ICAO Doc xxxx 电子飞行包手册 EASA AMC 20-25 电子飞行包 (EFB) 的适航性和操作注意事项 EASA AMC 25.1581 附录 1 - 计算机化飞机飞行手册 EASA AMC 25.1309 系统设计和分析 EASA AMC 25-11 电子驾驶舱显示器 EUROCAE ED-130() 机载便携式电子设备 (PED) 使用指南 EUROCAE ED-12() 机载系统和设备认证中的软件注意事项 EUROCAE ED-14() 机载设备的环境条件和测试程序 EUROCAE ED-76() 航空数据处理标准 EUROCAE ED-80() 机载电子硬件设计保证指南 UL 1642 美国保险商实验室公司 (UL) 锂电池安全标准 FAA AC 120-76() 电子飞行包计算设备的认证、适航及运行批准指南 RTCA DO-294() 允许在飞机上传输便携式电子设备 (T-PED) 的指南 RTCA DO-311() 可充电锂电池系统的最低运行性能标准 ETO (第 553 章) 电子交易条例 ETO (豁免) 命令 电子交易 (豁免) (修订) 命令 2013 年 (第 553B 章) 航空(香港)条例 1995 年 航空导航 (香港) 命令 1995 年
16.摘要行业标准 SAE ARP4754A《民用飞机和系统开发指南》和 RTCA DO-254《机载电子硬件 (AEH) 设计保证指南》现已被广泛使用,并被认证机构认可为符合适航标准的可接受方式。它们分别针对系统和 AEH 推荐了面向流程的结构化开发保证。商用现货 (COTS) 组件的特殊问题是它们不是按照上述标准开发的,并且它们的开发数据仍是专有的,因此无法按照这些标准所期望的级别进行审查。作为另一种特殊类型的 AEH,电路板组件 (CBA) 的复杂程度尚未达到需要完全部署这种结构化开发流程的程度;验证测试方法被认为足以提供保证。本研究的目的是评估可行性并提供建议,说明如何在系统级别保证 AEH、CBA 和 COTS 组件(即超越 DO-254 或 ARP4754A 指导文件),尽管在提供开发保证证据方面仍然可以接受。本研究的初步结论有两个方面:首先,DO-254 或相关材料已经提供了处理 COTS 组件保证的指导;其次,ARP4754A 虽然非常适合系统级方法,但既没有专门针对 COTS,也没有提供足够的指导来支持 COTS 保证,无论其集成级别、固有复杂性或分配的开发保证级别如何。这些考虑自然导致建议采用系统范围的、多种方法,而不是更有限的系统级保证流程。这种方法被称为系统方法,并在本报告中进行了研究。
根据 ONERA [1] 和 EASA [21] 的路线图,实施机器学习 (ML) 技术以提高飞行器的自主性和可靠性是一个非常活跃的研究领域。视觉传感器和计算性能的最新进展以及 ML 技术和算法的改进使基于计算机视觉的解决方案成为改进制导、导航和控制架构的真正资产,例如通过丰富数据融合算法,从而提高无人机的导航性能 [24]。此外,这些解决方案是被动的、廉价的,除了机载摄像头和视觉处理单元外,不需要任何特殊设备。近年来,ONERA 和 ISAE-SUPAERO 为基于计算机视觉的民用飞机自主性和安全性的最新进展做出了重大贡献。尽管获得了宝贵的成果和多次成功的飞行演示,但大多数开发的方法都是基于经典技术,数据驱动算法的使用非常有限,并且考虑的场景仅限于正常能见度条件。因此,其他机器学习方法和架构仍有很大的改进和探索空间,特别是在民用飞机着陆阶段,在正常和下降的能见度条件下。事实上,着陆阶段被认为是迄今为止最关键的阶段,它可以从计算机视觉工具中受益,这些工具可以为飞行员提供信息,甚至可以部分或完全控制飞机。基于视觉的着陆是 EASA CoDANN(神经网络设计保证概念)报告 [6] 中详述的第一个具体示例,需要在传感器生成的图像上识别着陆跑道。
1 电容单位:1 pF = 10 −12 F;1 fF = 10 −15 F;1 aF = 10 −18 F。满量程 (FS) = 8.192 pF;满量程范围 (FSR) = ±8.192 pF。2 规格未经生产测试,但由产品初始发布时的特性数据支持。3 工厂校准。绝对误差包括工厂增益校准误差、积分非线性误差和系统失调校准后的失调误差,均在 25°C 下。在不同温度下,需要对增益随温度漂移进行补偿。4 可以使用系统失调校准消除电容输入失调。系统失调校准的精度受失调校准寄存器 LSB 大小 (32 aF) 或系统电容失调校准期间的转换器 + 系统 p-p 噪声限制,以较大者为准。为了最大限度地减少转换器 + 系统噪声的影响,应使用较长的转换时间进行系统电容失调校准。系统电容失调校准范围为 ±1 pF;可以使用 CAPDAC 消除较大的失调。5 规格未经生产测试,但由设计保证。6 增益误差在 25°C 时进行工厂校准。在不同温度下,需要对增益随温度漂移进行补偿。7 必须将 VT SETUP 寄存器中的 VTCHOP 位设置为 1,以实现指定的温度传感器和电压输入性能。8 使用外部温度传感二极管 2N3906,非理想因子 n f = 1.008,连接方式如图 37 所示,总串联电阻 <100 Ω。9 满量程误差适用于正满量程和负满量程。
16.摘要 本报告提供了多年努力的背景、动机和结果,旨在了解和开发一个框架来解决商用现货 (COTS) 电子系统中使用的可靠性预测方法中的差距。将 COTS 电子设备集成到航空电子系统中具有更大的计算能力优势,从而可以实现卓越的飞行导航、跟踪、制导和通信处理能力,以及更卓越的电子显示器、地图和复杂的处理算法。由于制造量大,使用 COTS 电子设备具有质量更好的优势。然而,随着特征尺寸缩小到深亚微米级,COTS 的缩放引入了半导体寿命有限的问题,因为对不同类型的故障机制的敏感性越来越高。过时的可靠性预测方法无法模拟这些新技术或充分支持可靠的航空航天系统设计。最广泛使用的组件可靠性预测手册 MIL-HDBK-217 的最后一次发布更新是在 1995 年。2009 年,成立了一个由政府和行业组织组成的工作组来修订该手册。MIL-HDBK-217 修订版 G 于 2010 年 5 月完成,并将进行协调的政府行业审查。修订版 G 的发布被国防标准化计划办公室搁置,自 2010 年完成以来一直处于搁置状态。政府在研发方面的支出普遍削减,使得重新修订 MIL-HDBK-217 的前景变得遥不可及。2011 年,航空飞行器系统研究所 (AVSI) 的可靠性路线图项目 (支出授权 [AFE] 74) 确定了当前可靠性预测方法中存在的差距,并建立了一种提高可靠性预测能力的方法。该路线图由行业共识确定优先级,使用质量功能部署来组织各种行业观点的输入,以满足对高可靠性电子系统的需求。在路线图中确定需求并确定优先级后,AVSI 于 2012 年启动了 AFE 80 项目,以提供满足这些需求的框架。该框架的关键要素之一是对新可靠性模型和方法进行验证、校准和确认的标准方法。AFE 80 项目发现行业、学术界和政府在处理这些步骤的方式上缺乏一致性。17.新可靠性方法的广泛接受不仅取决于技术上可靠的定义方法,还取决于严格和标准的验证方法。它寻求航空航天界关键联系人的帮助,以创建一种关于如何定义和完成验证、校准和确认的共识方法。由于当前可用的可靠性模型尚未更新为较新且经过验证的版本,开发人员将没有准确的方法来设计和管理未来电子系统的可靠性。快速变化的电子技术不断引入新的故障机制,并要求对所有类型的电子零件准确评估新的可靠性模型。集成系统的复杂性使得维护包含寿命有限组件的系统变得困难。挑战包括为寿命有限组件找到合适的替代品。组件过时促使设计用可能并不总是向后兼容的新技术替换复杂组件。这在集成和时序方面带来了新问题,并可能推动其他组件、子系统和系统的级联升级。虽然 AFE 83 的推出是为了满足半导体器件故障可靠性预测模型的实际物理需求,但运行可靠性计划 (AFE 84) 的推出,部分是为了通过应用 AFE 80 开发的验证框架来检查 AFE 83 开发的模型的验证。关键词 航空航天飞行器系统研究所、机载电子硬件、商用现货、COTS 组件、设计保证、电解电容器可靠性、基于电子的可靠性支持、环境对可靠性的影响、故障率、集成电路、集成可靠性、故障物理学、质量功能部署、可靠性分析、可靠性模型、可靠性模型校准、可靠性模型电子表格、可靠性模型验证 &