Verwaltung des Anwendungslebenszyklus | Vollständiger Leitfaden

Was ist DO-178C?

Einleitung

Die Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA) ist eine wichtige Organisation, die technische Standards für Avioniksysteme entwickelt. Einer ihrer wichtigsten Beiträge ist DO-178C, die wichtigste Richtlinie für die Entwicklung und Zertifizierung von Avioniksoftware. DO-178C trägt den offiziellen Titel „Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification“ und definiert bewährte Vorgehensweisen für die Softwareentwicklung, um Sicherheit, Zuverlässigkeit und Einhaltung gesetzlicher Anforderungen zu gewährleisten.

Bedeutung von DO-178C in der Avionikindustrie

DO-178C spielt eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung, dass die in Bordsystemen verwendete Software strenge Sicherheitsstandards einhält. Es bietet strukturierte Prozesse für Entwicklung, Verifizierung, Validierung und Zertifizierung. Zu den wichtigsten Vorteilen der DO-178C-Konformität zählen:

Verbesserte Sicherheit und Zuverlässigkeit von Avioniksystemen
Optimierte Zertifizierungsprozesse mit Behörden wie der FAA
Weltweite Anerkennung, die es zum Standard für Software macht, die sowohl in Militär- als auch in Verkehrsflugzeugen verwendet wird
Risikominimierung durch strukturierte Designsicherung

Wichtige Fortschritte gegenüber DO-178A und DO-178B

DO-178C führte gegenüber seinen Vorgängern mehrere Verbesserungen ein:

Klarere Anleitung: Präzisere Anforderungen für den Umgang mit modernen Softwarekomplexitäten
Ergänzende Dokumente: Einbeziehung von Technologieergänzungen wie modellbasierte Entwicklung (DO-331), formale Methoden (DO-333) und objektorientierte Technologien (DO-332)
Verbesserungen bei der Werkzeugqualifizierung: Verbesserte Kriterien für die Zertifizierung automatisierter Tools, die während der Entwicklung und Verifizierung verwendet werden
Schwerpunkt auf Verifizierung: Strengere Richtlinien zur Gewährleistung einer vollständigen Softwareverifizierung und -validierung

Diese Fortschritte machen DO-178C unverzichtbar für die Einhaltung der höchsten Standards in der Avionik-Softwareentwicklung und das Erreichen der FAA-Zertifizierung.

Was ist RTCA DO-178C?

RTCA DO-178C, offiziell betitelt „Softwareüberlegungen bei der Zertifizierung von luftgestützten Systemen und Geräten“ist ein wichtiger Sicherheitsstandard, der von der Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA) entwickelt wurde. Er enthält detaillierte Richtlinien für die Entwicklung, Überprüfung und Validierung von Software, die in Bordsystemen verwendet wird, um deren Sicherheit, Funktionalität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

DO-178C baut auf seinem Vorgänger DO-178B auf und enthält wichtige Aktualisierungen zur Bewältigung moderner Herausforderungen der Softwareentwicklung, wie etwa die Verwendung von modellbasiertem Design und formalen Methoden.

Zweck der Avionik-Softwareentwicklung

DO-178C dient als Rahmenwerk für Softwareentwicklungsprozesse in der Avionik. Es definiert strenge Best Practices für:

Softwareentwicklung und -tests
Verifizierungs- und Validierungsverfahren
Rückverfolgbarkeit von den Anforderungen zum Code
Tool-Qualifizierung für Entwicklungs- und Verifizierungsaktivitäten

Durch die Gewährleistung der Einhaltung von DO-178C können Softwareentwickler qualitativ hochwertige, sicherheitskritische Systeme erstellen, die den gesetzlichen Vorschriften und Leistungsanforderungen entsprechen.

Rolle bei der Einhaltung der FAA-Vorschriften und Zertifizierungen von Bordsystemen

DO-178C ist ein Eckpfeiler für die Erlangung der Zertifizierung durch Luftfahrtbehörden wie der Federal Aviation Administration (FAA) und der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA).

Zu den wichtigsten Aufgaben bei der Zertifizierung gehören:

Konstruktionssicherung: Stellt sicher, dass die Software unter Betriebsbedingungen zuverlässig funktioniert
Sicherheitskonformität: Klassifiziert Software-Level (A bis E) basierend auf der Fehlerkritikalität und definiert die entsprechende Verifizierungsgenauigkeit
Nachweis der Konformität: Bietet durch Rückverfolgbarkeit und Dokumentation Nachweise für die FAA-Zertifizierung

Durch die Einhaltung der Norm DO-178C können Hersteller von Avioniksystemen die Einhaltung von Branchenvorschriften erreichen und eine Zertifizierung für kommerzielle und militärische Flugzeugsysteme erlangen, wodurch ein sicherer und zuverlässiger Flugbetrieb gewährleistet wird.

Warum ist DO-178C wichtig?

Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit in Avioniksystemen

DO-178C spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit der in Bordsystemen verwendeten Software. Durch die Einführung strenger Entwicklungs- und Verifizierungsprozesse hilft es, potenzielle Softwareprobleme, die den Flugbetrieb beeinträchtigen könnten, zu identifizieren und zu mildern. Der Standard betont:

Umfassende Rückverfolgbarkeit der Anforderungen vom Systemdesign bis zur Implementierung
Robuste Verifizierungs- und Validierungsprozesse zur frühzeitigen Erkennung von Fehlern
Strukturierte Designsicherung für kritische Avionikfunktionen

Dieser strukturierte Ansatz minimiert softwarebezogene Fehler und verbessert die Gesamtsystemleistung.

Vorteile der DO-178C-Konformität

Die Einhaltung von DO-178C bietet mehrere wesentliche Vorteile:

Einhaltung Gesetzlicher Vorschriften: Erleichtert die Zertifizierung durch Luftfahrtbehörden wie FAA und EASA
Erhöhte Sicherheit und Zuverlässigkeit: Gewährleistet Softwarequalität und Fehlertoleranz
Kosteneffizienz: Reduziert Entwicklungskosten durch frühzeitiges Erkennen und Beheben von Problemen
Wettbewerbsfähigkeit des Marktes: Positioniert Unternehmen für den Erfolg auf den globalen Luftfahrtmärkten
Vereinfachte Zertifizierung: Bietet klar definierte Dokumentation und Prozesse und beschleunigt so die Zertifizierungsgenehmigung

Globale Akzeptanz und Anerkennung

DO-178C gilt international als Goldstandard für Software in Avioniksystemen. Seine Anwendung erstreckt sich auf den kommerziellen, militärischen und privaten Luft- und Raumfahrtsektor, wo die Einhaltung folgendes gewährleistet:

Einheitliche Softwarequalitäts- und Sicherheitsstandards
Leichterer Eintritt in globale Luftfahrtmärkte
Harmonisierung mit anderen Sicherheitsstandards wie ARP4754A und DO-254

Durch die Gewährleistung sicherer, zuverlässiger und zertifizierbarer Avionik-Software bleibt DO-178C eine unverzichtbare Richtlinie für die Avionik-Softwareentwicklung weltweit.

Schlüsselkonzepte in DO-178C

Softwareebenen (A bis E) und ihre Auswirkungen

DO-178C kategorisiert Software basierend auf den Folgen potenzieller Fehler in fünf Kritikalitätsstufen:

Stufe A: Katastrophal – Ein Ausfall kann zu Todesfällen oder schweren Systemschäden führen.
Stufe B: Gefährlich — Ein Ausfall kann zu schweren Verletzungen oder einer schwerwiegenden Systemstörung führen
Stufe C: Schwerwiegend – Ein Fehler kann zu verringerten Sicherheitsmargen oder leichten Verletzungen führen
Stufe D: Geringfügig – Der Fehler hat geringe Auswirkungen auf den Betrieb
Stufe E: Keine Auswirkung – Der Fehler hat keine Auswirkungen auf die Sicherheit oder den Betrieb

Die zugewiesene Ebene bestimmt die Strenge der Design-, Verifizierungs- und Validierungsprozesse. Höhere Ebenen (A und B) erfordern im Vergleich zu niedrigeren Ebenen umfangreichere Tests und Dokumentation.

Konstruktionssicherung nach DO-178C

Durch Design Assurance wird sichergestellt, dass Software systematisch entwickelt wird, um sowohl Sicherheits- als auch Leistungsanforderungen zu erfüllen. Zu den wichtigsten Elementen gehören:

Rückverfolgbarkeit der Anforderungen: Herstellen einer klaren Verbindung zwischen Systemanforderungen, Design, Implementierung und Test
Code-Standards: Definieren von Codierungsrichtlinien, um die Softwarekonsistenz aufrechtzuerhalten und Fehler zu reduzieren
Konfigurationsmanagement: Kontrolle von Änderungen an Softwareartefakten während des gesamten Entwicklungslebenszyklus
Problemberichterstattung: Dokumentieren und Beheben von Mängeln während der Entwicklung und Verifizierung

Verifizierungs- und Validierungsanforderungen

Verifizierung und Validierung (V&V) sind kritische Prozesse in DO-178C, um die Korrektheit und Sicherheit der Software zu gewährleisten:

Bewertungen und Analysen: Rigorose Überprüfung von Anforderungen, Code und Testverfahren
Softwaretest: Tests auf mehreren Ebenen, einschließlich Unit-, Integrations- und Systemtests
Strukturelle Abdeckungsanalyse: Sicherstellen, dass beim Testen alle Codepfade und -bedingungen geprüft werden
Werkzeugqualifikation: Überprüfen, ob Entwicklungs- und Verifizierungstools ihre vorgesehenen Funktionen erfüllen

Zusammen unterstützen diese Vorgehensweisen den Konformitätsnachweis und stellen sicher, dass Avioniksysteme die strengen Sicherheits- und Betriebsstandards erfüllen, die für die Zertifizierung erforderlich sind.

DO-178C-Zertifizierungsprozess

Schritte zur Zertifizierung

Der Zertifizierungsprozess für DO-178C umfasst einen strukturierten und gut dokumentierten Ansatz für die Softwareentwicklung und -verifizierung. Zu den wichtigsten Schritten gehören:

Planung:
- Entwickeln Sie einen umfassenden Plan für Softwareaspekte der Zertifizierung (PSAC).
- Definieren Sie Softwareentwicklungs-, Verifizierungs- und Konfigurationsmanagementprozesse
Anforderungsprofil:
- Erfassen und dokumentieren Sie Softwareanforderungen im Einklang mit den Anforderungen auf Systemebene
- Stellen Sie eine vollständige Rückverfolgbarkeit zwischen Anforderungen, Design und Tests sicher
Softwaredesign und -entwicklung:
- Erstellen Sie ein High-Level- und Low-Level-Design für die Software
- Entwickeln Sie Code auf Grundlage vordefinierter Designstandards
Verifizierung und Validierung:
- Führen Sie strenge Tests auf Unit-, Integrations- und Systemebene durch
- Durchführen von Überprüfungen und Analysen für Anforderungen, Design und Code
- Sicherstellung einer vollständigen strukturellen Abdeckungsanalyse für höhere Softwareebenen (A und B)
Konfigurationsmanagement:
- Behalten Sie die Kontrolle über Softwareartefakte und -änderungen
Problemmeldung und -lösung:
- Identifizieren, verfolgen und beheben Sie Softwareanomalien
Einreichung des Zertifizierungspakets:
- Legen Sie Zertifizierungsnachweise vor, einschließlich PSAC, Software Accomplishment Summary (SAS) und Verifizierungsberichte.

Die Rolle der FAA und anderer Zertifizierungsbehörden

Die Federal Aviation Administration (FAA) bewertet gemeinsam mit anderen Behörden wie der Agentur der Europäischen Union für Flugsicherheit (EASA) die Softwarekonformität mit DO-178C. Ihre Aufgaben umfassen:

Überprüfung des von Entwicklern eingereichten Zertifizierungspakets
Bewerten, ob die Software die Sicherheits- und Betriebsanforderungen erfüllt
Erteilung der Zulassung für den Einsatz in zivilen oder militärischen Flugzeugen

Diese Behörden arbeiten während des gesamten Zertifizierungsprozesses eng mit den Avionikherstellern zusammen.

Konformitätsnachweis für DO-178C

Zum Nachweis der Konformität sind detaillierte Unterlagen und Nachweise erforderlich, darunter:

Verifizierungsdatensätze: Testergebnisse, Bewertungen und Analysen
Rückverfolgbarkeitsmatrizen: Verknüpfen von Anforderungen mit Design, Code und Tests
Werkzeugqualifikationsdaten: Nachweis, dass die bei der Entwicklung und Verifizierung eingesetzten Werkzeuge die Qualifikationskriterien erfüllen
Zusammenfassung der Softwareleistung (SAS): Ein Schlüsseldokument, das zusammenfasst, wie die Einhaltung erreicht wurde

Diese umfangreiche Dokumentation stellt sicher, dass Avioniksysteme die strengen Anforderungen erfüllen, die für einen sicheren und zuverlässigen Flugbetrieb erforderlich sind.

Planung und Dokumentation in DO-178C

Pläne für DO-178C: PSAC (Plan für Softwareaspekte der Zertifizierung)

Der Plan für Softwareaspekte der Zertifizierung (PSAC) ist ein wichtiges Dokument im DO-178C-Zertifizierungsprozess. Er beschreibt, wie eine Organisation die DO-178C-Anforderungen erfüllen und eine Softwarezertifizierung erreichen will. Zu den wichtigsten Komponenten des PSAC gehören:

Umfang der Zertifizierung: Definition der Rolle der Software im Gesamtsystem
Kritikalitätsstufen: Festlegung des Software-Levels (A bis E) auf Basis der Systemsicherheitsanforderungen
Entwicklungsprozesse: Definieren von Design-, Codierungs- und Konfigurationsmanagementpraktiken
Verifizierungsprozesse: Beschreibung der Methoden für Überprüfungen, Tests und Analysen
Werkzeugqualifikation: Identifizierung und Begründung der bei der Entwicklung und Verifizierung verwendeten Tools
Problemberichterstattung: Festlegen von Prozessen zur Fehlerverfolgung und -behebung

Der PSAC dient als Grundlage für die Zertifizierungsbemühungen und muss von Zertifizierungsbehörden wie der FAA überprüft und genehmigt werden.

DO-178C-Standards und Prozessplanung

Die Prozessplanung nach DO-178C stellt sicher, dass die Softwareentwicklung strengen Sicherheits- und Compliance-Anforderungen entspricht. Zu den wesentlichen Elementen gehören:

Entwicklungsstandards: Richtlinien für Codierung, Design und Tests festlegen
Verifizierungsstandards: Definieren Sie Methoden für Überprüfungen, Analysen und strukturelle Abdeckungstests
Konfigurationsmanagement: Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Versionskontrolle und Änderungsverfolgung
Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit: Sorgen Sie für eine umfassende Rückverfolgbarkeit von Anforderungen, Design, Implementierung und Tests.
Dokumentationspläne: Definieren Sie die zu erstellenden Dokumenttypen, einschließlich Pläne, Berichte und Zusammenfassungen

Durch dieses strukturierte Vorgehen wird sichergestellt, dass sämtliche Entwicklungsaktivitäten nachvollziehbar, steuerbar und überprüfbar sind.

Bedeutung einer strukturierten Software-Lebenszyklusplanung

Eine effektive Software-Lebenszyklusplanung ist entscheidend, um die Sicherheits- und Zuverlässigkeitsziele von DO-178C zu erreichen. Ihre Bedeutung umfasst:

Risikominderung: Früherkennung von Risiken und deren Management
Kosteneffizienz: Reduzierung von Nacharbeiten und kostspieligen Verzögerungen durch eine ordnungsgemäße Prozessdefinition
Compliance-Sicherung: Sicherstellung der Einhaltung von DO-178C und anderen verwandten Standards
Projektsichtbarkeit: Verbesserung der Kommunikation und Klarheit zwischen Teams und Stakeholdern

Durch die Befolgung strukturierter Planungs- und Dokumentationspraktiken können Unternehmen Entwicklungs- und Verifizierungsbemühungen effizient verwalten, was letztendlich zu einer erfolgreichen DO-178C-Zertifizierung und sichereren Avionik-Softwaresystemen führt.

Verifizierung und Validierung nach DO-178C

Die Verifizierung gemäß DO-178C stellt sicher, dass die Software die angegebenen Anforderungen erfüllt und keine unbeabsichtigten Funktionen einführt. Der Prozess umfasst:

Anforderungsbasiertes Testen:
- Stellt sicher, dass alle Softwareanforderungen, einschließlich der High-Level- und Low-Level-Anforderungen, durch entsprechende Testfälle und -verfahren überprüft werden.
- Demonstriert, dass die Software ihre vorgesehenen Funktionen erfüllt und alle möglichen Szenarien, einschließlich Randfälle, bewältigt.
Strukturelle Abdeckungsanalyse:
- Erforderlich für höhere Kritikalitätsstufen (A und B), um sicherzustellen, dass beim Testen alle Codestrukturen überprüft werden. Dazu gehören:
  - Aussageabdeckung: Jede ausführbare Anweisung wird getestet.
  - Entscheidungsabdeckung: Jede Entscheidung im Code wird als „wahr“ oder „falsch“ ausgewertet.
  - Modifizierte Bedingungs-/Entscheidungsabdeckung (MC/DC): Alle Bedingungen innerhalb einer Entscheidung wirken sich unabhängig voneinander auf das Ergebnis der Entscheidung aus (erforderlich für Stufe A).
Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit:
- Vollständige Pflege Rückverfolgbarkeit zwischen Anforderungen, Design, Code und Testartefakten, um sicherzustellen, dass bei der Überprüfung keine Lücken entstehen.
Bewertungen und Analysen:
- Führen Sie gründliche Überprüfungen der Anforderungen, des Designs, des Codes und der Testergebnisse durch, um Fehler oder Inkonsistenzen zu identifizieren.

Best Practices für Validierung und Designsicherung

Durch die Validierung wird sichergestellt, dass die Software die vorgesehenen Systemanforderungen und Anwendungsfälle erfüllt. Um eine effektive Validierung und Designsicherung zu erreichen, befolgen Sie diese Best Practices:

Definieren Sie klare Anforderungen:
- Stellen Sie sicher, dass die Anforderungen klar definiert, testbar und nachvollziehbar sind.
Implementieren Sie eine inkrementelle Entwicklung:
- Verwenden Sie einen iterativen Ansatz, um kleinere Module vor der Integration zu entwerfen und zu testen und so Fehler zu minimieren.
Automatisieren Sie Verifizierungsprozesse:
- Nutzen Sie DO-178C-zertifizierte Tools für Aufgaben wie statische Analyse, Testfallgenerierung und Strukturabdeckungsanalyse, um die Effizienz zu steigern.
Unabhängige Bewertungen:
- Setzen Sie für die Überprüfung von Anforderungen, Designs und Codes unabhängige Teams ein, um eine unvoreingenommene Beurteilung zu gewährleisten.
Plan zur frühzeitigen Validierung:
- Validieren Sie Anforderungen und Design frühzeitig im Software-Lebenszyklus, um kostspielige Nacharbeiten in späteren Phasen zu vermeiden.
Umfassende Testabdeckung:
- Entwerfen Sie Testfälle, die alle funktions-, leistungs- und sicherheitsrelevanten Szenarien abdecken und so eine robuste Validierung gewährleisten.
Sorgen Sie für eine strenge Dokumentation:
- Dokumentieren Sie alle Verifizierungs- und Validierungsaktivitäten, einschließlich Testplänen, Testverfahren und Ergebnissen, als Teil des Zertifizierungsnachweises.

Durch die Einhaltung der Verifizierungs- und Validierungsanforderungen und Best Practices von DO-178C können Unternehmen die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Konformität ihrer Avionik-Softwaresysteme gewährleisten.

Vergleich von DO-178A und DO-178C

Aspekt	DO-178A	DO-178C
Standardlaufzeit	Eingeführt 1985 als erste Version für die Software-Zertifizierung in Bordsystemen	Veröffentlicht im Jahr 2011, um der wachsenden Softwarekomplexität und modernen Entwicklungstechniken gerecht zu werden
Sicherheitsstufen	Begrenzter Fokus auf Software-Sicherheitsstufen	Einführung klarer Software-Levels (A bis E) basierend auf den Auswirkungen von Systemausfällen
Werkzeuggebrauch	Keine formalen Richtlinien zur Tool-Qualifizierung	Formalisierte Tool-Qualifizierungsstufen (TQL-1 bis TQL-5)
Überprüfungsmethoden	Grundlegende Überprüfungsanforderungen	Detaillierte Anforderungen für anforderungsbasiertes Testen und strukturelle Abdeckungsanalyse
Modellbasierte Entwicklung	Nicht angesprochen	DO-331-Ergänzung ermöglicht modellbasierte Entwicklung und Verifizierung
Objekt orientierte Programmierung	Nicht abgedeckt	DO-332-Ergänzung definiert Regeln für objektorientierte Programmierung
Überlegungen zu Daten	Eingeschränkte Datenverarbeitung	DO-333-Ergänzung befasst sich mit formalen Methoden und Datenvalidierung

Verbesserte Lebenszyklusprozesse in DO-178C

DO-178C führte Verbesserungen in allen Phasen des Software-Lebenszyklus ein, darunter:

Anforderungsdefinition und -analyse:
- Starker Schwerpunkt auf der Erstellung gut strukturierter, testbarer und nachvollziehbarer Anforderungen.
Konstruktionssicherung:
- Verbesserte Anleitung zum Erfassen von Software-Designelementen und zum Mindern potenzieller Designfehler.
Verifizierung und Validierung:
- Detaillierte Methoden zur strukturellen Abdeckungsanalyse, einschließlich Modified Condition/Decision Coverage (MC/DC) für Software der Stufe A.
Verbesserungen der Rückverfolgbarkeit:
- Umfassende Rückverfolgbarkeit von den Systemanforderungen bis zum Quellcode und den Testergebnissen zur Gewährleistung der Abdeckung.
Werkzeugqualifikation:
- Klare Richtlinien für die Qualifizierung von Entwicklungs- und Verifizierungstools, um die Konformität ohne manuelle Neuvalidierung sicherzustellen.
Automatisierung und Effizienz:
- Fördert die Verwendung qualifizierter Tools für automatisierte Tests, Codegenerierung und statische Analysen und optimiert so die Compliance-Prozesse.

Durch die Einbeziehung moderner Entwicklungstechniken und die Bereitstellung detaillierter Anleitungen ist DO-178C zum Goldstandard für die Gewährleistung der Softwaresicherheit und -zuverlässigkeit in Avioniksystemen geworden.

Automatisierte Einhaltung von DO-178C

Da Avioniksysteme immer komplexer werden, sind Automatisierungstools für eine effiziente und konforme Softwareentwicklung unverzichtbar geworden. Diese Tools unterstützen bei:

Anforderungsmanagement: Automatisierte Rückverfolgbarkeit zwischen Anforderungen, Design und Testfällen.
Codegenerierung: Verwenden modellbasierter Tools zum Generieren von Quellcode unter Einhaltung der DO-331-Richtlinien.
Statische Analyse: Automatisieren Sie die Codeüberprüfung und Fehlererkennung, um die Einhaltung von Sicherheits- und Codierungsstandards zu gewährleisten.
Testautomatisierung: Generieren von Testfällen, Ausführen automatisierter Tests und Sammeln struktureller Abdeckungsdaten.
Dokumenterstellung: Rationalisierung der Erstellung von Zertifizierungsartefakten, die für Audits und Überprüfungen erforderlich sind.

Beispiele für beliebte DO-178-Automatisierungstools sind Rapita Systems und Visure Requirements ALM.

Vorteile der Automatisierung von Compliance-Aktivitäten

Effizienzverbesserung:
- Schnellere Entwicklungs- und Testzyklen durch Automatisierung zeitaufwändiger manueller Aufgaben.
Verbesserte Genauigkeit:
- Weniger menschliche Fehler bei der Verifizierung, Codeüberprüfung und Dokumentationserstellung.
Kostenreduzierung:
- Senken Sie die Zertifizierungskosten durch die Optimierung der Verifizierungs- und Validierungsaktivitäten.
Bessere Rückverfolgbarkeit:
- Eine umfassende und automatisierte Rückverfolgbarkeit von den Anforderungen bis zu den Tests gewährleistet die Einhaltung der Vorschriften mit minimalem Aufwand.
Skalierbarkeit:
- Einfachere Anpassung an komplexe Systeme und höhere Zertifizierungsstufen (A und B).
Echtzeit-Berichterstattung:
- Automatisierte Tools bieten Dashboards und Metriken zur Verfolgung des Compliance-Status.

Echtzeit- vs. manuelle Verifizierungsprozesse

Aspekt	Echtzeitüberprüfung	Manuelle Überprüfung
Wirkungsgrad	Schnelles Feedback und Problemerkennung	Langsamer, arbeitsintensiver Prozess
Genauigkeit	Weniger Fehler durch Automatisierung	Höheres Risiko menschlicher Fehler
Kosten	Niedrigere langfristige Kosten	Höher durch manuellen Aufwand
Skalierbarkeit	Lässt sich problemlos mit der Systemkomplexität skalieren	Schwierig zu verwalten, da die Komplexität zunimmt
Rückverfolgbarkeit	Automatische Trace-Generierung	Erfordert sorgfältige manuelle Arbeit
Audit-Bereitschaft	Sofortige Verfügbarkeit von Compliance-Nachweisen	Zeitaufwändige Dokumentenaufbereitung

Durch die Automatisierung der Einhaltung von DO-178C wird nicht nur die Zertifizierung beschleunigt, sondern auch die Softwaresicherheit und -zuverlässigkeit in Bordsystemen verbessert, sodass Unternehmen schneller marktreif sind.

DO-178C-Lösungen und -Tools

DO-178C-Softwaretools unterstützen die Entwicklung von Avionik-Software durch die Automatisierung wichtiger Aktivitäten wie Anforderungsmanagement, Verifizierung, Tests und Dokumentation. Diese Tools helfen Unternehmen, Compliance zu erreichen, während gleichzeitig die Effizienz erhalten bleibt und Fehler reduziert werden. Zu den wichtigsten Kategorien von DO-178C-Tools gehören:

Anforderungsmanagement-Tools: Stellen Sie die Rückverfolgbarkeit und umfassende Abdeckung von den Anforderungen bis zu den Tests sicher.
Verifizierungstools: Automatisieren Sie statische Analysen, Komponententests und Codeüberprüfungen.
Modellbasierte Entwicklungstools: Generieren Sie Code und Tests aus Systemmodellen in Übereinstimmung mit den DO-331-Richtlinien.
Rückverfolgbarkeitslösungen: Pflegen und melden Sie Rückverfolgbarkeitslinks über den gesamten Entwicklungslebenszyklus hinweg.
Tools für Konfigurations- und Änderungsmanagement: Verwalten Sie Softwareversionen und Updates sicher.

Auswahl der richtigen Tools für die Compliance

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl von DO-178C-Werkzeugen die folgenden Faktoren:

Werkzeugqualifizierungsstufe (TQL): Stellen Sie sicher, dass das Tool den erforderlichen TQL basierend auf der Softwareebene (A bis E) erfüllt.
Rückverfolgbarkeitsfunktionen: Suchen Sie nach Tools, die eine automatisierte Rückverfolgbarkeit von Anforderungen zu Testfällen bieten.
Integrationsfähigkeiten: Stellen Sie sicher, dass sich das Tool in vorhandene Systeme und Tools integrieren lässt, um ein nahtloses Lebenszyklusmanagement zu gewährleisten.
Automatisierungsfähigkeiten: Priorisieren Sie Tools, die Compliance-Aktivitäten wie die Testausführung und Dokumentationserstellung automatisieren.
Skalierbarkeit und Flexibilität: Wählen Sie Lösungen, die mit der zunehmenden Projektkomplexität und dem zukünftigen Wachstum zurechtkommen.
Berichterstattung und Compliance-Nachweis: Wählen Sie Tools mit robusten Berichtsfunktionen aus, um problemlos Compliance-Artefakte zu generieren.

Visure-Anforderungen ALM-Plattform für DO-178C-Konformität

Robustes Anforderungsmanagement

Visure bietet erweiterte Funktionen zum Erfassen, Verwalten und Strukturieren von Anforderungen während des gesamten Lebenszyklus der Avionik-Software und gewährleistet so die vollständige Übereinstimmung mit den DO-178C-Standards.

Erleichtert die Ermittlung und Spezifikation von Anforderungen.
Ermöglicht die Versionskontrolle und das Baseline-Management zur effizienten Nachverfolgung von Änderungen.

End-to-End-Rückverfolgbarkeit mit Visualisierung

Die Plattform unterstützt die Echtzeit-Rückverfolgbarkeit über den gesamten Entwicklungslebenszyklus hinweg:

Erstellt und verwaltet Rückverfolgbarkeitslinks zwischen Anforderungen, Design, Testfällen und Verifizierungsergebnissen.
Bietet visuelle Rückverfolgbarkeitsdiagramme zum einfachen Verständnis der Beziehungen zwischen Lebenszykluselementen.

Anpassbare Compliance-Metriken und Berichte

Visure vereinfacht die Einhaltung von DO-178C durch folgendes Angebot:

Maßgeschneiderte Compliance-Berichte zur Erfüllung spezifischer Zertifizierungsanforderungen.
Automatische Generierung von PSAC-, Verifizierungs- und Rückverfolgbarkeitsberichten für Audits.
Metrik-Dashboards zur Echtzeitüberwachung des Projektfortschritts und des Compliance-Status.

KI-Assistent für mehr Effizienz

Die KI-gestützten Funktionen von Visure optimieren Compliance-Aktivitäten:

Anforderungsgenerierung: Automatisierte Erstellung hochwertiger Anforderungen.
Testfallgenerierung: Testfälle effizient generieren und den Anforderungen zuordnen.
Qualitätsanalyse: Analysieren Sie die Anforderungen auf Vollständigkeit, Konsistenz und Compliance-Lücken.
Risikogenerierung: Automatische Identifizierung potenzieller Risiken und Minderungen.
Geltende Normenempfehlungen: Erhalten Sie Einblicke in relevante Standards und Vorlagen.
Spezifische Vorlagengenerierung: Erstellen Sie maßgeschneiderte Compliance- und Projektvorlagen.
Anwendungsfallgenerierung: Vereinfachen Sie komplexe Anwendungsfälle mithilfe von KI-Vorschlägen.

Verifizierung und Validierung

Unterstützt automatisierte und manuelle Verifizierungsprozesse:

Stellt die Einhaltung der Verifizierungsziele von DO-178C sicher.
Hilft bei der effizienten Verwaltung der Test-Abdeckung und Validierungsaktivitäten.

Risiko- und Änderungsmanagement

Zu den Funktionen des proaktiven Risiko- und Änderungsmanagements gehören:

FMEA (Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse): Identifizieren Sie potenzielle Fehler und bewerten Sie deren Auswirkungen.
Wirkungsanalyse: Visualisieren Sie die Auswirkungen von Anforderungsänderungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg.
Baseline-Management: Behalten Sie stabile Konfigurationen für Zertifizierungsprüfungen bei.

Nahtlose Integration

Visure lässt sich problemlos in Tools von Drittanbietern integrieren und ermöglicht so ein umfassendes Lebenszyklusmanagement:

MS Word und Excel: Import-Export-Funktionen für eine reibungslose Zusammenarbeit.
Rapita-Systeme: Erweiterte Test- und Verifizierungsintegration.
IBM TÜREN: Einfache Migration und Synchronisierung von Anforderungen.
Integration mit Entwicklungs- und Test-Frameworks wie Jira und Git.

Durch die Nutzung der Visure Requirements ALM-Plattform können Avionikunternehmen die Komplexität der DO-178C-Konformität effizient verwalten, Entwicklungsprozesse optimieren und sichere, zuverlässige Bordsysteme bereitstellen.

Design Assurance und ARP-Standards in DO-178-Konformität

Die Aerospace Recommended Practices (ARP)-Standards, insbesondere ARP4754A und ARP4761, spielen eine entscheidende Rolle bei der Einhaltung von DO-178C, indem sie die Prozesse der Systemtechnik und Sicherheitsbewertung leiten.

ARP4754A: Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung komplexer Bordsysteme und -ausrüstungen, wobei der Schwerpunkt auf Anforderungen auf Systemebene und Konstruktionssicherheit liegt.
ARP4761: Bietet Richtlinien zur Durchführung von Sicherheitsbewertungen, einschließlich Fehlerbaumanalyse (FTA) und Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA).
Integration mit DO-178C: ARP-Standards ergänzen DO-178C, indem sie sicherstellen, dass sowohl systemweite als auch softwarespezifische Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.

Durch die effektive Kombination von ARP-Standards mit bewährten Methoden von DO-178C können Unternehmen die Entwicklung sicherer, zuverlässiger und zertifizierbarer Avioniksysteme sicherstellen.

Fazit

DO-178C spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit, Zuverlässigkeit und Konformität von Avionik-Softwaresystemen. Durch die Festlegung strenger Richtlinien für die Softwareentwicklung, -verifizierung und -zertifizierung unterstützt es Unternehmen dabei, gesetzliche Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig Innovationen in der Luft- und Raumfahrtindustrie zu fördern. Von der soliden Planung und Dokumentation bis hin zur Tool-Qualifizierung und Designsicherung erfordert die Erreichung der Konformität mit DO-178C sorgfältige Aufmerksamkeit für jede Phase des Software-Lebenszyklus.

Um diesen komplexen Prozess zu optimieren, kann der Einsatz fortschrittlicher Lösungen wie der Visure Requirements ALM Platform entscheidend sein. Mit leistungsstarken Funktionen wie KI-gesteuerter Anforderungsgenerierung, End-to-End-Rückverfolgbarkeit, anpassbaren Compliance-Berichten und nahtlosen Integrationen gewährleistet Visure Effizienz und vollständige Konformität mit DO-178C.

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Kapitel

1. Einführung von ALM