控制系统安全码残余错误概率的精确计算

摘要

安全码是实现控制系统中安全相关通信的关键技术,安全码的残余错误概率用于定量分析安全通信系统是否满足控制系统整体的安全完整性等级(SIL)需求。分析了安全码残余错误概率的计算过程,解释了当安全消息长度较大或通信误码率较小时,通用浮点计算产生数值问题的原因。通过应用计算机代数系统的符号计算实现了安全码残余错误概率的精确计算,避免了数值问题的产生。同时对可变精度运算和有理运算两种运算方式在精确度与运算时间上进行了比较分析。为解决精确计算时间过长的问题,对计算过程进行化简,使得计算量得到减小,从而实现对安全码的有效评价。