
【計】 hybrid modular redundancy
get along with; goof; mix; confuse; muddle along; pass for
【機】 assembly
lump; agglomeration; clump; dollop; loaf
【計】 B; block
【醫】 block; lump; mass; massa
【計】 redundance; redundancy
【化】 redundancy
consideration; tolerance; degree; limit; linear measure; surmise; estimate
extent
【計】 degrees; k.w.h.
【化】 dimension; kilowatt hour
【醫】 Deg.; degree
【經】 degree
混合模塊冗餘度(Hybrid Modular Redundancy)是可靠性工程中的關鍵技術概念,指在系統中組合使用不同類型(如硬件、軟件、時間)的冗餘模塊,通過多樣化設計提升系統整體容錯能力。其核心是通過模塊化結構和混合冗餘策略,在故障發生時維持系統功能。以下從漢英詞典角度分層解析:
混合(Hybrid)
指整合多種冗餘機制(如硬件冗餘、軟件冗餘、時間冗餘),而非單一類型。例如:同時采用冗餘硬件電路(如三模冗餘TMR)和軟件校驗算法。
英文釋義:Combining dissimilar redundancy techniques to mitigate common-cause failures.
模塊(Modular)
強調以獨立功能單元為冗餘對象(如傳感器模塊、控制模塊),而非整個系統。各模塊可獨立部署冗餘策略。
英文釋義:Self-contained units implementing specific functions, enabling targeted redundancy.
冗餘度(Redundancy)
指額外資源數量與最低需求資源的比值。例如:三模冗餘(TMR)的冗餘度為3(三套模塊執行同一任務)。
英文釋義:Ratio of redundant components to the minimum required for functionality.
結合硬件冗餘(多套傳感器)與軟件冗餘(多版本程式),應對輻射環境下的瞬态故障。
關鍵控制模塊采用TMR,非關鍵模塊采用雙模備份,平衡可靠性與成本。
多傳感器(激光雷達+攝像頭)數據融合與冗餘校驗,提升環境識别魯棒性。
IEEE Std 1413.1-2010
定義混合冗餘為"使用兩種及以上冗餘技術實現故障容錯",強調模塊化設計對系統可靠性的貢獻。
來源:IEEE Guide for Selecting and Using Reliability Predictions.
NASA-HDBK-4008
指出混合模塊冗餘在航天器中通過"硬件冗餘+軟件投票機制"降低單點失效概率。
來源:NASA Handbook for Reliability Risk Management.
GB/T 20945-2019(中國國家标準)
将冗餘度量化為"備用模塊數與工作模塊數之比",混合冗餘適用于高安全等級系統。
來源:工業自動化系統可靠性規範.
冗餘度 ( R ) 可表示為:
$$ R = frac{N{text{total}}}{N{text{min}}} $$
其中 ( N{text{total}} ) 為總模塊數,( N{text{min}} ) 為功能所需最小模塊數。混合冗餘中,不同模塊可對應不同的 ( R ) 值。
混合模塊冗餘度是系統工程中的概念,指在由多種功能模塊組成的系統中,通過設置不同類型的冗餘機制來提升整體可靠性。以下是核心要點解釋:
基本定義 混合模塊冗餘度指在由硬件、軟件、數據等多個模塊構成的系統中,針對不同模塊特性采用差異化的冗餘設計。例如硬件模塊采用物理備份,軟件模塊采用容錯算法,數據模塊采用多副本存儲。
設計目的
典型應用場景
計算公式 基礎冗餘度可通過以下公式量化: $$ R = frac{N{redundant}}{N{essential}} times 100% $$ 其中$N{redundant}$為冗餘模塊數量,$N{essential}$為必需模塊數量
需要說明的是,實際工程中會根據模塊關鍵級别動态調整冗餘度,例如核心模塊可能采用200%冗餘(雙機熱備),非核心模塊僅保留50%冗餘。
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