DO-331: DO-178C および DO-278A に対するモデルベースの開発および検証の補足

目次

DO-331: DO-178C および DO-278A に対するモデルベースの開発および検証の補足

概要

セーフティ クリティカルなシステムの領域では、ソフトウェアの開発と検証は、信頼性が高く安全な動作を保証する上で重要な役割を果たします。 特に航空電子工学業界は、航空機で使用されるソフトウェアの認証のための堅牢なフレームワークを確立するために、標準とガイドラインに大きく依存しています。 DO-178C および DO-278A 標準は、航空業界におけるソフトウェア開発および検証のゴールドスタンダードと長い間考えられてきました。 これらの標準をさらに強化するために、モデルベースの開発および検証の補足である DO-331 が導入されました。 この記事では、DO-331 の包括的な概要を説明し、その重要性、主要な機能、利点に焦点を当てます。

DO-331 を理解する

DO-331とは?

DO-331 は、DO-178C (航空システムおよび機器認証におけるソフトウェアの考慮事項) および DO-278A (航空交通管制システムにおけるソフトウェアの完全性保証) の補足文書です。 航空機システムおよび航空交通管制システム用のソフトウェア開発のコンテキストにおけるモデルベースの開発と検証の使用について説明します。 DO-331 は、DO-178C および DO-278A で概説された目的を達成するためのモデルベースの技術の適用に関するガイダンスを提供します。

モデルベースの開発と検証の必要性

モデルベース開発 (MBD) は、複雑なソフトウェア システムを開発するための強力なアプローチとして、近年大きな注目を集めています。 MBD には、システムの動作と機能をキャプチャする抽象的な高レベル モデルの作成が含まれ、ソフトウェア設計の早期分析、シミュレーション、検証が可能になります。 MBD 技術を活用することで、開発者は生産性を向上させ、エラーを減らし、ソフトウェアの全体的な品質を向上させることができます。

ただし、MBD の実践をセーフティ クリティカルなシステムに統合するには、慎重な検討が必要です。 DO-331 は、モデルベースの技術をアビオニクス ソフトウェアの開発および検証プロセスに効果的に組み込むためのガイドラインを提供することで、このギャップを埋めます。

DO-331の主な特長

適用範囲

DO-331 は、DO-178C で定義されているように、レベル A (最も重要) からレベル E (最も重要ではない) までのすべてのレベルのソフトウェア重要度に適用されます。 各レベルでモデルベースの手法を適用する方法についてのガイダンスを提供し、ソフトウェアが DO-178C および DO-278A の目的を確実に満たすようにします。

モデルベースの開発プロセス

DO-331 は、DO-178C および DO-278A の主要原則に沿った体系的なモデルベースの開発プロセスの概要を示しています。 要件モデリング、アーキテクチャモデリング、モデル実装、モデル検証などのアクティビティに関する段階的なガイダンスを提供します。

モデルベースの検証

検証は、セーフティクリティカルなシステムにおけるソフトウェア開発の重要な側面です。 DO-331 は、ソフトウェアの設計と実装の正確さを保証するための、シミュレーション、モデルのチェック、テストなどのモデルベースの検証手法の重要性を強調しています。 効果的な検証戦略を開発し、モデルと検証成果物間のトレーサビリティを確立するためのガイダンスを提供します。

ツールの認定

MBD ではモデリング ツールの使用が不可欠であり、DO-331 はそのようなツールの認定要件に対応しています。 ツールの選択、ツール認定プロセス、およびツール認定活動をサポートするために必要な文書に関するガイダンスを提供します。 これにより、モデルベースの開発と検証に使用されるツールが意図された目的に適しており、必要な品質基準を満たしていることが保証されます。

DO-331 の利点

開発効率の向上

DO-331 を採用することで、組織はモデルベース開発による効率の向上の恩恵を受けることができます。 高レベルのモデルを使用すると、早期の分析と検証が可能になり、手動のコードベースのアクティビティに必要な時間と労力が削減されます。 さらに、モデルをシミュレーションして検証する機能は、設計上の欠陥を特定して初期段階で修正するのに役立ち、やり直しやコストのかかる設計変更を最小限に抑えることができます。

ソフトウェア品質の向上

DO-331 は、ソフトウェア開発と検証に対する厳密なアプローチを促進します。 この補足では、正式な手法の使用、厳格なテスト、およびトレーサビリティを強調することで、ソフトウェアが DO-178C および DO-278A で設定された安全性と完全性の目標を確実に満たすように支援します。 モデルベースの技術を適用すると、業界標準に準拠した信頼性の高い高品質のソフトウェアを作成することができます。

リスクとコストの削減

モデルベースの検証を通じて設計上の問題や欠陥を早期に特定することで、ソフトウェア開発に関連するリスクを大幅に軽減できます。 DO-331 は、潜在的な問題に早期に対処することで、コストのかかるやり直しや認定プロセスの遅延を防ぐのに役立ちます。 さらに、モデルベースの技術を使用すると、組織は開発プロセスを合理化でき、その結果、生産性が向上し、コストが削減されます。

まとめ

DO-331C および DO-178A のモデルベースの開発および検証の補足である DO-278 は、安全性が重要なアビオニクス ソフトウェアの認証プロセスにモデルベースの開発および検証技術を統合するための重要なガイダンスを提供します。 DO-331 で概説されている原則とガイドラインに従うことで、組織は業界標準への準拠を確保しながらモデルベース開発の利点を活用できます。 DO-331 は効率、ソフトウェア品質、リスク軽減に重点を置いており、航空業界におけるソフトウェア開発の将来を形作る上で極めて重要な役割を果たしています。

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フェルナンド・ヴァレラ

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