ФОРМИРОВАНИЕ МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ЭВМ 

Александр Алексеевич Павлов, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры материаловедения и ремонта вооружения, Филиал Военной академии Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого (Россия, г. Серпухов, ул. Бригадная, 17), E-mail: Pavlov_iif@mail.ru
Алексей Николаевич Царьков, доктор технических наук , профессор, председатель правления института, Институт инженерной физики (Россия, г. Серпухов, Большой Ударный пер., 1а), E-mail: info@iifrf.ru
Юрий Александрович Романенко, доктор технических наук , профессор, ведущий научный сотрудник, Филиал Военной академии Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого (Россия, г. Серпухов, ул. Бригадная, 17), E-mail: Romanenko-55@inbox.ru
Игорь Игоревич Корнеев, кандидат технических наук, доцент, начальник кафедры материаловедения и ремонта вооружения, Филиал Военной академии Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого (Россия, г. Серпухов, ул. Бригадная, 17), E-mail: Igor-rus 83@mail.ru
Александр Юрьевич Романенко, кандидат технических наук, научный сотрудник, Институт инженерной физики (Россия, г. Серпухов, Большой Ударный пер., 1а), E-mail: romanen79@ mail.ru
Максим Игоревич Макеев, адъюнкт, Филиал Военной академии Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого (Россия, г. Серпухов, ул. Бригадная, 17), E-mail: maxmakeev37@gmail.com
Федор Алексеевич Павлов, научный сотрудник, Филиал Военной академии Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого (Россия, г. Серпухов, ул. Бригадная, 17), E-mail: Pavlov_iif@mail.ru 

Аннотация

Актуальность и цели. Разработка методического аппарата построения средств обеспечения требуемого уровня вероятности безотказной работы и живучести самовосстанавливаемых специализированных ЭВМ (СЭВМ). При проведении исследований осуществлен анализ условий эксплуатации и выбор показателей надежности для СЭВМ авиационно-космической техники. Сформулированы требования к методам резервирования СЭВМ. Проведена сравнительная оценка обнаруживающей способности и аппаратурных затрат при реализации мажоритарного метода резервирования, метода дублирования и использования корректирующих кодов. Материалы и методы. Обоснована целесообразность использования метода дублирования для повышения вероятности безотказной работы и живучести самовосстанавливаемых СЭВМ, с использованием алгебраических линейных кодов, для выявления неисправного резервного канала. В отличие от известных кодов предлагается использовать алгебраический линейный код, у которого значения проверочных разрядов соответствуют прямым и инверсным значениям информационных разрядов, что позволяет обнаруживать ошибки при считывании информации с инверсных выходов ЗУ, корректировать одиночные ошибки, обнаруживать двойные ошибки и контролировать логическую операцию инвертирования, необходимую для представления отрицательного числа в дополнительном коде, что дает возможность адаптировать код для контроля арифметических и логических операций процессора СЭВМ. Проведена оценка вероятности безотказной работы дублированной СЭВМ, при ее общем резервировании, с обнаружением и коррекцией одиночных ошибок в резервных каналах запоминающего устройства и обнаружением ошибок в резервных каналах арифметическо-логического устройства процессора на основе предлагаемого кода и оценка вероятности безотказной работы СЭВМ, при ее раздельном резервировании, с обнаружением ошибок в резервных каналах дублированного ЗУ на основе кода Хемминга и коррекцией ошибок в резервных каналах АЛУ процессора на основе мажоритарного метода. Результаты и выводы. В результате сравнения вероятностей безотказной работы установлено, что общее резервирование СЭВМ на основе предлагаемого кода по сравнению с раздельным резервированием ЗУ и АЛУ процессора СЭВМ позволяет обеспечить выигрыш в вероятности безотказной работы СЭВМ и ее функциональных устройств на всем периоде эксплуатации. 

Ключевые слова

алгебраический линейный код, дополнительный код, операция инвертирования, мажоритарный метод резервирования, дублирование 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Павлов А. А., Царьков А. Н., Романенко Ю. А., Корнеев И. И., Романенко А. Ю., Макеев М. И., Павлов Ф. А. Формирование метода повышения надежности специализированных ЭВМ // Надежность и качество сложных систем. 2024. № 1. С. 59–69. doi: 10.21685/2307-4205-2024-1-7