一周期判定；4)、環境模擬計算機接收到溫度控制指令後，根據指令運行相應的環境溫度模擬算法模塊，得到對應的環境溫度數據，供下一周期溫度採集使用。10.根據權利要求7所述的一種嵌入式星載容錯溫度控制系統的驗證方法，其特徵在於，所述的步驟四具體包括以下步驟a、開始仿真後，地面監控與故障注入計算機判斷是否配置故障，故障配置方式包括預先配置故障與實時故障注入；b、如是預先故障配置方式，則用戶在仿真前已配置多個依時間順序排列的故障，生成故障信息列表後，地面監控與故障注入計算機將其包含入配置文件，已在溫度控制計算機初始化時讀取；c、如是實時注入故障方式，則用戶從故障庫選擇故障，進行故障信息的配置後，以數據包的形式通過乙太網發送至溫度控制計算機；d、溫度控制計算機將接收到的預先配置故障以及即時注入故障按時間排序；e、故障依據時間發生時，溫度控制計算機進行故障信息解析，然後執行故障，故障產生後，根據故障的類型以及影響，溫度控制系統應用冗餘切換機制進行主備機切換或者設備屏蔽；f、冗餘切換後，溫度控制系統收集切換後的自身狀態信息，發送至地面故障注入計算機進行監控，同時，更新自身故障列表，等待下一次故障產生。全文摘要本發明公開了一種嵌入式星載容錯溫度控制系統及其驗證方法，系統包括星務管理計算機、星上溫度控制系統和地面監控及故障注入計算機，星上溫度控制系統包括溫度控制計算主機、溫度控制計算備機和環境模擬計算機，溫度控制計算主機和溫度控制計算備機為溫度控制計算機；驗證方法包括以下幾個步驟，步驟一、初始化文件配置；步驟二、系統初始化；步驟三、開始仿真；步驟四、故障注入及執行；步驟五、冗餘容錯處理；步驟六、地面監控及故障評估；步驟七、對溫度控制系統的故障模型及冗餘策略進行評估；本發明完整的實現了真實星載溫控系統的整個運行階段的故障注入和驗證過程，方法簡便可靠，大大降低了實際系統的測試時間和費用。文檔編號G06F11/00GK101819445SQ20101010799公開日2010年9月1日申請日期2010年2月5日優先權日2010年2月5日發明者楊飛,王青,董朝陽,解志君申請人:北京航空航天大學