民机机载软硬件过程对比分析及系统设计思考

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1、他山之石工作研究民机机载软硬件过程对比分析及系统设计思考张航曹睿婷杨帆杨宏（中航工业自控所，陕西西安710065）[摘要]从标准本身出发，选取重点过程，横向比较DO-178B和DO-254两份标准在设计保证等级C级层面的主要差异点，并对两份标准中的重点差异方面进行分析，最后提出了系统总体设计时应考虑的方面。[关键词]民机；机载软硬件；DO-178B；DO-254[中图分类号]V271[文献标识码]C[文章编号]1003–6660（2014）04–0053–04[DOI编码]10.13237/j.cnki.asq.2014.04.014近年来

2、，随着可编程逻辑器件等硬件技术的不是使用DO-254的审查方法来替换DO-178B，可以实断发展，在开发成本和研发周期的优势下，硬件技现审查工作量的减少。术越来越多地应用于机载系统的开发中。例如，波音公司在B787飞机设计中，将飞控系统伺服监控的1软硬件开发指南概述部分功能放在了远程电子单元REU的硬件FPGA中1.1DO-178B概述进行实现。DO-178B的目的是为机载系统和设备的软件制其实，上述实例中将软件功能通过硬件逻辑造提供指南。上述指南以下列形式存在：器件实现的现象，实际上是由于民机软硬件的研●软件生命周期活动的目标；制指南DO

3、-178B《机载系统设备适航审定的软件考●为了满足这些目标而产生的一系列活动的描虑》（以下简称DO-178B）和DO-254《机载复杂述和设计考虑；硬件设计保证指南》（以下简称DO-254）中的要●目标被满足的证据的描述。求不一致所造成的，并且已经引起了多方的关注。DO-178B包含了下列6个生命周期过程，具体Honeywell公司早在2001年DO-254颁布不久，就已如下。经组织相关软硬件专家对DO-178B和DO-254执行●软件计划过程：涵盖软件合格审定方面和开过程中的不一致进行分析，并已经指导系统工程师发/验证/构型管理/质量保证

4、的计划；应用于后续的系统架构设计中。同时，欧洲适航●软件开发过程：涵盖需求、设计、编码和集局EASA近年来也收到了很多公司和个人有关DO-成部分；178B应用的咨询，其中相当大一部分是咨询有关软●软件验证过程：将验证作为评审、分析和测件开发指南DO-178B和硬件开发指南DO-254相关要试的组合；求不一致的问题。●软件构型管理过程：涵盖构型项的辨识，基在EASA网站公布的问题答疑文件中，“Koch线和追溯性的建立，问题报告和更改评审的完成，AvionicCert”公司曾咨询：“DO-178B和DO-254工软件归档和软件环境管理；具鉴定的

5、要求不一致。DO-254的D级硬件没有工具●软件质量保证过程：确保在生命周期过程中鉴定的要求。基于安全性的考虑，这些差异很难以没有偏离；理解。”就此问题，EASA答复：“EASA已经注意●适航联络过程：在整个软件生存周期中在申到这些相关的问题，EASA目前并无意愿去更改相请人和审定机构之间建立通信和相互了解，以促进关指南。”合格审定过程。在上述背景下，近期EASA也委托AIS宇航国际1.2DO-254概述服务公司，对上述问题进行分析。从标准层面研究DO-254为复杂电子硬件的生产制造提供指能否通过将部分软件功能在硬件平台上实现，也就南，目的

6、是在满足适航要求的基础上交付一定置信[收修订稿日期]2014-04-02Aug.201453航空标准化与质量2014年第4期度等级的复杂电子硬件产品。该指南由硬件生命划过程严格，增加了两个过程目标，同时还要求定周期过程的目标，设计考虑和满足该目标的活动描义过程的转换标准、内部关系和过程顺序。述，以及满足上述目标的证据描述组成。表2将C级软硬件计划过程的交付物进行对DO-254适用但不局限于下列硬件：现场可更比，可看出硬件过程比软件过程增加“硬件确认计换单元（LRUs）、电路板组件、通用微代码部划”，其主要规划了硬件级衍生需求的确认活动。件、

7、集成元器件和货架产品部件。C级软件过程较之硬件过程还要求编制质量保证计DO-254的组成与DO-178B类似，也包含了类似划和软件需求、设计和编码标准。DO-178B的6个生命周期过程。2.2.2开发过程对比开发过程的主要目的是开发满足系统相关需求2软硬件开发指南比较分析的软件/硬件部件。2.1总体比较表2同时将C级软硬件开发过程交付物进行对从总体上来分析，两份标准都包含了3类基本比，可以看出C级软件过程要求比硬件严格，除了的过程：计划过程、开发过程和支持过程（包含验各自的需求文档，软件开发过程还需要生成设计描证，构型管理，质量保证和适航联

8、络过程）。两份述、源代码和可执行目标代码，且后两份交付物还标准的主要共性如下：是1级控制类别（更加复杂的构型管理过程）。●详细的计划过程；2.2.3验证过程对比●都具有5种不同的