Аппаратное дублирование, избыточность, отказоустойчивые системы, горячая замена, Где почитать? Опции

[syoma]

Привет.
Подскажите пожалуйста существует ли литература по сабжу? Интересует как делать по уму апппаратную избыточность для повышения надежности системы управления.
В моем случае - система управляет силовой электроникой в системах энергоснабжения. И ее отказ приведет к отключению света во многих городах. Пока решаем так - система управления (Процессоры и FPGA) полностью продублирована, включая датчики и разнесена физически, вплоть до того, что в разные здания. Обмен данными между системами только по оптике.
Выходы задублированных систем в виде оптики приходят в один контрольный блок, а с него в виде одного сигнала к исполнительным устройствам - тиристорам. Каждая система имеет встроенную самодиагностику, и блок, основываясь на этих данных решает, данные с какой системы посылать на выход. Контрольный блок сделан очень надежным с минимумом компонентов.
Конечно не самое лучшее решение и оно не всегда работает, поэтому хочется сделать как-то лучше и по уму.
Хочется, чтобы вообще не было Single Point Failure - то есть узлов, отказ которых приводит к выходу из строя всей системы. Горячая замена - тоже интересно как по уму делается.

[haker_fox]

это же не вычислитель, и как МП может заменить кучу логических вентилей?

Вообще не понял, какая разница МП может заменить любую логическую схему с соответствующим программным обеспечением, другое дело, что быстродействие может пострадать. Но, поскольку речь идёт о приводах, полагаю, что здесь не имеет большого значения. Да. не вычислитель. Но вычислительная техника может привнести много новых возможностей, которые делать на логических элементах просто невыгодно.

Лично я считаю, что любителей иностранщины (импорта) надо судить за измену Родине

Я работаю со схемотехникой профессионально почти каждый день. И как бы не сильна была моя любовь к Родине, но я куплю импортный stm32f103 индустриального диапазона за 100 р, а не керамический отечественный клон с военной приёмкой за 20000 руб.

Да и в те годы особого доверия к цифровой технике у нас не было.

А логические элементы разве не относятся к цифровой технике? И потом, из отечественных были клоны импортных микропроцессорных комплектов. Тажа древняя, но всё-таки серия КР580.

Но (!!!) ошибки и в "железе", и в программном обеспечении никто не отменял, поэтому подканалы должны быть разнородными по "железу" и ПО. См. КТ-178В - сегодня действует уже КТ-178С (DO-178С)

Понятно.

[Ильдус]

. . . Но вычислительная техника может привнести много новых возможностей, которые делать на логических элементах просто невыгодно.
. . . .
. . . . И потом, из отечественных были клоны импортных микропроцессорных комплектов. Тажа древняя, но всё-таки серия КР580.
. . . .

А оно надо?
Если руководствоваться здравым смыслом и делать только то, что нужно – результат просто удивительный.
Например, в этом году рассекретили и опубликовали Научно-технический отчёт по "Луноход-2"
http://russianspacesystems.ru/wp-content/u..._Lunokhod_2.pdf
– На радиолампах, с транзисторами, разряды в последовательном цифровом коде переключались релешками… – преклоняюсь перед разработчиками тех времён!!!
* * * * *
В начале 80-х годов прошлого столетия на нашей фабрике была проведена экспериментальная работа по замене одного резерва аналогового вычислителя СДУ-10 (для Су-27) на цифровой вычислитель (или правильно говорить "вычислитель на вычислительной технике" ).
Цель - определить способность цифры считать так же быстро, как аналог. Результат превзошёл ожидания, но, работы были прекращены.

Почему? – В 1983 г. произошло падение истребителя “Торнадо” вследствие отказа вычислителя системы воздушных сигналов, вызванного воздействием сильных электромагнитных полей. Значение электрической составляющей напряженности электромагнитного поля в районе места падения, находящегося в районе передатчика “Голос Америки”, составляло 70 В/м.
Для справки: напряжённость, создаваемая молнией – до 900 кВ/м.

При этом в начале 80-х Су-27 с аналоговой СДУ испытывался на воздействие высоко-интенсивных электро-магнитных полей с положительным результатом.

о как. видел как летал самолёт в 1989, январь-февраль ... но погуглив, понял что видел А-40.
Промеряли бухты черноморского региона на взлёт-посадку.
А производят и тот и тот вроде бы у Бериева, в Таганроге?

(круглый)

Где производят Бе-200, см здесь https://russianplanes.net/planelist/Beriev/Be-200

А-40 не производят ни где. Последний прототип распилили на металлолом лет десять назад.

[haker_fox]

А оно надо?

Странно. В одном из постов вы сказали, что ничего не знали о микроконтроллерах, а о процессорах - только слышали. Вот я и сделал вывод, что сделали на том, что знали. Это не хорошо и не плохо. Если прибор выполняет то, что он него требуют.

– На радиолампах, с транзисторами, разряды в последовательном цифровом коде переключались релешками… – преклоняюсь перед разработчиками тех времён!!!

А у них другой элементной базы и не было. Т.е., цифровые микросхемы были, но могли не проходить по требованиям. Да, люди делали на транзисторах, реле и лампах то, что сейчас можно сделать на современных микросхемах. Да и далеко сейчас уедем, если будем использовать схемотехнику 70-х, 80-х.

Почему? – В 1983 г. произошло падение истребителя ”Торнадо” вследствие отказа вычислителя системы воздушных сигналов

1983 год закончился 35 лет назад))) Сейчас 2018. На микропроцессорах и микроконтроллерах летают "эйрбасы", "боинги". Вы же это не хуже меня знаете. И, я полагаю, современные системы более экономичны в планет энергопотребления, проще в диагностике, отладке, калибровке и настройке. Надёжность их выше, хотя бы по причине высокой интеграции схемы на куске кремения. Они открывают широкие возможнсти: ну хотя бы банальное логгирование. Ведь в воздухе разно может быть. Прилетел на землю, посмотрел лог, сделал выводы. Система сама может сообщать о том, что в ней что-то пора заменить, или обслужить, или выбросить. Конечно, с одной стороны есть мудрость: работает - не трогай. Но так можно было бы до сих пор на паровозах ездить, а то и на тележке с лошадью)))

При этом в начале 80-х Су-27 с аналоговой СДУ испытывался на воздействие высоко-интенсивных электро-магнитных полей с положительным результатом.

Я не специалист в авионике. Интерес к ней у меня сугубо личный, как к произведению искусства. Но поскольку я немного в теме (занимаюсь электроникой и программированием), то некоторые ваши утверждения у меня вызывают как минимум вопросы. Которые я и задаю))) Надеюсь, без обид.

З.Ы. Тут самое главное не оправдывать старые подходы нежеланием изучать новые возможности. Хотя иногда я сам этим отличаюсь))))

[Ильдус]

. . . . .
1983 год закончился 35 лет назад))) Сейчас 2018. На микропроцессорах и микроконтроллерах летают "эйрбасы", "боинги". Вы же это не хуже меня знаете. . . .

Сегодня летают на процессорах не только "их" эрбасы и боинги, но, и наши самолёты. Просто речь шла, что девять девяток после запятой не такое уж и страшное требование даже для "антиквариата" электроники.