卫星地面站软件可靠性研究

随着软件的日趋复杂化，软件可靠性的问题日益凸显。国内卫星地面站软件的可靠性研究，与国外先进水平相比存在较大的差距，如何有效地提高卫星地面站软件的可靠性成为要迫切解决的问题。 可靠性分配、可靠性分析和可靠性评估是软件可靠性工程中最重要的三种技术。本课题的研究主要是结合某卫星地面站软件系统的实际特点，对该软件系统提出了实际可行的可靠性分配、分析和评估的方法，并将这些方法应用到实际的软件中，对指导该软件系统的开发具有重要意义。本文主要工作有： 1．选用了基于重要度、调用情况和复杂度的可靠性分配方法，对该卫星地面站软件系统进行了可靠性分配，其中计算调用系数和复杂度系数时，针对该卫星地面站软件系统的实际特点，提出了合理的计算方法，实现了可靠性的合理分配。 2．运用软件故障树分析法对该卫星地面站软件进行了代码级别和模块级别的分析，并画出了软件故障树。根据故障树就可以找出软件中的各种故障原因，作为软件测试和软件改进的重点。 3．针对该卫星地面站软件系统的实际特点，给出了两种基于Nelson模型的可靠性定量评估方法，并将这两种方法运用到实际的软件当中，实现了对该软件系统的有效评估。两种评估方法都是先利用Nelson模型求出软件每个模块的可靠性，然后一种是利用马尔可夫过程计算出整个系统的可靠度，一种是根据程序执行路径的不同计算出整个系统的可靠度。这两种方法对软件系统可靠性的确认有重要意义。 4．将恢复块容错方法应用到该卫星通信软件的设计中，并给出了设计实现过程；将一种混合纠错方式应用到串口数据采集中，降低了传输的误码率。这两种容错方式可以有效地提高软件系统的可靠性，对其它的软件系统的容错也有很好的借鉴意义。