Обеспечение отказоустойчивости в многомашинных вычислительных системах дистанционного зондирования Земли при ограниченных аппаратурных ресурсах
Авторы: Ашарина И.В., Гришин В.Ю., Сиренко В.Г.
Опубликовано в выпуске: #5(125)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-5-2180
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности
Рассмотрены вопросы построения сбое- и отказоустойчивых систем управления группировками космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Определено понятие комплекса, отказоустойчиво выполняющего целевую задачу, в данном случае — задачу обнаружения целевого события и наблюдения за его поведением или развитием (т. е. мониторинга целевого события). Предложена иерархическая структура организации группировки космических аппаратов. Обоснована необходимость применения динамической избыточности, позволяющей существенно увеличить траекторию самоуправляемой деградации и, соответственно, сроки активного существования группировки космических аппаратов. Сложность проблемы заключается в обеспечении достоверности полученных результатов при появлении большого количества целевых событий, которыми могут быть как природные явления, так и события, носящие техногенный характер. Предложен подход, позволяющий уменьшить аппаратурную избыточность, т. е. вести мониторинг большего числа событий с помощью группировки космических аппаратов меньшей мощности. Доказана возможность применения предложенного подхода без потери гарантоспособности системы.
Литература
[1] Ашарина И.В., Лобанов А.В. Выделение комплексов, обеспечивающих достаточные структурные условия системного взаимного информационного согласования в многокомплексных системах. Автоматика и телемеханика, 2014, № 6, с. 115–131.
[2] Ашарина И.В., Лобанов А.В. Выделение структурной среды системного взаимного информационного согласования в многокомплексных системах. Автоматика и телемеханика, 2014, № 8, с. 146–156.
[3] Лобанов А.В. Модели замкнутых многомашинных вычислительных систем со сбое- и отказоустойчивостью на основе репликации задач в условиях возникновения враждебных неисправностей. Автоматика и телемеханика, 2009, № 2, с. 171–189.
[4] Нефедов В.Н., Осипова В.А. Курс дискретной математики. Москва, Издательство МАИ, 1992, 263 с.
[5] Дианов В.Н. Диагностика сбоев в электронной аппаратуре. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2007, № 2, с. 16–47.
[6] Микрин Е.А., Михайлов М.В. Навигация космических аппаратов по измерениям от глобальных спутниковых навигационных систем. 2-е изд. Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018, 345 с.
[7] Лобанов А.В. Организация сбое- и отказоустойчивых вычислений в полносвязных многомашинных вычислительных системах. Автоматика и телемеханика, 2000, вып. 12, с. 138–146.
[8] Авиженис А. Отказоустойчивость — свойство, обеспечивающее постоянную работоспособность цифровых систем. ТИИЭР, 1978, т. 66, № 10, с. 5–25.
[9] Pease M., Shostak R., Lamport L. Reaching agreement in the presence of faults. J. ACM., 1980, vol. 27, no. 2, рр. 228–234.
[10] Lamport L., Shostak R., Pease M. The byzantine generals problem. ACM Transactions on Programming Languages and Systems, 1982, vol. 4, no. 3, pp. 382–401.
[11] Владимиров В.М., Дмитриев Д.Д., Дубровская О.А. и др., Дистанционное зондирование Земли. В.М. Владимиров, ред. Москва, ИНФРА-М; Красноярск, Сиб. федер. ун-т, 2021, 196 с.
[12] Ашарина И.В. Метод построения отказоустойчивого распределенного алгоритма системного взаимного информационного согласования в сетецентрических информационно-управляющих системах. В сб.: Материалы Х Всероссийской научно-технической конференции «Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е. Жуковского», Москва, 17–18 апреля 2014 г. Москва, 2014, с. 135–138.