基于scade下飞控软件的适航验证与确认初探

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1、基于SCADE下飞控软件的适航验证与确认初探2018-03-0820:52:14科技传播2018年4期李晓茹+何志国摘要随着民航事业的快速发展，业界对飞控系统软件的重视程度Id渐提升，但现行的中国民用航空规章第25部涉及的适航要求却存在不完全适用丁•基于SCADE软件验证的情况，基于此，木文就6控软件的适航要求和符合性方法展开分析，并对适航验证和确认进行了详细论述，希望论述内容能够为相关业内人士带來一定启发。关键词SCADE；飞控软件；适航验证；DO178B中图分类号TP3文献标识码A文章编号1674-6708(2018)205-0115-02作为法国爱斯特尔技术公司开发

2、的产品，SCADE软件采用了基于模型的丫型开发流程，而在该软件提供的SCADE代码生成器支持下，飞控系统软件的“编码”过程可以被省略，软件的可靠性自然能够由此大幅提升，而为了最大化发挥SCADE软件的应用价值，本文正是围绕基于SCADE下飞控软件的适航验证与确认展开具体研究的原因所在。1飞控软件的适航要求和符合性方法1.1第25部《运输类飞机适航标准》耍求作为中国民航局对运输类6机提出的适航审定标准，中国民用航空规章第25部《运输类弋机适航标准》对机载没备适航性提出了明确耍求，在25.1309条款屮，该标准明文规定"系统及其安装必须保证在各种可预期的运行条件下能完成其预定

3、功能”，本文研究的飞控软件正属于该规定范畴，这是由于飞控软件的失效将直接影响飞机适航性［1】。1.2飞控软件适航要求的符合性方法为了同时满足ARP4754《关于萵度综合或复杂的系统的合格审定考虑》、第25部《运输类飞机适航标准》适航耍求，只有系统硬件满足RTCA的DO254耍求、软件系统满足其DO178B要求，飞机的适航性才能够得到较好保障。其中，机载软件标准RTCA/DO178B发布于1992年，RTCA和EUROCAE发布该标准是为丫明确航空系统和设备嵌入式软件开发过程耍求，只冇这样才能够保证相关软件的安全可信、功能较好满足适航要求，而在满足这类标准要求后，如何进一步

4、提升软件产品的安全性和开发效率便成为了业内人士必须考虑的问题。2适航验证和确认DO178B要求对验证和确定进行了明确定义，其屮验证指的足“对要求的执行情况予以评估，评估这些要求是否得以实现”，确认指的是“确定产品规范(产品的要求)完整且正确”，但结合SCADE软件和DO178B要求开展对比可以发现，SCADE软件的核心形式化规范验证与DO178B要求存在着一定冲突之处，为了在這种情况下最大程度提升飞控软件适航验证与确认质量，本文建议这种适航验证和确认网绕以K步骤开展。2.1SCADE模型上M规范的确认在基于SCADE软件的飞拽软件适航验证与确认屮，首先需耍确定的是SCAD

5、E模型上层规范，这是由于SCADE图形化模型屮的所有耑求均包含在该上层规范之屮，为了实现高质S控制律说明规范文件和性能规范文件、飞控系统的详细功能目标文件等需求确定，这一环节必须得到髙度重视。值得注意的是，评审属于这一环节的主耍确认手段，驾驶员在冋路的飞行模拟器控制律性能试验也需耍在这一过程屮得到商度重视［2］。2.2SCADE阁形化模型确认完成SCADE模型上层规范的确认后，即可进行SCADE图形化模型确认。对丁•本文研宂的SCADE软件来说，上文提及的SCADE代码生成器通过了DO178B的认证，这就使得SCADE软件的成用能够较好保障代码的可靠性和准确性。在代码可靠

6、性和准确性得到保障的前提下，SCADE图形化模型必须得到商度关注，这种关注耑要体现在模型的正确性、无歧义、完整性等方面，这样汴能够进一步保证代码正确性。在具体的SCADE图形化模型确认屮，这一过需要重点开展将要实现功能的分析，因此系统/设备控制率说明、详细功能y标中涉及的功能均需要开展试验验证。A•体来说，试验需围绕飞控软件需耍实现的飞控系统功能开展，由此确定的试验方案才能够较好满足SCADE图形化模型确认需耍。此外，控制率试验、系统和控制率综合试验、功能失效试验也耑要在这一环节屮得到体现。2.2.1工作第一目标对于SCADE阁形化模型确认來说，确认SCADE图形化模型符

7、合ARP4754第7章要求属T工作的第一W标，这-•环节流程可以概括为“确认模型的完整性和正确性一＞确认可追溯性”，二者具体内容如下所示。1）确认模型的完整性和正确性。在完整性和正确性的确汄屮，闹绕SCADE图形化模型的棊本模型单元明确说明、系统功能危险分析中的功能分解、涉及的参数命名规则、试验计划的检查、非回归性试验和模拟仿真实验均属于其屮重点，软件设计人员的统一也需耍同时得到重视。结合上文开展的SCADE模型上层规范确认研究，即可应用可追溯性有效保证SCADE图形化模型中的SCADE规范完整性，这一过程也能够较好保证SCA