军用与民用机载软件开发标准和流程的对比研究

军用机载软件开发标准主要是GJB 2786A《军用软件开发通用要求》,民用机载软件开发标准主要是DO-178B/C《机载系统和设备合格审定中的软件考虑》。针对这两份标准进行了对比研究和差异分析,对于完善军用软件研发标准体系和流程有一定意义。     

从DO-178C的新变化透视软件适航关注点

深刻理解DO-178C标准对于提升机载软件开发能力具有重要意义。分别从软件生存周期过程活动和过程目标两个维度对比和分析DO-178C与DO-178B的差异,按照计划过程、开发过程、验证过程、配置管理过程、质量保证过程和合格审定联络过程分类,列举了每个过程新增的或变更的考虑内容,并详细分析了过程目标的变化。根据差异分析,从强调以目标为中心、源代码到目标码的映射、参数数据、双向追踪、基于需求的鲁棒性测试和耦合性验证6个方面解析了DO-178C强调的思想,并总结了一些可行的实践。     

RTCADO-178B标准与相关国军标的对照分析

RTCA的DO-178B标准是国际认可的开发准则,将DO-178B与我国的国标进行了对照分析,给出了异同。     

机载适航标准DO-178B/C软件开发过程研究

介绍了DO-178B/C标准的发展历程,结合对DO-178B/C标准机载软件生命周期过程的研究,分析了机载软件开发过程需求、设计、编码和集成子过程的关系及输入输出数据,在分析机载软件需求、设计、编码及集成子过程的目标、活动和转换准则的基础上,给出了各子过程的过程模型.展望了DO-178B/C标准的未来研究方向.     

RTCA/DO 331标准研究

为推动基于模型的开发和验证技术的发展,同时为了给机载软件基于模型的开发和验证活动提供合格审定指南,美国航空无线电委员会于2011年发布了DO-331《基于模型的开发和验证》标准,作为对DO-178C《机载系统和设备合格审定中的软件考虑》标准的补充。该文主要从DO-331文档的组织架构编排,模型的使用和分类,基于模型研制相关的软件生命周期过程、数据和符合性验证目标几个方面对其进行了提炼和解读,可帮助应用该标准的人员快速理解文档的核心内容,并把握基于模型的开发和验证相关的合格审定关注点,从而在项目实施过程中更好地表明适航符合性。     

RTCA/DO-178A 《机载系统和设备软件的合格审定要求》浅析及使用建议

软件标准是我国标准化工作中一个比较新的领域,不少人对它的重要性还认识不足,对其内容还很生疏。本刊在1990年第三期上发表的六一八所张万良同志的《RTCA/DO-178A“机载系统和设备审定中的软件考虑”介绍》一文,着重介绍RTCA/DO-178A的内容,而李培同志撰写的本文,则是部下达的并已通过了评审的《RTCA/DO-178A“机载系统和设备软件的合格审定要求”使用建议》研究报告的主要内容。两文各有侧重,后者对制定我国相应航空工业标准具有较大参考价值,故本刊予以发表。     

RTCA DO-178C标准中的软件验证过程分析

研究了DO-178C中软件验证过程活动的开展及方法,提出了在工程实践中开展软件验证活动和提升软件质量的建议。指出DO-178C与航空工业标准体系融合及应用,对提升我国机载软件质量有重要意义。     

基于DO-178C的机载软件质量保证与管理

DO-178C 作为机载软件适航可接受的符合性标准,明确要求机载软件综合过程中必须包含软件质量保证（SQA）过程。以机载软件的软件生命周期定义、过程和数据为基础,从目标、活动和符合性评审三个方面分析基于DO-178C 的软件质量保证过程的实施;结合软件项目质量管理技术和工具,从规划软件质量管理、管理软件质量和控制软件质量三个过程研究基于DO-178C 的软件质量管理方法并给出工程实践建议。结果表明：本文将软件质量保证与质量管理紧密结合,形成了适航要求的相关证据,提供了符合需求的民用机载软件,有效保证了机载软件的质量和持续改进措施。     

民机主制造商对MBD软件供应商工程监控过程研究

基于模型的软件开发技术(Model-Based Development,简称MBD)具有可视化建模与仿真、自动生成符合适航要求的代码等特点,已在民用飞机机载设备研发领域被逐渐推广应用。越来越多使用MBD技术开发的机载软件的涌现,给民机机载软件适航符合性工作带来了前所未有的挑战。为解决这一问题,美国航空无线电技术委员会于2011年底发布了DO-178C作为民用航空界认可的机载软件符合性方法,并在此基础上发布了DO-331作为专门针对机载软件MBD技术的适航符合性要求的补充说明。通过对DO-178C和DO-331标准中MBD软件适用目标的研究,结合工程实践,总结归纳了一套民用飞机主制造商对MBD软件供应商的软件研发过程管控要求,用于在向适航当局表明符合性时提高适航置信度,以期对主制造商和供应商在处理MBD软件方面提供参考。     

民用飞机软件验证要求研究与实践

DO-178C实际上已成为民用飞机适航取证时用以衡量机载软件是否达到相应等级的安全性要求的标准,它以软件工程过程为核心,从定义过程应达到的目标、为满足目标所需要开展的活动、达到目标的证据等多个角度提出了软件研制的指导原则。DO-178C覆盖软件生命周期全过程,本文介绍了其中关于软件验证的标准以及对标准的理解和实践考虑。     

GJB5000 A与DO-178 B／C的综合应用研究

针对软件研制单位目前存在的型号软件研制必须同时满足GJB5000 A与适航软件研制标准的要求,通过对GJB5000 A与DO-178 B／C的对比分析,提出一种将GJB5000 A与DO-178 B／C相互融合的方法,并对方法实际工程实践时应注意的问题进行了说明。     

机载设备软件需求获取过程研究

DO-178B机载设备软件的开发指南,规定了软件生存周期中各个过程的目标以及完成目标的活动和证据;但是DO-178B标准中没有给出软件需求获取的具体过程.针对机载设备软件AE653/Cert的认证过程进行研究,诠释需求获取过程中的建模方法和原则,给出需求获取过程的具体描述及其变更控制和配置管理.最后通过分析验证软件需求获取过程生成的需求和工作产品可以符合DO-178B的目标,为机载软件开发过程的需求获取提供了参考依据.     

基于模型的大气数据计算机实现

针对无人机用大气数据计算机,为使其满足适航审定要求,提出基于模型的实现方法。首先介绍了大气数据计算机获取适航的方式,并以获取技术标准规定项目批准书(CTSOA)为驱动,按照大气数据计算机CTSO标准提出满足最低性能标准的系统需求,将系统需求进行分解选择合适的传感器及硬件平台。随后对系统功能进行详细设计,并按照DO-178B规范完成大气数据计算机的模型搭建和仿真验证。验证结果表明,基于模型的大气数据计算机满足系统所提各项指标,开发流程符合DO-178B标准。     

飞机电压尖峰要求和试验方法标准分析

对比分析了MIL-STD-704系列标准中关于电压尖峰的要求和RTCA DO-160、MIL-STD-461等标准中的试验方法,为开展飞机电气系统设计和机载用电设备电压尖峰试验提供指导。     

基于RTCA/DO-330的机载电子硬件工具鉴定准则研究

简要回顾了RTCA/DO-254《机载电子硬件设计保证指南》中工具鉴定的要求,介绍了国际航空无线电委员会(RTCA)最新发布的RTCA/DO-330《软件工具鉴定考虑》。在此基础上,提出了一种RTCA/DO-254的框架内基于RTCA/DO-330进行机载电子硬件工具评估和鉴定的准则。     

民机适航软件工具鉴定考虑

软件工具在航空器研发过程中所起的作用越来越大,为了保证民用飞机的安全性,DO-178B对在民用飞机研发过程中所使用的软件工具提出了鉴定的要求。为了规范工具鉴定过程,伴随着DO-178C的发布,RTCA专门发布了工具鉴定指导文件DO-330。通过对DO-178B、DO-178C、DO-330中有关工具鉴定内容的对比和分析,明确了最新工具鉴定的分级定义、工具鉴定的过程和目标;针对当前广泛使用的COTS工具,描述了工具鉴定应考虑的因素。为按照民机适航要求开展工具鉴定工作提供了指导。     

民用飞机产品研制保证等级分配原则研究

研制保证等级是民用飞机研制过程的关键技术。研究了民用飞机产品项目研制保证等级定义,解读并分析了SAE ARP 4754A、RTCA DO-178B以及DO-254各标准有关项目研制保证等级的分配要求差异及产生差异的原因。为解决各标准要求差异导致分配结果不一致的问题,在研究研制保证的目的、解决方法以及相关政策要求的基础上,提出关于民用飞机产品项目研制保证等级若干通用分配原则建议,用于指导项目研制保证等级分配的实际应用。并且,通过应用案例表明该分配原则的可行性。     

满足适航要求的嵌入式操作系统测试方法

以被定义为DO-178C Level A级软件的自主版权嵌入式实时操作系统为应用模型，提出了一种基于DO-178C标准的嵌入式实时操作系统的测试方法。提出的测试模式解决了操作系统内核在目标机中难以测试的问题，同时对操作系统在目标机环境进行测试的一些具体问题给出了解决方案。方法既适合现阶段国军标对软件测试提出的要求，又保证了嵌入式操作系统软件测试活动与适航要求的符合性。     

基于DO-254的控制系统电子硬件符合性研究

机载电子硬件设计保证指南（DO-254）是目前航空业认可的用于指导机载电子硬件的文件。本文介绍了基于DO-254的控制系统电子硬件符合性研究,分析了DO-254要求的机载电子硬件主要研制过程,建立了基于DO-254的控制系统电子硬件研制流程,并对比了美国联邦航空局（FAA）和欧洲航空安全局（EASA）在合格审定过程中的考虑因素,总结了控制系统电子硬件的符合性方法,可为未来民用航空发动机控制系统电子硬件的适航取证提供参考。     

DO-254标准在机载电子硬件审定中的应用

现代机载设备广泛使用了复杂电子硬件（CEH）,这对于适航性设计和审定带来了挑战。在ARJ21-700项目中,中国首次采用了RTCA DO-254作为机载复杂电子硬件的适航符合性方法,但标准的应用仍遇到许多困难。以ARJ21-700飞机机载电子硬件的审定经验为基础,梳理了复杂电子硬件的设计和审定过程,补充并解析了DO-254标准中未明确的简单电子硬件、商用现成产品（COTS）、验证标准等关键问题的审定要求,并就部分要求给出了建议的适航符合性验证方法,这些方法也在型号合格审定过程中得以初步应用。