肖爱斌，胡明明，任宪朝，李 森，杨 樑

(1.北京控制工程研究所，北京100190;2.北京空间科技信息研究所，北京100190;3.中国空间技术研究院，北京100094)

0 引 言

工业界往往采用最小的硬件冗余来提高可靠性，只能容忍少数的几种故障模式;国防应用研究领域，尤其是载人航天器一般采用足够的硬件冗余来提高系统可靠性，具备容忍所有故障模式的能力.

星载控制计算机是卫星的关键部件，其可靠性直接关系到卫星能否正常运行和完成预定任务.为了保证计算机能在恶劣太空辐射环境中长期可靠工作，需要对其进行专门的加固和冗余容错设计.对于载人航天器，由于涉及到乘员的安全性，控制计算机在完善单机设计外，通过精巧的冗余设计来增强整个计算机系统的容忍故障的能力尤为必要.学术界和防御研究机构建议，对于载人航天器这样有关键安全性需求的设备或系统可以使用足够硬件冗余来满足容忍任意故障模式的需求.容忍任意故障模式称作拜占庭恢复(Byzantine resilience)[1].由于拜占庭恢复系统通过硬件冗余来屏蔽隐藏的未知故障引起的模块或单机失效，因此具有极高的可靠性，使得星载计算机在关键安全、可靠性方面的指标能得到有效保障.

本文采用马尔可夫链分析拜占庭容错模型的可靠性，为四模冗余拜占庭容错计算机设计提供参考.

1 拜占庭容错计算机模型

在容错计算机里多机间通信是实现容错的瓶颈，为尽可能减少开销，需……