首先,对于非本行业人士,需要了解一些背景知识。14CFR(联邦法规)规定了适用于运输类飞机的适航法规。14CFR/CS 25.1309 是 14 CFR/CS 的子章节,描述了适用于 FAA(联邦航空管理局)和 EASA(欧洲航空安全局)设备、系统和装置的规则。FAA/EASA 不要求认证的具体做法,但会发布咨询通告,承认开发和认证飞机的可接受方法。一份咨询通告 AC20-174 承认 SAE 航空航天推荐做法 (ARP) 4754A 是建立开发保证流程的可接受方法。ARP 4754A 记录了可在整个需求开发周期中使用的流程(图 1.1 的上半部分)。SAE ARP 4761 描述了安全评估过程,是 ARP 4754A 描述的更大开发过程的支持部分。ARP 4754 和 4761 均被确定为在草案 AC 25.1309 (ARSENAL) 中建立保证过程的可接受方法。EASA 提供了等效且协调的欧洲法规和指导。
首先,对于非本行业人士,需要了解一些背景知识。14CFR(联邦法规)规定了适用于运输类飞机的适航法规。14CFR/CS 25.1309 是 14 CFR/CS 的子章节,描述了适用于 FAA(联邦航空管理局)和 EASA(欧洲航空安全局)设备、系统和装置的规则。FAA/EASA 不要求认证的具体做法,但会发布咨询通告,承认开发和认证飞机的可接受方法。一份咨询通告 AC20-174 承认 SAE 航空航天推荐做法 (ARP) 4754A 是建立开发保证流程的可接受方法。ARP 4754A 记录了可在整个需求开发周期中使用的流程(图 1.1 的上半部分)。SAE ARP 4761 描述了安全评估过程,是 ARP 4754A 描述的更大开发过程的支持部分。EASA 提供等效且协调的欧洲法规和指导。
首先,对于非本行业人士,需要了解一些背景知识。14CFR(联邦法规)规定了适用于运输类飞机的适航法规。14CFR/CS 25.1309 是 14 CFR/CS 的子章节,描述了适用于 FAA(联邦航空管理局)和 EASA(欧洲航空安全局)设备、系统和装置的规则。FAA/EASA 不要求认证的具体做法,但会发布咨询通告,承认开发和认证飞机的可接受方法。一份咨询通告 AC20-174 承认 SAE 航空航天推荐做法 (ARP) 4754A 是建立开发保证流程的可接受方法。ARP 4754A 记录了可在整个需求开发周期中使用的流程(图 1.1 的上半部分)。SAE ARP 4761 描述了安全评估过程,是 ARP 4754A 描述的更大开发过程的支持部分。ARP 4754 和 4761 均被确定为在草案 AC 25.1309 (ARSENAL) 中建立保证过程的可接受方法。EASA 提供了等效且协调的欧洲法规和指导。
安全关键系统需要在软件开发生命周期中进行特定的开发和评估活动,以确保产品安全。其中一些活动被汇总为全面的安全工程实践,这些实践在行业内是标准化的,例如航空业的航空航天推荐实践 (ARP) 4761。这些技术侧重于单个组件的故障和可靠性。系统理论过程分析 (STPA) 等较新的技术超越了单个组件的可靠性,考虑了组件之间的相互作用。在本文中,我们介绍了架构主导的安全分析 (ALSA) 方法,它是架构主导的安全工程实践的一部分。ALSA 结合了至少部分架构模型的开发和分析,使用诸如架构分析和设计语言、其错误模型附件之类的符号以及现有的 ARP 4761 和 ARP 4754A 实践,例如功能危害评估、初步系统安全评估和系统安全评估以及新兴的 STPA 技术。这项工作为使用 ALSA 分析全权限数字引擎控制器提供了一个例证。该方法由开放源代码架构工具环境支持,并已在工业强度示例上进行了试验。
2 法律、标准和手册................................................................ 23 2.1 产品中使用软件的法律要求.................................................... 23 2.2 欧洲法规.............................................................................. 24 2.3 标准化................................................................................... 25 2.4 安全关键应用中的软件标准和手册........................................................ 26 2.5 ISO/IEC 61508(电气/电子/可编程电子系统)......................................................... 28 2.5.1 内容和范围.................................................................... 29 2.5.2 适用性.................................................................... 32 2.6 ISO 26262(道路车辆)............................................................. 33 2.6.1 内容和范围.................................................................... 33 2.6.2 范围.................................................................................... 35 2.7 EN ISO 13849-1(机器控制)............................................................. 36 2.7.1 内容和范围 ...................................................................... 36 2.7.2 范围 .............................................................................. 42 2.8 EN 62061 (机器控制)........................................................ 43 2.8.1 内容和范围 ...................................................................... 43 2.8.2 范围 ............................................................................. 45 2.9 RTCA DO-178C/EUROCAE ED-12C (空气)....................................... 46 2.9.1 内容和范围 ...................................................................... 46 2.9.2 范围 ............................................................................. 49 2.10 RTCA DO-254 (可编程逻辑,空气)............................................. 51 2.10.1 内容和范围 ...................................................................... 51 2.10.2 应用 ............................................................................. 53 2.11 ARP 4754A (空气)............................................................................. 53 2.11.1 内容与范围 ...................................................................... 53 2.11.2 适用范围 ...................................................................... 56
摘要:本文介绍了空军技术学院 (AFIT) 在构建对飞行安全至关重要的计算机支持和软件生命周期管理系统方面开展的分析和设计工作的部分结果。开展的工作旨在开发方法并进行验证和测试,以检测所开发的航空电子软件中的错误,以确保其符合 DO-178C 标准的要求以及该标准的生产、认证和机载实施。作者根据航空电子机载设备及其软件的构建和认证(其中包括 DO-254、DO-178C、AQAP 2210、ARP 4761、ARP 4754A)的实施要求开发了一个原始计算机系统。进行的分析涉及三组基本的航空电子软件开发过程,即软件规划、创建和集成。针对每个过程组,都提供了在构建的计算机系统中实施的解决方案示例。讨论了使用分支过程预测集成航空电子系统中实施的软件漏洞的新方法的理论基础。结果表明,预测未来软件版本中的漏洞的可能性可能会对评估软件生命周期中与软件安全相关的风险产生重大影响。指出,现有的一些定量模型
自 2000 年以来,Tammy Reeve 一直担任 FAA 指定工程代表 (DER),支持 FAA、EASA、CAAC 和加拿大交通部下属的项目。她的成就包括: • 批准 RTCA DO- 178B/C/ED-12B/C 的软件数据项(FAA 8110-3 表格批准) • 批准 RTCA DO-254 的硬件数据项和支持政策(FAA 8110-3 表格批准) • EASA 软件和机载电子硬件型号验证机构 • DO-254 和 DO-178B/C 军事项目工作的加拿大认定机构 • 被选为波音授权代表 (AR) • 接受 DO-254、DO-178B、DO-178C(delta)和 ARP 4754A 的当前 FAA 指导培训 • 差距分析:评估流程并制定计划/方法以供认证机构批准 • 软件和硬件工具资格开发和/或评估 • TSO/TC/STC/PMA 流程审查以及申请人和审批机构之间的联络 • 协助 FAA“合作伙伴关系安全计划”以简化认证活动和数据传输 • 协助制定 DO-160 资格测试计划/程序/结果 • 美国 DO-254 用户组主席,与欧盟 DO-254 用户组协调,并推动行业投入到政策制定者手中 • “基于模型的
