Využití moderních metod zvyšování spolehlivosti pro implementaci řídicího systému
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
U leteckých řídicích a kritických systémů je nutné zaručit minimální úroveň odolnosti vůči poruchám a jejich vysokou spolehlivost. Na elektronické součástky těchto systémů působí nežádoucím vlivem okolní podmínky prostředí a to hlavně kosmické záření. V práci jsou popsány nejčastější typy poruch polovodičových součástek a zařízení spolu s moderními metodami, kterými lze zvýšit odolnost systému proti těmto poruchám a jeho celkovou spolehlivost. Jsou uvedeny aspekty návrhu leteckého systému vzhledem k jeho konečné certifikaci a způsoby, jakými lze posoudit jeho bezpečnost. Práce popisuje návrh a implementaci řídicího systému CAN sběrnice pro platformu FPGA, který využívá protokolu CANAerospace. Vytvořený systém je dále vylepšen pomocí TMR architektury. Odolnost proti poruchám obou verzí systému je otestována prostřednictvím SEU frameworku, jenž umožňuje za pomocí částečné dynamické rekonfigurace generovat SEU poruchy přímo do designu běžícího v FPGA.
At avionics control and critical systems is necessary guarantee a minimal level of fault tolerance and their high reliability. On the electronic components in these devices has an undesirable influence environment conditions and mainly cosmic ray. In this paper are described the most common failure types of semiconductor components and devices together with modern methods which can be increased the system fault tolerance and its overall reliability. There are introduced aspects of the avionic systems design due to finally certification and ways to evaluate its safety. This thesis describes design and implementation of the CAN bus control system for the FPGA platform which uses the CANAerospace application protocol. Created system design is improved by the TMR architecture. Fault tolerance of both system version is tested by the SEU framework which allows using the dynamic partial reconfiguration generate an SEU failures into running FPGA design.
At avionics control and critical systems is necessary guarantee a minimal level of fault tolerance and their high reliability. On the electronic components in these devices has an undesirable influence environment conditions and mainly cosmic ray. In this paper are described the most common failure types of semiconductor components and devices together with modern methods which can be increased the system fault tolerance and its overall reliability. There are introduced aspects of the avionic systems design due to finally certification and ways to evaluate its safety. This thesis describes design and implementation of the CAN bus control system for the FPGA platform which uses the CANAerospace application protocol. Created system design is improved by the TMR architecture. Fault tolerance of both system version is tested by the SEU framework which allows using the dynamic partial reconfiguration generate an SEU failures into running FPGA design.
Description
Keywords
Letecká technika, řídicí systém, návrh systému, radiační efekty a poruchy, odolnost proti poruchám, moderní metody, spolehlivost, potlačení vlivu single event effects, TMR, FPGA., Avionics, control system, system design, radiation effects and faults, fault tolerance, modern methods, dependability, single event effects mitigation, TMR, FPGA.
Citation
SZURMAN, K. Využití moderních metod zvyšování spolehlivosti pro implementaci řídicího systému [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Počítačové a vestavěné systémy
Comittee
doc. Ing. Zdeněk Kotásek, CSc. (předseda)
doc. Ing. Vladimír Drábek, CSc. (místopředseda)
doc. RNDr. Elena Gramatová, CSc. (člen)
doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Matoušek, Ph.D., M.A. (člen)
Date of acceptance
2012-06-18
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se pak seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázku oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm " B ". Otázky u obhajoby: V části týkající se vyhodnocení experimentů s vkládáním SEU do designu uvádíte, že dosažení lepších výsledků v odolnosti proti poruchám brání nechráněný voter. Jaký způsob byste navrhul pro zvýšení jeho odolnosti?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení