带有第三方监控功能的安全平台仿真软件研究与设计

发布时间：2023-02-08 10:00

　　带有第三方监控功能的安全平台仿真软件是一款模块化的冗余安全计算机平台核心功能仿真软件,基于交控科技股份有限公司当前研发的模块化安全计算机平台(Modular Safety Computer Platform,MSCP)项目,在实现了二乘二取二核心冗余功能的同时添加了通过第三方输入板软件监控主备系状态的功能。通过引入软件中间件的方式将软件结构分层,使模块化更加清晰,并在功能上提升仿真平台可靠性的同时在代码层面对函数接口进行了优化。本论文在研究MSCP功能需求和模块划分的基础上,经过精简提炼和创新,设计了仿真安全平台的软件结构。针对仿真平台的核心功能,本论文对三种符合安全完整性等级标准的冗余结构进行了对比,通过马尔可夫状态转移过程计算分析了三种冗余结构在安全性和可靠性方面的差异,总体分析了其RAMS等指标上的优劣势,确定了仿真软件核心功能的二乘二取二冗余架构。针对传统平台监控策略的缺陷,在平台中添加了依赖软件实现的第三方监控功能方案。在安全平台仿真软件中,通过应用软件模拟、平台逻辑处理、软件中间件实现和监控响应功能等模块共同实现了仿真软件的主要功能。本软件基于Microsoft Visua...

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【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 课题背景和研究意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文的主要工作
2 安全计算机平台的功能需求和结构研究
    2.1 MSCP系统整体需求和功能分析
    2.2 MSCP系统各模块功能原理研究
    2.3 基于MSCP的安全平台仿真软件结构
    2.4 本章小结
3 平台仿真软件及其第三方监控功能的设计方案
    3.1 安全计算机平台的冗余方案
        3.1.1 冗余概念及常见冗余类型
        3.1.2 基于马尔可夫状态转移的冗余方案对比分析
    3.2 仿真平台与外部软件的接口方式
    3.3 第三方监控功能的设计方案
        3.3.1 传统平台的监控策略及缺陷
        3.3.2 第三方监控功能实现方案
    3.4 本章小结
4 安全计算机平台仿真软件的程序设计与实现
    4.1 仿真平台各模块程序设计
        4.1.1 公共库程序
        4.1.2 应用软件模拟
        4.1.3 平台逻辑处理程序
        4.1.4 中间件实现
        4.1.5 监控响应功能实现
    4.2 软件界面实现
    4.3 本章小结
5 安全计算机平台仿真软件测试及结果分析
    5.1 使用Gtest进行的平台仿真软件单元测试
        5.1.1 Gtest测试框架介绍
        5.1.2 软件中间件单元测试
        5.1.3 测试结果与分析
    5.2 软件整体功能验证与分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
图索引
表索引
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3737803