一种基于滑窗的余度指令判别算法.pdf

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1、第32卷第5期VoI．32No．52014年9月Sep．2014一种基于滑窗的余度指令判别算法TJ程小军，林回祥O(中国电子科技集团公司第三十八研究所软件系统研究部，安徽合肥230031)Ha摘西要：在对关键指令进行接收处理时，往往需要增加对该类指令的判断，防止因为人为错误行为或是外界干扰造成安意外事故。比较常见的有“3”判“2”或者“5”判“3”甚至更大数量的余度指令判别法，但是这些普通的判别法在某些航情况下会失效。以浮空器为应用背景，提出了一种基于滑窗的余度指令判别算法。在大量的测试用例下，算法执行院学空成功呲a∞r，结论证实该算法具有一定工程应用前景。关

2、键词：余度指令；滑窗；浮空器；关键指令中图分类号：V274文献标识码：A文章编号：1008—9233(2014)05—0007—04学∞报U1引言圃匦圆匿匮囵圆；2浮空器在升空过程中会处于不同的环境中_】]，地面与浮空器之间甚至艇载软件之间的指令信号都容易受到干扰。尽管通过指令编码和校验方式可以在一定程度上减轻错误指令出现的概率_3]，但为了进一步确保指令的正确性，还需要增加其他手段r4]，比较常见的有“3”判“2”或者“5”判“3”甚至更大数量的执行卜_—(结束：余度指令判别法。这种判别方法是：在规定的时间内连续接收到多组指令，只要其中有规定数量的相同指图1

3、多余度指令处理模型令A，指令A就是有效的。值得注意的是，实际应用情况要比理想状态要复本文根据实际应用需要，研究了一种基于滑窗杂得多。比如，接收的指令可能有连续多组关键指的余度指令判别算法。令，或者是一般指令和关键指令交叉存在。于是，干扰问题和时序问题会造成多条相同指令之间夹杂着2问题分析其他指令的现象，这时普通的多余度指令处理方法就在浮空器关键指令处理过程中，特别是在下位可能会失效。失效情况如图2所示。对关键指令采机(控制执行机构)对关键指令进行处理时，不但需取“5”判“3”判断，假设在第N一1个余度判断时，下位要根据帧头、帧尾、数据长度、指令标签以及校验和机

4、收到5个指令(编号为奇数的指令为关键指令)，分等多个特征点对指令进行合理性判断，还要求上位别是指令1、指令1、指令2、指令3、指令3，即关键指机能在规定时间内发出多条相同指令，从而以“3”令在该次判断里不能得到执行，因而被抛弃。在第N判“2”或者“5”判“3”来获取有效指令。一般多余度个余度判断里，接着接收后面的指令，分别为指令3、指令处理模型如图1所示。指令3(指令3丢失1个)、指令4、指令5、指令5，同收稿日期：2014—05—02作者简介：程小军(1984一)，男，贵州道真人，工程师，博士，主要从事浮空器控制系统设计及研究工作。8西安航空学院学报第32卷

5、样，关键指令仍不能得到执行。第N+1个余度判断步骤1：判断接收到的指令是否是关键指令，若情况与第N个余度判断一样(指令5丢失1个)。可不是，则直接执行该指令；若是，则将其放人缓存以看出，只要关键指令丢失一个，就容易造成执行不(一共可以保存5个指令)中。成功的情况。若在相同的5个关键指令中间还存在步骤2：如果缓存满，则执行“5”判“3”规则，未其他指令，就更容易出现失效情况。另外，对于非关满则继续接收指令。键指令，究竟是当作干扰还是当作正确指令予以执行步骤3：如果其中有3个相同的关键指令，则执也是个需要思考的问题。行对应的关键指令。移除最旧指令(若存在多个连本文

6、正是基于这些失效情况的考虑，提出一种续的指令，则全部移除)，将未移除的指令向前移新的判别算法。动，留出的缓存空间继续接收关键指令。步骤4：步骤1一步骤3往复进行。如果在规定第N．1个判断圈圆圈匝圈的时间内没有关键指令到来，则清空缓存。第N个l指令3II指令3iI指令4ll指令5II指令5I在滑窗移动过程中，可以确保连续指令(只要判断_-_．_·-_-．‘__．_．-_．-．．_一L-．-．．．．-_一大于三个就可以)得到执行。注意到，如果关键指第N+1Ir—指———令——51}rI—指———令——15lrI—指———令——_61}rI—指———令——71Irl

7、—指———令——71I个判断I．_．_．-．-．-．．_J1．__．-．-．．．_JI．_．．．_Jt．．．．-．I．．．．-J令要能够得到执行，其中问最多可以夹杂2个其他关键指令。当中间夹杂的其他关键指令超过2个图2普通多余度指令处理失效情况时(比如，地面遥控时，指令因为信号不好导致部分3算法设计指令丢失严重的情况)，该算法就难以应付了。这与我们的“5”判“3”规则有关。如果规则要求只要针对普通余度指令算法存在的不足，本文给出在规定的时间内接收到三组同样的关键指令就可一种基于滑窗的余度指令判别算法。该算法分为以执行相应的控制，则可以采取多个余度指令缓存以下几

8、步，其流程图如图3所示。接收不同指令的