机载软件适航标准DO-178B/C研究

1 绪论

1.1 机载计算机及机载软件

1.1.1 机载计算机

1.1.2 机载软件的重要

1.1.3 机载软件体系结构

1.2 RTCA DO—178B／C标准发展概述

2 相关知识概述

2.1 适航及民用航空器安全性

2.1.1 适航标准

2.1.2 适航管理

2.1.3 适航技术和符合性方法

2.2 机载设备的技术标准

2.3 机载设备的适航管理

2.4 相关技术发展趋势

2.4.1 软件安全性

2.4.2 软件可靠性

3 基本内容

3.1 基本理念

3.2 软件生命周期过程

3.3 失效条件和软件级别

3.4 目标概述

3.5 DO—178B标准的主要内容及章节安排

3.6 DO—178C标准的新变化

4 过程分析

4.1 过程的含义

4.1.1 软件计划过程

4.1.2 软件开发过程

4.1.3 软件综合过程

4.2 过程的结构

4.3 过程间的交互

4.4 本章小结

5 目标分析

5.1 目标的含义

5.1.1 目标的详细描述

5.1.2 DO—178C新增目标描述

5.1.3 目标间的关系

5.2 目标的分布与差异

5.3 目标和过程之间的关系

5.4 本章小结

6 DO—178B／C标准的附加考虑

6.1 先前开发的软件

6.1.1 相关考虑

6.1.2 适航影响

6.2 使用自动化工具进行软件的开发和验证

6.2.1 工具鉴定

6.2.2 开发和验证工具的鉴定要求

6.2.3 工具操作需求

6.2.4 DO—178C中的工具鉴定

6.3 使用可实现对DO—178B替代的其他方法

6.3.1 形式化方法

6.3.2 穷举测试

6.3.3 多版本非相似软件

6.3.4 服务历史记录

6.4 本章小结

7 DO—178B／C标准的应用

7.1 应用准则

7.1.1 系统和软件研制单位的研制准则

7.1.2 取证试验

7.1.3 整机研制单位的研制准则

7.1.4 审查部门的审定方式

7.2 对标准的偏离

7.2.1 软件级别的确定

7.2.2 非激活代码

7.2.3 验证试验前软件成熟度

7.2.4 单一需求级别

7.2.5 商用货架成品软件

7.2.6 参数化数据项

7.2.7 面向对象技术

7.2.8 基于模型的研制和验证

7.3 本章小结

8 DO—178B标准与相关工业标准关系分析

8.1 ARP 4754（关于高度综合或复杂飞机系统的合格审定考虑）

8.1.1 标准简介

8.1.2 与DO—178B的关系

8.2 ARP 4761（民用机载系统和设备安全性评估过程的指南和方法）

8.2.1 标准简介

8.2.2 与D0—178B的关系

8.3 DO—254（机载电子硬件的设计保证指南）

8.3.1 标准简介

8.3.2 与DO—178B的关系

8.4 DO—248B／C（D0178的FAQ）

8.4.1 标准简介

8.4.2 与DO—178B／C的关系

8.5 DO—278（地面和空中交通管制软件标准）

8.5.1 标准简介

8.5.2 与DO—178B的关系

8.6 DO—330（工具鉴定）

8.6.1 标准简介

8.6.2 与DO—178B的关系

8.7 本章小结

9 DO—178B标准与相关软件标准比较分析

9.1 与GJB 5000A—2008对比分析

9.1.1 标准简介

9.1.2 与DO—178B的比较

9.2 与IEC 61508—3对比分析

9.2.1 标准简介

9.2.2 与DO—178B的比较

9.3 与EN 50128对比分析

9.3.1 标准简介

9.3.2 与DO—178B的比较

9.4 与IEEE—EIA 12207.0对比分析

9.4.1 标准简介

9.4.2 与DO—178B的比较

9.5 与ESA PSS—05—0对比分析

9.5.1 标准简介

9.5.2 与DO—178B的比较

9.6 与FDA指南对比分析

9.6.1 标准简介

9.6.2 与DO—178B的比较

9.7 本章小结

10 总结与展望

附录A DO—178C及其补充文件的目标矩阵表

A—1 DO—178C目标矩阵表

A—2 DO—331目标矩阵表

A—3 DO—332目标矩阵表

A—4 DO—333目标矩阵表

附录B 软件审定计划案例

参考文献

缩略语

索引

《机载软件适航标准DO-178B/C研究》通过与其他行业安全相关软件常用研制标准的对比，为研制单位在现有基础上快速建立满足DO—178B／C要求的软件研制体系提供参考。《机载软件适航标准DO-178B/C研究》深入解读了民用飞机机载软件最具代表性的适航符合性方法RTCA DO—178B／C标准。在对该标准的相关知识和基本内容介绍的基础上，结合目标、活动和符合性数据，从过程和目标两个方面对RTCA DO—178B／C标准进行详细地解读，并对其附加考虑、应用准则和对标准的偏离等进行分析。进一步，通过对与之相关的民机系统研制标准的介绍，系统地解读整套民机机载软件适航符合性方法及项目经验，详细分析DO—178B／C标准各过程阶段的研制要求。【作者简介】蔡喁，中国民用航空上海航空器适航审定中心电子电气室高级工程师，中国民航C919型号合格审定委员会委员，软件和航空电子硬件审查组长，国际局方软件组织（CAST）成员，全面参与近年来国际主要适航审定局方的政策研究和讨论。曾就职于霍尼韦尔中国研发中心，先后参加了A380、A340、B787等多个型号机载系统的软件研制项目。参加过中国民用航空局对庞巴迪、波音等多个型号的认可审查活动。曾作为编委参加了机载软件D0-178C系列标准的编制工作。主要研究方向包括机载软硬件适航审定、机载综合模块化航电系统、机载网络安保等专题。郑征，中国科学院计算技术研究所博士，现为北京航空航天大学副教授。曾获中国科学院院长奖，重庆市优秀硕士论文奖，并获得国家自然科学基金、航空基金等项目资助，主要研究方向包括软件可靠性与测试，可靠飞行控制等。蔡开元，北京航空航天大学博士，教授。国家杰出青年科学基金获得者，“长江学者奖励计划”特聘教授，曾获“高等学校自然科学奖”一等奖，获“中创软件人才奖”，并入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选。’曾应聘于Centre for Soltware Reliability，City University，London任Research Fellow。曾为美国Purdue University的Visiting Scholar，澳大利亚University of Wollongong的Visiting Professorial Fellow。主要研究方向包括软件可靠性与测试，可靠飞行控制，软件控制论等。王泽新，中国民用航空上海航空器适航审定中心电子电气室主任。中国民航C919型号合格审定审查组电子电气专业组组长、蛟龙600飞机审查组副组长。主要研究方向包括系统安全性、电气系统适航审定等。欧旭坡，南京航空航天大学博士，研究员级高级工程师，现任上海审定中心副主任，中国民航C919型号合格审查组组长。曾在成都飞机工业公司技术中心先后担任飞机设计员、专业设计组长、总体室副主任、中心副主任以及成飞公司计划处副处长等职。曾担任中航商飞总经理助理（计划财务部长）及成都威特电喷公司总经理。主要研究方向飞机设计、经营及项目管理、适航及适航审定等。