[发明专利]空间飞行器控制系统软件可信性评估系统

说明书

本发明公开了一种空间飞行器控制系统软件可信性评估系统，包括可用性评估模块，可靠性评估模块，安全性评估模块、效率评估模块、空间可维护性评估模块，可生存性评估模块以及可信性计算模块，通过上述系统可以确定空间飞行器控制系统软件的多个可信属性及其核心评估指标，再分别利用不同的方法计算出每项评估指标的评估值，最后加权计算得到空间飞行器控制系统软件的可信评估结果，可以极为有效地降低系统发布后可能产生的未知风险的概率。

技术领域

本发明主要涉及工控安全技术领域，尤其涉及一种空间飞行器控制系统软件可信性评估系统。

背景技术

当前航天器的飞行任务越来越复杂，在轨寿命越来越长，大型航天器还要长期支持完成各项试验任务，使得软件系统在航天飞行器中所担任的任务越来越繁重，所扮演的角色也越来越重要。在积极研发各类容错加固技术的同时，对控制系统软件的可信性评估也是极为重要的一环。

空间飞行器控制系统软件具有实时性要求高、可靠性要求高、资源受限等特点，虽然目前业界存在几种对控制系统软件可信性的评估方法，但这些方法不能完全适应对空间飞行器控制系统软件进行评估的需求。

因此，如何对具有实时性要求高、可靠性要求高、资源受限等特点的空间飞行器控制系统软件进行评估，以帮助提高空间飞行器系统软件的研制效率与质量，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出了空间飞行器控制系统软件可信性评估系统，通过确定软件的多个可信属性及其核心评估指标，再分别利用不同的方法计算出每项评估指标的评估值，最后加权计算得出软件的可信性评估结果。

具体的，本发明提出了一种空间飞行器控制系统软件可信性评估系统，包括：

可用性评估模块，用于评估目标软件的功能完整性，并计算得到可用性评估值；

可靠性评估模块，用于评估所述目标软件的容错性、稳定性和耦合性，并计算得到可靠性评估值；

安全性评估模块，用于评估所述目标软件的代码安全性，并计算得到安全性评估值；

效率评估模块，用于评估所述目标软件的时间性能和资源使用性能，并计算得到效率评估值；

空间可维护性评估模块，用于评估所述目标软件的可升级性，并计算得到空间可维护性评估值；

可生存性评估模块，用于评估所述目标软件的抗单粒子性、故障恢复性与系统可重构性，并计算得到可生存性评估值；

可信性计算模块，用于对所述可用性评估值、所述可靠性评估值、所述安全性评估值、所述效率评估值、所述空间可维护性评估值和所述可生存性评估值进行加权求和，计算得到所述目标软件的可信性评估值，以根据所述可信性评估值对所述目标软件进行可信性评估。

优选的，如上所述的空间飞行器控制系统软件可信性评估系统，所述可用性评估模块采用多级配置项与软件单元依赖追溯技术描述目标软件的依赖关系，并利用统计方法计算功能完整性评估值，以根据所述功能完整性评估值评估目标软件的功能完整性。

优选的，如上所述的空间飞行器控制系统软件可信性评估系统，所述可用性评估模块包括容错稳定性评估单元和耦合性评估单元。

优选的，如上所述的空间飞行器控制系统软件可信性评估系统，所述容错稳定性评估单元对目标软件进行硬件组件与软件功能项的整体混合式建模，并利用概率形式化验证技术，分析计算目标软件的容错性与稳定性；所述耦合性评估单元通过组件依赖关系图、控制流和数据流，分析计算评估各个软硬件组件间的耦合性。

优选的，如上所述的空间飞行器控制系统软件可信性评估系统，所述安全性评估模块采用基于源代码的抽象解释与模型检测技术，对功能代码的安全属性抽象到自动机模型的自动化转换，并通过模型检测与定理证明技术，评估目标软件的代码安全性。