Fehleranalyse und Kommunikationsabsicherung einer mobilen Roboterplattform

Abstract

Das fehlertolerante Design eines Systems trägt maßgeblich zu dessen verbesserter Verlässlichkeit bei. Vor allem sicherheitskritische und autonome Systeme, wie z.B. Rover oder Satelliten, müssen dabei fähig sein interne Fehler zu erkennen und zu beheben. Um dies gewährleisten zu können, kommen die sogenannten Fault-Detection, Fault-Isolation and Recovery Techniques (FDIR) zum Einsatz. In dieser Arbeit wird ein Rover-Testsystem anhand solcher Methoden untersucht und Lösungsansätze für Probleme der Mechanik, Elektronik und Software erarbeitet. Für die Absicherung der Kommunikation auf dem Rover werden verschiedene Verfahren zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur gegenübergestellt, sowie ein geeignetes unter Berücksichtigung der Limitierungen des Systems ausgewählt. Es erfolgt eine Auswahl geeigneter Algorithmen und Polynome für die Implementierung des Cyclic Redundancy Checks (CRC) auf den verschiedenen Kommunikationsebenen des Rovers. Neben der Implementierung der CRCs in Hard- und Software wurde des Weiteren eine Logik für die Handhabung von Fehlern und Kommunikationsabbrüchen in das System integriert. Duch abschließende Tests wird die Funktion der implementierten Software getestet und bewertet.