基于SCADE的飞行控制软件适航性验证与确认-张雅妮.pdf

简介：
本文探讨了利用SCADE工具进行飞行控制软件的适航性验证和确认的方法，作者张雅妮通过详细分析，提出了一套有效的验证体系，以确保航空电子系统的安全性和可靠性。 飞控软件在航空领域扮演着至关重要的角色，因为它们直接影响飞行安全性和可靠性。根据中国民用航空规章第25部的规定，机载软件需满足严格的适航要求。DO178B标准提供了软件开发的符合性方法，但针对基于SCADE（Safety-Critical Application Development Environment）的软件，部分验证和确认目标可能不完全适用。 SCADE是一种用于开发高安全性应用的模型化开发环境，它通过图形化模型生成形式化的规范，并能自动转换为可执行代码。这种方法相较于传统的V型软件开发模式有着显著优势。传统流程以手工编码为核心，易出现设计歧义且在后期发现错误时修复困难。而SCADE采用Y型开发流程，将需求分析、概要设计和详细设计整合到模型构建中，提高了准确性和效率，并能在早期发现并修正错误，降低了手工编码的工作量和风险。 基于SCADE的飞控软件开发从飞行控制系统的研究开始，首先构建符合需求一致性的SCADE模型。通过模型仿真和验证，在设计阶段评估软件功能与性能。这一步骤是关键适航验证环节，因为它允许在编码前深入检查软件逻辑和行为。 适航验证与确认工作包括对模型的详尽检查，确保其满足DO178B的相关条款，并考虑到SCADE特有的形式化规范验证方法。通常涉及静态分析、动态仿真及硬件系统接口集成测试等步骤。此外，还需进行单元测试、集成测试和系统测试以验证软件功能是否符合飞行控制系统性能要求。 在适航确认阶段，则需评估软件在整个飞行周期中的行为表现，包括异常条件与故障情况下的响应能力，确保其满足安全性标准。文档完整性也是关键部分，需要记录开发过程的每个阶段，证明符合适航法规要求。 总结来说，在基于SCADE的飞控软件适航验证和确认过程中涉及模型建立、验证、确认及文档编制等多个步骤。通过这种方法可以保证飞控软件的质量与安全性能符合中国民航的标准，并为采用类似现代技术手段开发飞机提供有效的适航验证指导。