DO-178B standardjuhend: Tarkvara kontrollimise tööriistad

Sisukord

DO-178B standardjuhend: Tarkvara kontrollimise tööriistad

Sissejuhatus

Ohutus on kosmosetööstuse tarkvara kavandamisel ülimalt tähtis ja ükski ohutusjuhis pole olnud nii mõjukas kui DO-178B, mida tuntakse ka kui tarkvara kaalutlusi õhus kasutatavate süsteemide ja seadmete sertifitseerimisel. Selles ajaveebipostituses käsitleme, mis on DO-178B, kuidas seda järgida ning millised on erinevad tööriistad ja sertifikaadid, mis on saadaval, et seda teha.

Mis on DO-178B?

Avaldatud 1992. aastal Aeronautika Raadio Tehnilise Komisjoni (RTCA) poolt ja välja töötatud koos Euroopa Tsiviillennundusseadmete Organisatsiooniga EUROCAE. DO-178B on rahvusvaheline juhend, mis käsitleb õhusõidukisüsteemides ja -seadmetes kasutatava missioonikriitilise tarkvara ohutust. Ehkki see on vaid suunis ja mitte poliitika, peetakse DO-178B standardiks lennundustarkvara väljatöötamisel ja isegi FAA kasutab seda juhendina, kui otsustatakse, kas mõni tarkvara töötab õhus keskkonnas usaldusväärselt.

Vaatamata sellele, et see on välja töötatud spetsiaalselt lennundustööstuse ainulaadsete vajaduste rahuldamiseks, on DO-178B seda näinud ka teistes tööstusharudes, sageli koos DO-254-ga, mis on tuntud ka kui õhusõidukite elektroonilise riistvara disaini tagamise juhend elektroonilise riistvara. Nii nagu DO-178B, on ka DO-254 välja andnud Ameerika Ühendriikide vabatahtlike organisatsioon RTCA, kelle missiooniks on töötada välja tehnilised juhised valitsuse reguleerivate asutuste ja tööstuse jaoks.

Mis vahe on DO-178B ja DO-178C vahel?

DO-178B ja DO-178C on mõlemad standardid, mille on välja töötanud lennunduse raadiotehniline komisjon (RTCA) õhus kasutatavates süsteemides kasutatava tarkvara jaoks. Need standardid annavad suunised ja nõuded lennukisüsteemides kasutatava tarkvara arendamiseks ja sertifitseerimiseks. Peamine erinevus DO-178B ja DO-178C vahel seisneb nende ulatuses, uuendustes ja täiustustes.

DO-178B, tuntud ka kui "Tarkvara kaalutlused õhus kasutatavate süsteemide ja seadmete sertifitseerimisel", avaldati 1992. aastal ja sellest sai de facto standard lennundustööstuse tarkvara arendamiseks. Selles määrati kindlaks eesmärgid ja tegevused, et tagada õhusõiduki süsteemides kasutatava tarkvara töökindlus ja ohutus. DO-178B on jaotatud kuueks tarkvaratasemeks, alates tasemest A (kõige kriitilisem) kuni tasemeni E (kõige vähem kriitiline), lähtudes tarkvaratõrke võimalikust mõjust õhusõidukile ja selles viibijatele. See pakub süstemaatilist protsessi tarkvara arendamiseks, kontrollimiseks ja valideerimiseks, sealhulgas nõuded, projekteerimine, kodeerimine ja testimine.

DO-178C, tuntud ka kui "Tarkvara kaalutlused õhus kasutatavate süsteemide ja seadmete sertifitseerimisel", on DO-178B uuendatud versioon. See avaldati 2011. aastal ja tõi standardisse mitmeid olulisi muudatusi ja täiustusi. DO-178C peegeldab tarkvaraarenduse tavade, tehnoloogiate ja tööriistade edusamme, mis on toimunud pärast DO-178B väljaandmist. DO-178C peamised eesmärgid olid standardi järjepidevuse ja selguse suurendamine, selle kasutatavuse parandamine ja kaasaegsete tarkvaraarendustehnikatega seotud väljakutsete käsitlemine.

Üks märkimisväärseid muudatusi DO-178C-s on uue tarkvara elutsükli mudeli lisamine, mida nimetatakse mudelipõhiseks arendamiseks ja kontrollimiseks (MBDV). See mudel võimaldab kasutada mudelipõhiseid projekteerimis- ja kontrollitehnikaid, mis võivad parandada tarkvaraarenduse tõhusust ja kvaliteeti. DO-178C pakub ka selgemaid juhiseid formaalsete meetodite, objektorienteeritud tehnoloogia ja kaubandusliku valmistarkvara (COTS) integreerimise kohta.

DO-178C säilitab sama tarkvarataseme kui DO-178B ning rõhutab jätkuvalt nõuetepõhise arenduse, range testimise ja jälgitavuse tähtsust. See sisaldab ka ajakohastatud juhiseid selliste teemade kohta nagu kontrollitoimingud, tööriistade kvalifikatsioon ning tarkvaramudelite ja loodud koodi kasutamine.

Kokkuvõtteks võib öelda, et DO-178C on DO-178B uuendatud versioon, mis sisaldab täiustusi ja käsitleb arenevaid tarkvaraarenduse tavasid ja tehnoloogiaid. See annab selgemaid juhiseid, tutvustab uusi olelustsükli mudeleid ja võtab arvesse tarkvaratehnika edusamme alates DO-178B väljalaskmisest.

Ülevaade DO-178B-st

DO-178B kirjeldab viit rikkeseisundit, mis on liigitatud nende mõju järgi reisijatele, meeskonnale ja lennukile. Nende mõjusid kasutatakse tarkvara taseme määramiseks, mida tuntakse ka kui disainitagatise taset (DAL) või üksuse arendamise tagamise taset (IDAL).  Tarkvara tase näitab, kui palju vaeva antud tarkvararakenduse arendamiseks kulub.
  • A tase (katastroofiline) - Ebaõnnestumine takistab ohutu lennu jätkumist, kuna see võib põhjustada lennuõnnetuse, keelates kriitilise funktsiooni, mis on vajalik lennuki ohutuks lendamiseks ja maandumiseks.
  • B tase (ohtlik) - Ebaõnnestumisel on sõitjatele ebasoodne mõju, kuna see vähendab käitajate võimet lennukit nõuetekohaselt kasutada. Võib juhtuda tõsiseid või surmavaid vigastusi.
  • C tase (major) - Ebaõnnestumisel ei ole nii suurt mõju kui ohtlikul ebaõnnestumisel, kuid see on siiski väga oluline ja suurendab oluliselt operaatorite töökoormust ning vähendab ohutust.
  • D tase (alaealine) - Ebaõnnestumine ei oma nii suurt mõju kui suur rike, kuid see on siiski märgatav ja võib põhjustada reisijatele ebamugavusi või rutiinse lennuplaani muudatuse.
  • E tase (mõju puudub) - Ebaõnnestumine ei mõjuta üldse käitamisvõimet ja seega ei mõjuta see õhusõiduki ohutust ega käitajate töökoormust.
Usaldusväärseid andmeid kõrgemale tasemele kolimisega seotud kulude kohta on vähe, kuid vähesed saadaolevad andmed viitavad arenduskulude suurenemisele ajavahemikus 75% ja 150%. Suurenemise põhjuseks on kasvavad eesmärgid, mida tuleb täita iga kriitilise taseme jaoks. DO-178B võimaldab tarkvaraarenduses palju paindlikkust, kuna see on objektiivne, kuna reaalse projekti jaoks on nende rahuldamiseks palju võimalusi. Üldine DO-178B protsess on jagatud viieks erinevaks protsessiks, kusjuures igal protsessil on hulk eeldatavaid dokumenteeritud väljundeid:
  • Tarkvara planeerimine - See on tarkvara arendusprotsesside ja tarkvara elutsükli kirjeldus, mida kasutatakse DO-178B nõuete täitmiseks. Väljunddokumendid sisaldavad tarkvara arendusplaani (SDP).
  • & Tarkvaraarendus - See on tarkvara arendusprotsesside ja tarkvara elutsükli kirjeldus, mida kasutatakse DO-178C eesmärkide täitmiseks. The väljunddokumendid hõlmavad tarkvaranõuete andmeid (SRD), tarkvara disaini kirjeldust (SDD), lähtekoodi ja käivitatava objekti koodi.
  • Kontrollimine - See on DO-178C eesmärkide täitmiseks kasutatavate kontrolliprotsesside (ülevaatused, analüüsid ja testid) kirjeldus. The väljunddokumendid hõlmavad tarkvara verifitseerimise juhtumeid ja protseduure (SVCP) ning tarkvara verifitseerimise tulemusi (SVR) koos kõigi nõuete, disaini ja koodi ülevaatamisega.
  • Configuration Management - See on meetodite ja keskkonna kirjeldus, mida kasutatakse kõigi DO-178C sertifikaadi saamiseks vajalike projekteerimisandmete ja vastavustõendite konfigureerimiseks. Väljunddokumendid sisaldavad tarkvara konfiguratsiooniindeksit (SCI) ja tarkvara elutsükli keskkonna konfiguratsiooniindeksit (SECI).
  • kvaliteedi tagamine - See on meetodite ja nendega seotud kirjete kirjeldus, mida kasutatakse DO-178C kvaliteedi tagamise eesmärkide täitmise tagamiseks. Väljunddokumendid hõlmavad tarkvara kvaliteedi tagamise kirjeid (SQAR), tarkvara vastavuskontrolli (SCR) ja tarkvara saavutuste kokkuvõtet (SAS).

Tarkvara verifitseerimise tähtsus dokumendis DO-178B

Tarkvara verifitseerimine on standardi DO-178B kriitiline osa, kuna see tagab, et tarkvara töötab ettenähtud viisil ning vastab ohutus- ja töökindlusnõuetele. Tarkvara verifitseerimise peamine eesmärk on tuvastada ja kõrvaldada tarkvara defektid ja vead enne tarkvara kasutuselevõttu lennukis. Tarkvara verifitseerimistööriistade abil saavad arendajad automatiseerida erinevaid verifitseerimistoiminguid ning parandada verifitseerimisprotsessi tõhusust ja tulemuslikkust.

Tarkvara verifitseerimistööriistade roll DO-178B-s

Tarkvara kontrollimise tööriistad mängivad DO-178B standardi eesmärkide saavutamisel otsustavat rolli. Need tööriistad aitavad arendajatel automatiseerida erinevaid tarkvara verifitseerimistoiminguid, nagu staatiline analüüs, dünaamiline analüüs ja nõuetepõhine testimine. Siin on mõned DO-178B tarkvara verifitseerimistööriistade põhirollid:

Staatilise analüüsi tööriistad 

Staatilise analüüsi tööriistad analüüsivad tarkvara lähtekoodi ilma seda käivitamata. Need tööriistad tuvastavad võimalikud defektid ja kodeerimisstandardite rikkumised, uurides koodi struktuuri, süntaksit ja andmevoogu. Staatilise analüüsi tööriistad suudavad tuvastada selliseid probleeme nagu initsialiseerimata muutujad, puhvri ületäitumised ja kättesaamatu kood. Staatilise analüüsi tööriistu kasutades saavad arendajad tuvastada vead arendusprotsessi varajases staadiumis, vähendades sellega tarkvara rikete tõenäosust.

Dünaamilise analüüsi tööriistad 

Dünaamilised analüüsitööriistad jälgivad tarkvara käitumist täitmise ajal. Need tööriistad koguvad käitusaja teavet, nagu mälukasutus, funktsioonikutsed ja muutujate väärtused. Dünaamilise analüüsi tööriistad on eriti kasulikud käitusvigade, mälulekete ja jõudluse kitsaskohtade tuvastamiseks. Need annavad ülevaate tarkvara tegelikust käitumisest ja aitavad tuvastada probleeme, mis ei pruugi staatilise analüüsi käigus ilmneda.

Nõuetel põhinevad testimise tööriistad 

Nõudepõhised testimistööriistad hõlbustavad tarkvara vastavust kindlaksmääratud nõuetele. Need tööriistad automatiseerivad testjuhtumite genereerimise süsteeminõuete alusel ja aitavad tagada, et kõiki nõudeid testitakse piisavalt. Nõudepõhised testimistööriistad võivad jälgida testide ulatust, tagades, et tarkvara on täpselt testitud vastavalt määratud nõuetele. Need aitavad saavutada jälgitavust nõuete, disaini ja katsejuhtumite vahel, mis on DO-178B põhinõue.

Kaalutlused tarkvara kinnitustööriistade valimisel

Tarkvara kontrollitööriistade valimisel DO-178B vastavuse tagamiseks tuleks arvesse võtta mitmeid kaalutlusi. Siin on mõned olulised tegurid, mida tuleks arvesse võtta.

Tööriista kvalifikatsioon 

DO-178B kohaselt peaksid arendusprotsessis kasutatavad tarkvara kontrollimise tööriistad olema kvalifitseeritud. Tööriista kvalifitseerimine hõlmab tõendamist, et tööriistad on usaldusväärsed, tõhusad ega põhjusta täiendavaid vigu. Kvalifitseerimisprotsess hõlmab tavaliselt tööriista funktsioonide, piirangute ja eelduste dokumenteerimist ning tööriista valideerimise ja kontrollimise tõendite esitamist.

Tööriistade integreerimine 

Valitud tarkvara verifitseerimistööriistad peavad olema suutelised integreeruma arenduskeskkonda ja kogu tarkvaraarenduse elutsüklisse. Tööriistad peaksid töötama sujuvalt koos arendustööriistade, kompilaatorite ja muude tarkvarakomponentidega. Integreerimine tagab sujuva töövoo ja hõlbustab kontrollitoimingute automatiseerimist.

Tööriista dokumentatsioon ja tugi 

Nõuetekohane dokumentatsioon ja tugi on tarkvara kontrollitööriistade tõhusaks kasutamiseks hädavajalikud. Tööriistadel peaks olema põhjalik dokumentatsioon, sealhulgas kasutusjuhendid, õpetused ja näited. Lisaks on juurdepääs tehnilisele toele ja tööriista müüja korrapärastele värskendustele ülioluline, et lahendada arendusprotsessi käigus vajaminevaid probleeme või värskendusi.

Vastavus DO-178B-le

Et tagada vastavus standardile DO-178B, tuleks tarkvara kontrollimise tööriistu kasutada vastavalt standardis sätestatud juhistele. Tööriistade valimise, kvalifitseerimise ja kasutamise protsess peaks olema hästi dokumenteeritud ning töövahendite kvalifitseerimise ja valideerimise tõendid tuleks säilitada. Lisaks tuleks tööriistu järjekindlalt rakendada kogu tarkvaraarenduse elutsükli jooksul ning neid tuleb põhjalikult testida ja üle vaadata.

Kuidas toetada DO-178B?

DO-178B protsessides võib aidata palju tööriistu, sealhulgas arendustööriistad, kontrollivahendid ja nõuete haldamise tööriistad.

Viimane tööriistakategooria on eriti oluline, kuna DO-178B protsesside käigus peaks olema võimalik jälgida iga nõude päritolu ja seepärast tuleks kõik nõudesse tehtud muudatused jälgitavuse saavutamiseks dokumenteerida. Tegelikult peaks ka nõude kasutamine pärast rakendatud funktsioonide juurutamist olema jälgitav.

DO-178B-ga ühilduva tarkvara arendamine õhus kasutatavate süsteemide jaoks ilma tarkvaratööriistata, mis oleks võimeline tagama projekti artefaktide sügavat ja ranget jälgitavust kõigis arendusetappides, oleks võimatu.

DO-178B jaoks on nõutav dokumentatsioon

DO-178B järgimiseks on vaja mitmeid dokumente. Nad sisaldavad:

  • Tarkvaraaspektide sertifitseerimise plaan (PSAC)
  • Tarkvara kvaliteedi tagamise plaan
  • Tarkvara konfiguratsiooni haldusplaan
  • Konfiguratsiooni kontrollimise protseduurid
  • Tarkvarakoodi standard
  • Tarkvara disaini standard
  • Tarkvaranõuete standard
  • Tarkvara arendusplaan
  • Tarkvara kinnitamise plaan
  • Allikas, käivitatava objekti kood, SCI ja SECI
  • Tarkvara disaini dokument
  • Tarkvaranõuete dokument
  • Jälgitavus
  • Katsejuhtumid ja -protseduurid
  • Kontrollimise tulemused
  • Kvaliteedi tagamise dokumendid
  • Konfiguratsioonihalduse kirjed
  • Probleemide aruanded
  • Tarkvara saavutuste kokkuvõte

DO-178B toetamine nõuete haldamise tööriistaga

Nõudehaldustööriistad nagu Visure Requirements saab toetada DO-178B pakkudes kõigi nõuete, kontrollimise, probleemide aruandluse, kontrollnimekirjade ja projekti artefaktide vahelist täielikku jälgitavust. See pakub ühtset keskkonda, mis toimib tsentraliseeritud ja avatud hoidlana kõikidele esemetele, sealhulgas DO-178B eesmärkidele.

Visure Requirements abil on lihtne standardida ja jõustada määratletud protsesse kogu organisatsioonis, et need vastaksid DO-178B juhistele ning teha seda ligipääsetaval, koostööpõhisel ja kuluefektiivsel viisil.

Tänu oma mitmekülgsele integratsiooniplatvormile saab Visure Requirements muudatuse laiendamiseks integreerida kolmandate osapoolte, kaubanduslike või patenteeritud tööriistadega. mõju analüüs funktsioone elementidele, mis ei kuulu selle reguleerimisalasse, et veelgi toetada DO-178B-d.

Muud Visure Nõuete nõuete haldamise funktsioonid hõlmavad filtreid, kasutaja määratud vaateid, rollipõhist kasutajaliidest, graafiliselt määratletud nõuete protsessi ja jälgitavus, sisseehitatud töövood, piiramatu arv kasutaja määratud atribuute, versioonihaldus ja võrdlus ning muuhulgas vanematele versioonidele tagasipöördumine.

Järeldus

DO-178B on tarkvarastandard, mis tagab ohutuse seisukohalt olulise tarkvara kavandamise, arendamise ja testimise järjepideval ja korrataval viisil. Standard on kehtinud 1990. aastate algusest ja seda on aja jooksul ajakohastatud, et võtta arvesse tehnoloogia muutusi. Paljud kommertslennundusorganisatsioonid nõuavad, et nende tarnijatel oleks osana äritegevusest DO-178B sertifikaat. Sertifikaadi saamiseks peavad organisatsioonid läbima range protsessi, mis hõlmab tarkvaraarenduse elutsükli kõigi aspektide dokumenteerimist. Visure Requirements ALM Platform on üks väheseid nõuete haldamise tööriistu, mis on sertifitseeritud toetama DO-178B tasemel A, mis on kõrgeim sertifikaat. Kui otsite oma nõuete haldamiseks täielikku lahendust ja soovite tagada selle olulise standardi järgimise, proovige Visure Requirements juba täna. Proovige järele Tasuta 30-päevane prooviversioon Now!

Ärge unustage seda postitust jagada!

peatükid

Visure abil saate kiiremini turule

Sünergia mudelipõhise süsteemitehnilise lähenemisviisi ja nõuete haldamise protsessi vahel

Detsember 17th, 2024

11:5 EST | 8:XNUMX CEST | XNUMX PST

Fernando Valera

Fernando Valera

CTO, Visure Solutions

Lõhe ületamine nõuetest disainini

Siit saate teada, kuidas ületada lõhet MBSE ja nõuete haldusprotsessi vahel.