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星载软件故障注入与传播分析

共计 30 章节
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01
课程导入与星载软件故障全景
目标=学习目标 · 星载软件特殊性 · 故障注入与传播分析的定义
课程导入星载软件故障全景
02
星载软件运行环境与故障诱因
目标=空间辐射 · 单粒子效应 · 温度与振动等物理环境
星载软件运行环境故障诱因
03
故障、错误与失效的因果链
目标=区分fault · error · failure
故障错误
04
故障注入技术分类与选型
目标=硬件级 · 软件级 · 仿真级注入的对比
故障注入技术分类选型
05
星载软件故障模型构建
目标=单粒子翻转 · 位翻转 · 寄存器/内存故障
星载软件故障模型…目标=单粒子翻转
06
故障注入点选择与注入策略
目标=基于代码结构 · 接口 · 任务关键路径选择注入点
故障注入点选择注入策略
07
软件故障注入工具链与实现
目标=常用注入框架 · 插桩技术 · 调试接口
软件故障注入工具…实现
08
基于插桩的故障注入实战
目标=在星载C/C++软件中实现变量… · 分支跳转 · 函数调用替换等注入
基于插桩的故障注…C/C++
09
基于仿真与虚拟平台的故障注入
目标=利用指令集模拟器 · 全数字仿真 · 半物理仿真平台注入故障
基于仿真虚拟平台的故障注…
10
故障注入实验设计
目标=确定实验目标 · 变量 · 对照组
故障注入实验设计目标=确定实验目…
11
故障注入数据采集与观测
目标=日志 · 遥测 · 内存快照
故障注入数据采集观测
12
故障传播分析基础模型
目标=故障传播图 · 依赖图 · 控制流图与数据流图
故障传播分析基础…目标=故障传播图
13
动态传播路径追踪
目标=基于执行轨迹 · 污点分析 · 动态切片追踪故障在星载软件中的传播
动态传播路径追踪目标=基于执行轨…
14
静态传播分析技术
目标=程序切片 · 依赖分析 · 模型检查在故障传播中的应用
静态传播分析技术目标=程序切片
15
故障传播中的屏蔽与放大机制
目标=容错机制 · 冗余设计 · 边界检查
故障传播屏蔽
16
星载软件典型故障传播案例
目标=选取姿轨控 · 遥测遥控 · 星务管理等场景
星载软件典型故障…目标=选取姿轨控
17
故障注入结果分析与失效判定
目标=定义失效判据 · 严重度分级 · 误报与漏报分析
故障注入结果分析失效判定
18
传播分析中的统计与机器学习方法
目标=利用聚类 · 分类 · 关联规则
传播分析统计
19
面向传播抑制的软件加固设计
目标=基于分析结果提出检查点 · 恢复块 · N版本
面向传播抑制的软…目标=基于分析结…
20
故障注入与传播分析的闭环验证
目标=将加固措施重新注入验证 · 形成“注入-分析-加固-再注入”的迭… · 量化可靠性提升
故障注入传播分析的闭环验…
21
星载软件故障注入的安全性与合规性
目标=避免注入导致不可逆损伤 · 遵守航天软件测试规范 · 确保实验在安全边界内进行
星载软件故障注入…合规性
22
多故障与级联故障注入分析
目标=模拟多个故障同时或先后发生 · 分析级联传播 · 共因失效与系统级影响
多故障级联故障注入分析
23
实时性与时序故障传播分析
目标=针对星载实时任务 · 注入时序偏差 · deadline 错过
实时性时序故障传播分析
24
星载软件故障注入平台搭建实战
目标=从需求到实现 · 搭建支持注入 · 观测
星载软件故障注入…目标=从需求到实…
25
基于模型的故障传播分析
目标=使用SysML · AADL · 故障树
基于模型的故障传…SysML
26
故障注入与传播分析的自动化
目标=脚本化注入 · 自动化观测 · 传播路径自动提取与报告生成
故障注入传播分析的自动化
27
星载软件在轨故障注入与地面验证
目标=对比在轨注入与地面模拟的差异 · 设计地面验证方案以覆盖在轨传播场景
星载软件轨故障注入
28
故障传播分析结果的可视化与报告
目标=传播图 · 热力图 · 时间线等可视化方法
故障传播分析结果…报告
29
综合实战
目标=完整星载软件故障注入与传播分析… · 注入实验 · 传播追踪到加固建议
综合实战目标=完整星载软…
30
前沿趋势与课程总结
目标=AI辅助故障注入 · 数字孪生 · 在轨可重构软件等趋势
前沿趋势课程总结