本论文的工作是在国家科学研究中心(LAAS-CNRS)系统分析与架构实验室进行的。我首先要对我自 1988 年加入 LAAS 以来的历任董事 Alain Costes 和 Jean-Claude Laprie 先生表示深深的谢意,感谢他们的欢迎和对我的信任。我要特别感谢Jean-Claude Laprie在他负责的“容错和计算机操作安全”(TSF)小组中欢迎我加入,并指导和指导我的工作。通过与他密切合作,特别是在可靠性增长建模和具有明确操作安全性的开发模型的定义方面,我能够从他的广泛技能中受益。我很感谢他能够指导我的工作,感谢他能够给我的建议和批评,也感谢他为我提供了理想的环境来开展我的研究,并与国家和世界科学界进行交流。高水平国际化。他的活力、严谨和对完美的追求是我继续走这条道路的巨大动力。我保留对卡拉马·卡农(Karama Kanoun)的友好和荣幸的提及,因为他在我的博士论文期间指导了我的工作,并密切关注了本论文的准备工作。我们的亲密伙伴
DO-178C 指定了五个设计保证级别 (DAL),分别对应部件设计故障对飞机的影响。例如,指定为 DAL A 的部件发生故障将导致灾难性故障,而 DAL E 部件发生故障不会对飞机的运行产生重大影响。要获得单个部件的 DO-178C 认证,飞机制造商需要完成四个参与阶段 (SOI):规划 (SOI1)、实施 (SOI2)、验证和确认 (SOI3) 和最终认证 (SOI4)。对于飞机制造商来说,这是一个非常耗时且成本高昂的过程,需要数千小时的测试、数百页的详细文档和数 GB 的元数据。单个软件组件的 DO-178C 认证过程耗时 18-36 个月,耗资数百万美元,这并不罕见。
本文介绍了空中客车 A32O/A33O/A340 的数字电子飞行控制系统。A320 是第一架配备该系统的民用飞机。它于 1988 年第一季度获得认证并投入使用。A330 和 A340 具有相同的系统,与 A320 系统密切相关。这些系统的可靠性要求非常严格,包括安全性(系统不得输出错误信号)和可用性。基本构建块是故障安全控制和监控计算机。控制通道执行分配给计算机的功能(例如控制硫酸盐)。监控通道确保控制通道正常运行。系统内置了高水平的冗余。特别注意了可能发生的外部攻击。该系统可以容忍硬件和软件设计故障。本文介绍了 A320 系统以及 A320 和 A330iA340 之间的显著差异,以及 A320 的服务体验。
但在产品制造并检查后发现不符合要求,例如 – 产品/服务设计故障成本(内部 – 设计纠正措施;由于设计变更而返工;由于设计变更而报废);采购故障成本(采购材料拒收处置成本;采购材料更换成本;供应商纠正措施;供应商拒收返工;不受控制的材料损失);运营(产品或服务)故障成本(材料审查和纠正措施成本 – 处置成本 – 故障排除或故障分析成本(运营) – 调查支持成本 – 运营纠正措施;运营返工和维修成本 – 返工 – 维修;重新检查/重新测试成本;额外运营;报废成本(运营);降级的最终产品或服务;内部故障 – 劳动力损失;其他内部故障成本
分析研究:• 稳态和负载流分析:评估微电网在正常运行条件下的行为,以确保其能够有效满足能源需求并保持稳定性。• 准动态分析:通过结合时间波动,建立在稳态和负载流洞察的基础上,这对于整合可变可再生能源至关重要。• 短路分析:通过识别短路等故障条件的影响,重点评估微电网的弹性。确定可能的最大故障电流,这对于选择合适的保护设备和设计故障管理策略至关重要。• 电压稳定性分析:检查微电网在各种条件下维持稳定电压水平的能力。识别可能导致电压不稳定或崩溃的潜在问题,确保微电网即使在负载或发电突然变化时也能可靠运行。• 保护继电器和协调:
由于我们目前无法生产出无错误的软件,软件容错性现在是并且将继续是软件系统中的一个重要考虑因素。软件设计错误的根本原因是系统的复杂性。在构建正确的软件时,问题变得更加严重的是难以评估高度复杂系统的软件的正确性。本文回顾了软件容错性。在简要概述软件开发过程之后,我们注意到在开发过程中可能引入难以检测的设计故障,以及软件故障往往依赖于状态并由特定输入序列激活。虽然组件可靠性是系统级分析的重要质量指标,但软件可靠性很难表征,并且使用后验证可靠性估计仍然是一个有争议的问题。对于某些应用程序,软件安全性比可靠性更重要,而这些应用程序中使用的容错技术旨在防止灾难。讨论的单版本软件容错技术包括系统结构化和闭包、原子操作、内联故障检测、异常处理等。多版本技术基于这样的假设:以不同方式构建的软件应该以不同的方式出现故障,因此,如果其中一个冗余版本出现故障,则其他版本中至少有一个应该提供可接受的输出。恢复块,N- 版本 p