Disaini tagamise juhend õhusõiduki elektroonilise riistvara jaoks

Sisukord

Disaini tagamise juhend õhusõiduki elektroonilise riistvara jaoks

Sissejuhatus

Disaini tagamise juhend õhusõiduki elektroonilise riistvara jaoks (DAGAEH) on tööstusstandard, mis annab juhiseid õhusõiduki elektroonilise riistvara kavandamiseks ja testimiseks. Selle töötas välja Aerospace Industries Association (AIA) oma vabatahtliku tagamisprotsessi osana, eesmärgiga tagada tootjatele ja operaatoritele, et elektrooniline riistvara vastab ohutusnõuetele. DAGAEH-i raamistik kirjeldab disaini- ja testimistehnikate parimaid tavasid, mis ulatuvad tavapärasest tootearendusprotsessist kaugemale ja on vajalikud kõrgekvaliteediliste kosmosetoodete tagamiseks.

DAGAEHi juhend koosneb neljast põhiosast: projekteerimine, kontrollimine, valideerimine ning tootmine ja kvaliteedikontroll. Igas jaotises kirjeldatakse üksikasjalikke nõudeid, mis on seotud süsteemi üldise elutsükli erinevate etappidega. DAGAEH standardi edukaks täitmiseks peavad riistvaratootjad järgima üksikasjalikke projekteerimis- ja testimisnõudeid oma süsteemi kõigi komponentide jaoks.

Disaini jaotises käsitletakse selliseid teemasid nagu elektri-, mehaanilised ja tarkvaradisaini põhimõtted; integraallülituse valik; liidese nõuded; ja üldised disainikaalutlused. Kontrollimise jaotises kirjeldatakse meetodeid, mida kasutatakse, et kontrollida, kas kavandatud konstruktsioonid vastavad varasemates arendusetappides kehtestatud ohutuse ja toimivuseesmärkidele. See hõlmab selliseid kontrollimeetodeid nagu funktsionaalne testimine, keskkonnakvaliteedi testimine, elektromagnetilise ühilduvuse (EMC) testimine, rikkerežiimi mõjude analüüs (FMEA), töökindluse prognoosimine jne.

Valideerimise jaotises kirjeldatakse, kuidas olemasolevaid konstruktsioone tuleks enne süsteemi- või õhusõiduki keskkonnas kasutamist kontrollida. See hõlmab riistvarakomponentide ja süsteemide valideerimisteste, samuti süsteemiintegratsiooni teste. Tootmise ja kvaliteedikontrolli jaotises käsitletakse selliseid teemasid nagu protsessisisesed kontrollid, kvaliteeditagamise proovivõtuplaanid ja materjalide kontroll. See tagab, et valmistatud tooted vastavad nõutavatele projekteerimisnõuetele.

DAGAEH raamistik annab põhjaliku juhiste komplekti õhus kasutatava elektroonilise riistvara kavandamiseks ja testimiseks. Neid juhiseid järgides saavad tootjad tagada, et nende tooted on ohutud ja usaldusväärsed, mis suurendab klientide rahulolu ja parandab lennundustööstuse üldisi ohutusstandardeid.

Lisaks tootearendusprotsesside juhiste pakkumisele kasutatakse DAGAEH standardit ka regulatiivsete vastavuse tagamiseks paljudes riikides üle maailma. Lennukielektroonikat tootvate ettevõtete jaoks on oluline veenduda, et nad tunnevad DAGAEH raamistikku ja nõudeid. Seda tehes saavad nad tagada, et nende tooted vastavad kohalikele reguleerivatele asutustele ja vastavad klientide ohutusnõuetele.

Järgides DAGAEH (Airborne Electronic Hardware) standardit Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware, saavad ettevõtted tagada, et nende tooted vastavad kõikidele vajalikele ohutusnõuetele ja pakuvad kvaliteetseid lahendusi kosmosealaste rakenduste jaoks. Oma põhjalike juhistega projekteerimis- ja testimisprotsesside kohta on DAGAEH väärtuslik tööstusressurss, mis aitab tootjatel arendada lennukisüsteemide jaoks usaldusväärset elektroonilist riistvara.

DO-254 mõistmine

Disaini tagamise juhend õhusõidukite elektroonilise riistvara jaoks, tuntud ka kui DO-254, on standard, mis kirjeldab õhus kasutatavate süsteemide elektroonilise riistvara arendamise, kontrollimise ja valideerimise suuniseid. Selle standardi on välja töötanud Lennunduse raadiotehniline komisjon (RTCA) ja seda kasutatakse selleks, et tagada, et elektrooniline riistvara on projekteeritud ja testitud nii, et see vastaks kosmosetööstuse ohutus-, töökindlus- ja jõudlusnõuetele.

DO-254 standard määratleb viis riistvara disaini tagamise taset, mis põhinevad riistvara rikke võimalikul mõjul õhusõiduki ohutusele. Need tasemed ulatuvad tasemest A, mis on kriitiline riistvara, mis võib põhjustada õhusõiduki katastroofilist riket, kuni tasemeni E, mis hõlmab riistvara, mis ei mõjuta lennuki ohutust.

Disaini tagamise tasemed (DAL-id) on määratletud dokumendis DO-254, mis on õhusõiduki elektroonilise riistvara projekteerimise tagamise juhend. DAL-id liigitavad elektroonilised riistvarafunktsioonid nende õhusõiduki ohutuse mõju alusel. DO-254 all on viis disainitagatise taset ja need on järgmised:

  1. DAL A: See tase esindab kõrgeimat kriitilisuse taset ja hõlmab funktsioone, mille rike võib põhjustada õhusõiduki katastroofilist riket või kaotsiminekut. DAL A funktsioonide näited hõlmavad lennujuhtimisarvuteid, mootori juhtimissüsteeme ja muid ohutuse seisukohalt olulisi süsteeme.
  2. DAL B: See tase hõlmab funktsioone, mille rike võib õhusõiduki või selles viibijate jaoks ohtliku või raske seisundi põhjustada. DAL B funktsioonide näideteks on teliku juhtimissüsteemid, tulekahju avastamise ja summutamise süsteemid ning muud kriitilised süsteemid.
  3. DAL C: See tase hõlmab funktsioone, mille rike võib põhjustada õhusõiduki suurema või olulise rikke või rikke. DAL C funktsioonide näited hõlmavad avioonikasüsteeme, sidesüsteeme ja muid olulisi süsteeme.
  4. DAL D: See tase hõlmab funktsioone, mille rike võib õhusõiduki ohutust veidi või vähesel määral vähendada. DAL D funktsioonide näidete hulka kuuluvad salongi valgustussüsteemid, meelelahutussüsteemid ja muud mittekriitilised süsteemid.
  5. DAL E: See tase hõlmab funktsioone, mille rike ei mõjuta õhusõiduki ohutust. DAL E funktsioonide näidete hulka kuuluvad mittekriitilised süsteemid, nagu tualettruumi valgustus või muud reisijate mugavused.

Üldiselt on DO-254 kriitiline standard õhusõiduki elektroonilise riistvara ohutuse ja töökindluse tagamiseks ning selle standardi järgimine on ülioluline tagamaks, et õhus kasutatavates süsteemides kasutatav elektrooniline riistvara vastaks kõrgeimatele ohutusstandarditele.

DO-254 ajalugu

DO-254 eelised

DO-254, mida tuntakse ka kui õhusõiduki elektroonilise riistvara disaini tagamise juhendit, töötas välja Lennunduse raadiotehniline komisjon (RTCA) 2000. aastate alguses. Standardi väljatöötamise tõukejõuks oli õhus kasutatavates süsteemides kasutatava elektroonilise riistvara üha keerukamaks muutumine ning vajadus standardiseeritud lähenemisviisi järele, et tagada selliste süsteemide ohutus ja töökindlus.

DO-254 väljatöötamise ajendiks oli USA Föderaalne Lennuamet (FAA), kes tunnistas vajadust standardi järele, mis tagaks, et kosmosesüsteemides kasutatav elektrooniline riistvara vastaks kõrgeimatele ohutusstandarditele. FAA moodustas 1990. aastate lõpus töörühma, mille ülesandeks oli töötada välja standard, mis annaks juhiseid õhus kasutatavate süsteemide elektroonilise riistvara arendamiseks, kontrollimiseks ja valideerimiseks.

Töörühma kuulusid kosmosetööstuse esindajad, sealhulgas tootjad, reguleerivad asutused ja muud sidusrühmad. Rühm tegi tihedat koostööd Euroopa Lennundusohutusagentuuriga (EASA), et tagada standardi kohaldamine nii USA kui ka Euroopa lennundustööstuses.

DO-254 esimene versioon pealkirjaga "Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware" ilmus 2000. aasta detsembris. Sellest ajast alates on standardit mitu korda muudetud, et kajastada muudatusi tehnoloogias ja tööstuse parimaid tavasid. Uusim versioon DO-254C ilmus 2018. aastal.

Tänapäeval on DO-254 laialdaselt tunnustatud kui kriitilise tähtsusega standard õhus kasutatavate süsteemides kasutatava elektroonilise riistvara ohutuse ja töökindluse tagamiseks. Selle standardi järgimine on oluline reguleerivate asutuste, nagu FAA ja EASA, sertifikaadi saamiseks ning seda kasutavad lennundusettevõtted üle maailma, et tagada nende elektroonilise riistvara vastavus kõrgeimatele ohutusstandarditele.

Vastavus DO-254-le, õhusõiduki elektroonilise riistvara disaini tagamise juhistele, pakub mitmeid eeliseid ettevõtetele, kes on seotud kosmosesüsteemide elektroonilise riistvara arendamisega. Mõned DO-254 vastavuse peamised eelised on järgmised:

  1. Täiustatud ohutus: Vastavus DO-254-le tagab, et õhusõidukites kasutatav elektrooniline riistvara vastab kõrgeimatele ohutusstandarditele. See võib aidata suurendada õhusõiduki ohutust ja vähendada elektrooniliste riistvara tõrgete põhjustatud õnnetuste või intsidentide ohtu.
  2. Vähendatud risk: Vastavus DO-254-le võib aidata vähendada kulukate viivituste või ümbertöötamise riski arendusprotsessi ajal. Järgides standardiseeritud lähenemisviisi arendusele, kontrollimisele ja valideerimisele, saavad ettevõtted tuvastada ja leevendada võimalikke probleeme protsessi varasemas etapis, vähendades kulukate vigade või viivituste riski.
  3. Parem tõhusus: DO-254 vastavus nõuab ranget ja struktureeritud lähenemist arendusele, kontrollimisele ja valideerimisele, mis võib aidata parandada arendusprotsessi üldist tõhusust. Standardiseeritud protsessi järgides saavad ettevõtted arendusprotsessi sujuvamaks muuta, vigu ja ümbertöötamist vähendada ning lõpptoote kvaliteeti parandada.
  4. Tõhustatud maine: Vastavus DO-254-le võib aidata tõsta ettevõtte mainet kosmosetööstuses. Selle standardi järgimine näitab pühendumust ohutusele ja töökindlusele, mis võib potentsiaalsetele klientidele ja partneritele olla atraktiivne.
  5. Suurenenud juurdepääs turule: DO-254 järgimine on sageli nõue sertifitseerimise saamiseks sellistelt reguleerivatelt asutustelt nagu Föderaalne Lennuamet (FAA) ja Euroopa Lennundusohutusamet (EASA). Sertifikaadi saamine võib aidata ettevõtetel pääseda uutele turgudele ja laiendada oma ärivõimalusi.

DO-254 protsess

Toetavad protsessid

Samm nr 1 – planeerimine: Eesmärk on dokumenteerida projekt võimalikult palju enne selle käivitamist, et kõigil oleks selge arusaam DO-254 nõuete täitmisest. See kõrgetasemeline ülevaade katsestendi arhitektuurist ja kontrolliprotsessist annab läbipaistvuse selle kohta, mida ja miks on vaja testida, mis omakorda juhib katvuse kriteeriume.

2. samm – nõuete hõivamine ja kinnitamine: Nõuded on DO-254 jaoks hädavajalikud ja kogu riistvaraprojekti kujundus põhineb nendel nõuetel. Sellest tulenevalt tuleb iga nõue vormiliselt välja kirjutada, mida on soovitavalt võimalik täita nõuete haldustarkvara abil. 

Vastavalt spetsifikatsioonile DO-254 tuleks kasutada nõuetepõhist projekteerimis- ja kontrollimeetodit. See tähendab, et kõik riistvaraprojektis sisalduv tuleneb hoolikalt läbimõeldud kõrgetasemelistest nõuetest. Enne mis tahes RTL-i loomist peavad kõik need nõuded omama teatud omadusi, sealhulgas arusaadavuse testitavuse kontrollitavust jne. Lisaks peab neil olema ka kordumatu viitenimi, et mitte tekitada hiljem segadust arenduse või ülevaatuse osas.

Samm nr 3 – kontseptuaalne disain: Kontseptuaalse kavandamise etapis jagatakse kujundused väiksemateks tükkideks, et neid oleks lihtsam hallata ja rakendada. Seda peetakse sageli kõrgetasemeliseks plokkskeemiks. 

Samm nr 4 – detailne kujundus: Selle etapi käigus töötatakse välja iga eelmises etapis kirjeldatud komponent vastavalt salvestatud nõuetele. See on samm, kus jõuate asjalikuni ja teete tõelise disainitöö. Veenduge, et ideekavandi igal komponendil on üksikasjalik RTL-i riistvaraline vaste, mis vastab kõigile nõuetele. 

Igale kõrgetasemelisele nõudele peaks olema määratud RTL-moodul, et kogu protsessis oleks läbipaistvus ja vastutus. Selle jälgitavuse loomiseks on erinevaid viise, seega mõelge enne alustamist välja, mis teie meeskonna jaoks kõige paremini sobib. 

Samm nr 5 – rakendamine: Rakendusprotsess on sõltuvalt kasutatavast tehnoloogiast erinev. RTL-põhise kujunduse (nt FPGA või ASIC) puhul hõlmab juurutamisetapp RTL-i tegelikeks tehnoloogiaspetsiifilisteks väravateks teisendamise sünteesiprotsessi. FPGA puhul hõlmab see ka programmeerimisfaili loomist FPGA-sse laadimiseks. 

ASIC-taustaprogrammi kujundamine/kinnitamine on protsess, mida tuleb PHAC-dokumendis algusest peale järgida. DO-254 spetsifikatsioonidega on teil tavaliselt lubatud püsida mõnevõrra kõrgel tasemel, dokumenteerides samal ajal tegevusi juurutamise ajal, eriti ASIC-ide puhul. Seda seetõttu, et lõpptoote valmimisel tehakse palju katseid. 

6. etapp – tootmise üleminek: Pärast projekteerimistööd ja seadmete valmimist suuremahuliseks tootmiseks viiakse projekteerimine üle tootmisesse. See on etapp, kus võtate oma disaini ja panete selle tootmisse. 

Tavaliselt tagab see sellised aspektid nagu 

  • Kuidas saate tagada, et tootmise ajal kasutatakse õiget programmeerimisfaili versiooni? (FPGA)
  • Kuidas saate tagada, et kasutate õiget komponenti? (ASIC ja FPGA) 
  • Kas olete seadme vead õigesti käsitlenud? 
  • Jne 

Nõudeprotsessi tööriist Visure Solutions on oluline kõigi protsesside väljundi mõistmiseks ja lõpliku süsteemi täpsuse tagamiseks.

Protsess nr 1 – Jälgitavuse nõuded: See on nõuete sidumise protsess projekteerimis-, kontrolli- ja valideerimistoimingutega, mis tõendavad nendele nõuetele vastavust. Nõuete jälgitavus DO-254-s hõlmab mitmeid samme. Esiteks tuleb nõuded identifitseerida ja dokumenteerida nõuete spetsifikatsioonis. Järgmisena tuleb vastavate nõuetega siduda kujunduselemendid, nagu elektriskeemid ja kood. Seejärel tuleb verifitseerimis- ja valideerimistoimingud, nagu testimine ja analüüs, siduda vastavate disainielementide ja nõuetega.

Protsess nr 2 – valideerimine ja kinnitamine: Kontrollimine on projekteerimise artefaktide (nt vooluringiskeemid ja kood) ülevaatamise ja analüüsimise protsess, et tagada nende vastavus kindlaksmääratud nõuetele. Kontrollimistoimingud hõlmavad ülevaatusi, inspekteerimisi, testimist ja analüüsi.

Valideerimine on protsess, mille käigus näidatakse, et õhus kasutatavates süsteemides kasutatava elektroonilise riistvara disain töötab ettenähtud keskkonnas ohutult ja usaldusväärselt. Valideerimistegevused hõlmavad testimist, analüüsi ja simulatsiooni.

Protsess nr 3 – protsessi tagamine: Igale Do-254 projektiplaanile tuleks lisada dokument, mis kirjeldab samme, mida plaani täitmise tagamiseks võetakse. Lisaks oma DO-254-ga ühilduvale plaanile peaksite dokumenteerima ka selle, kuidas tagate selle plaani täitmise. Tavaliselt tehakse seda kvaliteedi tagamise või protsessi tagamise plaanis. See plaan määrab, kes vastutab teie PHAC-i ja muude plaanide järgimise kontrollimise eest, samuti selle, kuidas need kontrollid toimuvad.

Protsess nr 4 – konfiguratsioonihaldus: Konfiguratsioonihalduse eesmärk on aidata tagada seadme arendamine struktureeritud, korratavas ja kontrollitud keskkonnas. Selle plaani abil saate määrata, kuidas muuta arendus- ja artefaktide genereerimise protsessid korratavaks. Tavaliselt hõlmab see kõigi projekteerimis-/kontrollifailide, aga ka kõigi dokumentatsiooni ja artefaktidega seotud dokumentide jaoks redaktsioonide kontrolli ja vigade jälgimise süsteemide kasutuselevõttu.

Protsess nr 5 – sertifitseerimisside: DO-254 vastavuse tagamiseks arendusprotsessi ajal on oluline võtta ühendust sertifitseerimisasutusega, mida nimetatakse sertifitseerimiskontaktiks. Tavaliselt määratakse üks isik sertifitseerimisametnikega suhtlemise peamiseks vormiks. See võimaldab sujuvamat suhtlust ja tagab, et sertifitseerimisametnik mõistab kõikehõlmavat projekteerimisprotsessi. Ideaalne kandidaat sellele rollile omab tavaliselt DO-254 projektide kogemust ja teab, kuidas keerulisi detaile seeditavalt selgitada.

Protsess nr 6 – tööriistade hindamine: Tööriista hindamine on DO-254 nõuetele vastavuse oluline aspekt. DO-254 nõuab, et kõiki elektroonilise riistvara projekteerimisel, kontrollimisel ja valideerimisel kasutatud tööriistu tuleks hinnata, et tagada nende sobivus ettenähtud kasutuseks.

Tööriista hindamine koosneb mitmest etapist. Esiteks tuleb tööriist identifitseerida ja selle kavandatud kasutamine dokumenteerida. Seejärel tuleb tööriista hinnata, et teha kindlaks selle mõju elektroonilise riistvara ohutusele ja töökindlusele. See hindamine hõlmab tööriista funktsioonide, võimaluste, piirangute ja võimalike rikete režiimide hindamist.

Visure Requirements ALM platvorm

Nõuded visioonile sisaldab visuaalseid rollipõhiseid töövooge, mis võimaldavad joondada protsesse ja tööriistu ning jälgida nõude eluiga läbi selle arendamise ja spetsifikatsiooni, kuni selle hilisema juurutamise ja kasutamiseni ning pideva täiustamise ja iteratsiooni perioodide kaudu mis tahes nendest etappidest. .

Visure Requirements pakub ühes keskkonnas täielikku jälgitavust nõuete, kontrollimise, probleemide aruandluse, kontrollnimekirjade ja projekti artefaktide vahel. See integreerub ka teiste elutsükli tööriistadega, et pakkuda avioonika manussüsteemide arendamise ja kontrollimise terviklikku juhtimist. 

Visure Requirements võimaldab standardiseerida ja sujuvamaks muuta oma organisatsiooni DO-254-ga seotud protsesse. Saate artefakte graafiliselt määratleda ja jõustada nende vahel jälgitavuse poliitikat kõigil disainitagatise tasemetel (DAL). Nii saate tagada, et õhusõiduki riistvarasüsteemid nende ohutuskriitilisusest lähtuvalt on tasemel.

Visure'iga saate kasutada automaatseid kontroll-loendeid, et hallata vastavust ja hõlpsasti integreerida meie DER-i partneri kontroll-loendeid meie tööriistaga ja neile juurde pääseda. See võimaldab teil koostada ja täiustada nende kontrollnimekirjade ümbervaatamisprotsessi ning mõõta automaatselt nõuete kvaliteeti tehisintellekti jõustamise ja kvaliteedi vastavusse viimisega kogu organisatsioonis.

Visure abil saate suurendada ka oma meeskonna tootlikkust ja joondamist, jälgides edenemist otsast lõpuni, taaskasutades projektide vastavusnõudeid ja automatiseerides DO-254 ülesannete kontrollimise mis tahes kolmanda osapoole testihalduslahendusega.

Järeldus

Kokkuvõtteks võib öelda, et Airborne Electronic Hardware disaini tagamise juhend ehk DO-254 pakub standardiseeritud ja struktureeritud lähenemisviisi kosmosesüsteemides kasutatava elektroonilise riistvara arendamiseks, kontrollimiseks ja valideerimiseks. Selle standardi järgimine on õhusõiduki elektroonilise riistvara ohutuse ja töökindluse tagamiseks hädavajalik ning on sageli nõue reguleerivate asutuste sertifikaadi saamiseks. DO-254 nõuetele vastavad ettevõtted saavad kasu suuremast ohutusest, väiksemast riskist, paremast tõhususest, paremast mainest ja paremast turulepääsust. Neile, kes on huvitatud DO-254-ga ühilduvate protsesside rakendamisest, pakub Visure Solutions terviklikku lahendust, mis aitab ettevõtetel hallata kogu vastavuse protsessi. Lisateabe saamiseks külastage Visure Solutions ja alustage a Tasuta 30-päeva uuring täna.

Ärge unustage seda postitust jagada!

peatükid

Visure abil saate kiiremini turule

Tagada vastavus.
Jõustada täielik jälgitavus.
Kiirendage oma ajakava.

Sülearvuti Visure autoriatribuudid

Vaadake Visure in Action

Demole juurdepääsuks täitke allolev vorm

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.