Мажоритарная система с умеренными связями

Мажоритарная система с умеренными связями [2] имеет три независимых канала обработки информации (рисунок 2.8). Каналы имеют идентичные аппаратные средства и программное обеспечение.

Работа каналов синхронизирована по входам и выходам, т. е. входная информация X должна считываться одновременно всеми каналами, а результаты обработки Z1, Z2 и Z3 одновременно должны поступать на входы безопасного мажоритарного элемента (БМЭ). БМЭ сравнивает сигналы Z1, Z2 и Z3 и формирует управляющее воздействие УО при совпадении хотя бы двух из трех входных сигналов. Кроме того, БМЭ определяет номер отказавшего канала и отключает его сигналами Y1, Y2 или Y3. Безопасность такой структуры сравнима с безопасностью дублированной структуры с умеренными связями (см. рисунок 2.4), но отказоустойчивость ее выше.

Рисунок 2.8 – Мажоритарная система с умеренными связями

Одиночные отказы неопасны, если они искажают выходные сигналы и маскируются БМЭ. В противном случае возможно накопление отказов. Для исключения накопления отказов вычислительные каналы снабжаются средствами самотестирования. Тесты разрабатываются таким образом, чтобы любой отказ аппаратных средств на одной из тестовых последовательностей исказил значения выходных сигналов. Кратные независимые отказы должны обнаруживаться БМЭ.

Достоинства данной структуры: простота реализации; высокая безопасность; высокая эксплуатационная готовность, т. к. при отказе одного из каналов система продолжает выполнять свои функции. Недостатки: возможность накопления маскируемых отказов в вычислительных каналах; невозможность обнаружения ошибок в программном обеспечении, т. к. они одинаково проявляются во всех каналах.

Структура получила широкое распространение в виду относительно невысокой стоимости, высокой безопасности и эксплуатационной готовности.