Лучшие инструменты, контрольные списки и шаблоны для обеспечения соответствия DO-178C

Введение

В жестко регулируемой аэрокосмической отрасли соответствие DO-178C является критически важным требованием для разработки и сертификации программного обеспечения для авионики. Стандарт DO-178C обеспечивает надежность, безопасность программного обеспечения и соблюдение строгих процессов проверки и валидации. Однако достижение соответствия может быть сложной задачей из-за сложной документации, строгого тестирования в DO-178C и строгих требований прослеживаемости.

Для оптимизации процесса сертификации организации используют инструменты, контрольные списки и шаблоны DO-178. Эти решения помогают автоматизировать рабочие процессы соответствия, управлять охватом тестирования DO-178 и обеспечивать согласованность документации. Кроме того, программные решения DO-178 улучшают управление тестированием в DO-178, сокращая количество ошибок и ускоряя утверждения.

В этом руководстве рассматриваются лучшие инструменты, контрольные списки и шаблоны для обеспечения соответствия стандарту DO-178C, которые помогут разработчикам авионики эффективно выполнять требования сертификации, поддерживая при этом высокие стандарты качества и безопасности программного обеспечения.

Что такое соответствие DO-178C?

DO-178C (Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification) — основной стандарт для разработки критически важного для безопасности программного обеспечения в аэрокосмической отрасли. Опубликованный RTCA и признанный регулирующими органами, такими как FAA, EASA и Transport Canada, он определяет цели для процессов жизненного цикла программного обеспечения, включая управление требованиями, проектирование, кодирование, проверку, валидацию и прослеживаемость.

Достижение соответствия DO-178C имеет важное значение для сертификации программного обеспечения авионики, поскольку оно гарантирует надежную работу бортовых систем и соответствие строгим требованиям безопасности и испытаний. Соответствие классифицируется по уровням гарантии проектирования (DAL A–E), причем DAL A требует наивысшей строгости из-за его влияния на безопасность полетов.

Основные проблемы в достижении соответствия DO-178C

Несмотря на свою важность, сертификация DO-178C создает ряд проблем для групп разработчиков:

• Сложность требований соответствия: Обеспечение соответствия целям DO-178C в процессах планирования, разработки и проверки требует обширного документирования и тщательного тестирования.
• Тестирование и прослеживаемость: Охват тестированием DO-178 требует полной прослеживаемости от требований до тестовых случаев, что делает управление тестированием в DO-178 ресурсоемким процессом.
• Накладные расходы на документацию: Создание, поддержка и проверка требуемых шаблонов и документов DO-178 может оказаться непосильной задачей без автоматизации.
• Ограничения по стоимости и времени: Обширные усилия по проверке и верификации увеличивают стоимость проекта и сроки разработки.

Важность инструментов, контрольных списков и шаблонов соответствия DO-178C для оптимизации соответствия

Чтобы преодолеть эти проблемы, организации используют инструменты, контрольные списки и шаблоны DO-178 для оптимизации усилий по обеспечению соответствия.

• Инструменты DO-178: Автоматизируйте отслеживание требований, управление тестированием и проверку, чтобы гарантировать соответствие требованиям и сократить количество ручных ошибок.
• Контрольные списки DO-178: Предоставляйте структурированные рекомендации по проверке мероприятий жизненного цикла программного обеспечения, гарантируя, что ни один критически важный этап не будет упущен.
• Шаблоны DO-178: Стандартизируйте документацию (например, PSAC, SDP, SVP, отчеты о проверках), экономя время и обеспечивая согласованность между проектами.

Используя программные решения DO-178, специалисты по авионике могут ускорить сертификацию, повысить качество программного обеспечения и обеспечить бесперебойное соблюдение правил DO-178C.

Понимание требований соответствия DO-178C

Основные цели соответствия DO-178C

Стандарт DO-178C описывает строгие процессы разработки и проверки программного обеспечения, чтобы гарантировать, что системы авионики соответствуют самым высоким уровням безопасности и надежности. Основные цели соответствия DO-178C включают:

• Определение требований и прослеживаемость: Установление четко определенных, проверяемых требований к программному обеспечению и обеспечение полной прослеживаемости между требованиями, дизайном, кодом и тестовыми случаями.
• Лучшие практики разработки программного обеспечения: Внедрение структурированных процессов разработки, включая проектирование, стандарты кодирования и шаблоны DO-178 для документации.
• Строгая проверка и валидация (V&V): Обеспечение охвата тестированием DO-178, включая модульное, интеграционное и системное тестирование, а также структурный анализ покрытия кода.
• Управление конфигурацией и контроль изменений: Обеспечение систематического контроля и документирования всех изменений в программных артефактах.
• Готовность к сертификации: Составление необходимых контрольных списков, отчетов и доказательств DO-178 для подтверждения соответствия в ходе сертификационных аудитов.

Уровни программного обеспечения (DAL A – DAL E) и их влияние на сертификацию

DO-178C назначает уровни гарантии проектирования (DAL) на основе влияния сбоя программного обеспечения на безопасность полетов:

• DAL A (Катастрофический): Неисправность может привести к потере самолета; требует самых строгих мер Соответствие DO-178C, включая полное покрытие испытаний DO-178 и структурное покрытие вплоть до MC/DC (покрытие измененных условий/решений).
• DAL B (опасные): Отказ может привести к серьезным проблемам с управлением полетом или травмам; требуются обширные испытания, но несколько смягченные требования к покрытию по сравнению с DAL A.
• ДАЛ С (майор): Отказ может привести к эксплуатационным ограничениям, но не к потере самолета; требуются стандартные испытания и анализ покрытия.
• ДАЛ Д (Минор): Неудача оказывает минимальное влияние; требуется меньше проверочных мероприятий.
• DAL E (без эффекта): Не влияет на безопасность полетов; соответствие DO-178C не требуется.

Более высокие уровни DAL требуют более строгих инструментов DO-178, тестирования программного обеспечения, прослеживаемости и документирования, что делает соблюдение требований более сложным и трудоемким.

Роль покрытия тестированием в достижении соответствия DO-178C

Тестирование в DO-178C является основным требованием для соответствия, гарантируя, что программное обеспечение соответствует предполагаемой функциональности и целям безопасности. Ключевые аспекты охвата тестирования DO-178 включают:

• Тестирование на основе требований: Каждое требование должно иметь соответствующие тестовые случаи для проверки ожидаемого поведения.
• Структурный анализ покрытия: Гарантирует, что исходный код адекватно протестирован на основе требований DAL:
  • ДАЛ А: Требуется заявление, решение и покрытие MC/DC.
  • ДАЛ Б: Требуется освещение заявления и решения.
  • ДАЛ С: Требуется только страховое покрытие.
• Управление тестированием в DO-178: Использование программных решений DO-178 для автоматизации выполнения тестов, отслеживания результатов тестов и поддержания прослеживаемости между тестами и требованиями.
• Регрессионное тестирование: Обеспечение того, чтобы изменения не приводили к появлению новых дефектов и не нарушали соответствие требованиям.

Используя инструменты, контрольные списки и шаблоны DO-178, организации могут оптимизировать процесс тестирования, улучшить прослеживаемость и обеспечить полное соответствие требованиям сертификации DO-178C.

Важность тестирования на соответствие DO-178C

Тестирование в DO-178C является основополагающим требованием для сертификации программного обеспечения авионики, гарантируя, что программное обеспечение функционирует правильно и соответствует критически важным требованиям безопасности. Стандарт DO-178C предписывает строгие процессы верификации и валидации (V&V) для обнаружения и устранения дефектов перед развертыванием.

Основные причины, по которым тестирование по DO-178 имеет важное значение для соответствия:

• Утверждение регулирующих органов: Такие органы сертификации, как FAA, EASA и Министерство транспорта Канады, требуют проведения тщательного тестирования по DO-178 для одобрения бортового программного обеспечения.
• Безопасность и надежность: Испытания гарантируют, что отказы не повлияют на безопасность самолета, особенно для систем DAL A и DAL B.
• Прослеживаемость и соответствие: Каждое требование должно иметь соответствующий тест, обеспечивающий полную прослеживаемость требований от проектирования до проверки.
• Обнаружение и предотвращение ошибок: Комплексное тестирование позволяет выявлять дефекты на ранних стадиях, сокращая объем дорогостоящей доработки и повышая надежность программного обеспечения.

Типы испытаний, требуемых для соответствия DO-178C

Для достижения соответствия DO-178C программное обеспечение авионики должно пройти несколько уровней тестирования:

1. Модульное тестирование:
   • Проверяет отдельные компоненты программного обеспечения на соответствие низкоуровневым требованиям.
   • Обеспечивает соответствие контрольным спискам DO-178 для кодирования и проверки функций.
2. Интеграционное тестирование:
   • Проверяет взаимодействие между интегрированными модулями и подсистемами.
   • Обеспечивает бесперебойный поток данных и производительность в реальном времени в приложениях авионики.
3. Тестирование системы:
   • Оценивает программное обеспечение в полностью интегрированной среде.
   • Подтверждает соответствие требованиям высокого уровня и ожидаемому поведению системы.
4. Структурный анализ покрытия:
   • Гарантирует, что все пути кода выполняются во время тестирования на основе уровней гарантии проектирования (DAL):
     • ДАЛ А: Заявление, решение и покрытие MC/DC.
     • ДАЛ Б: Освещение заявлений и решений.
     • ДАЛ С: Только страховое покрытие.
5. Регрессионное тестирование:
   • Гарантирует, что модификации программного обеспечения не приведут к появлению новых дефектов.
   • Необходим для поддержания соответствия программного обеспечения DO-178 при обновлениях.

Как помогают инструменты, контрольные списки и шаблоны соответствия DO-178C

Чтобы преодолеть эти проблемы, организации используют инструменты, контрольные списки и шаблоны DO-178 для:
✔ Автоматизированное выполнение тестов и составление отчетов
✔ Отслеживание требований в реальном времени
✔ Предопределенные шаблоны DO-178 для документации по соответствию
✔ Эффективное управление тестовыми случаями и отслеживание структурного покрытия

Интегрируя программные решения DO-178, специалисты по авионике могут оптимизировать соблюдение требований, сократить время сертификации и обеспечить высокий уровень безопасности и надежности программного обеспечения.

Лучшие инструменты соответствия DO-178C

Обеспечение соответствия DO-178C требует надежных инструментов DO-178, которые облегчают управление требованиями, прослеживаемость, управление испытаниями, структурный анализ покрытия и документирование сертификации. Следующие программные решения DO-178 помогают оптимизировать усилия по обеспечению соответствия для разработки программного обеспечения для авионики.

Платформа ALM для требований Visure

Visure Requirements ALM — это комплексный инструмент обеспечения соответствия DO-178, предназначенный для управления требованиями, прослеживаемости и проверки при разработке критически важного для безопасности программного обеспечения.

Основные характеристики соответствия DO-178C:

✔ Сквозная прослеживаемость требований – Связывает требования высокого уровня, требования низкого уровня, тестовые случаи и результаты проверки.
✔ Интегрированные контрольные списки и шаблоны DO-178 – Ускоряет сертификацию за счет предоставления предварительно настроенных шаблонов для документации.
✔ Управление тестированием в DO-178 – Управляет мероприятиями по проверке и интегрируется с инструментами тестирования для обеспечения бесперебойного соответствия.
✔ Автоматизированный анализ воздействия – Отслеживает изменения требований для поддержания согласованности на протяжении всего проекта.
✔ Совместная работа в реальном времени и контроль версий – Обеспечивает работу всех заинтересованных сторон над последней версией требований.

✅ Лучше всего подходит для: Крупным аэрокосмическим организациям необходимо полное управление жизненным циклом DO-178 с расширенной автоматизацией прослеживаемости и соответствия требованиям.

Рапита Системы

Компания Rapita Systems специализируется на покрытии испытаний DO-178C, уделяя особое внимание структурному анализу покрытия, мониторингу производительности и временному анализу для программного обеспечения авионики.

Основные характеристики соответствия DO-178C:

✔ Анализ структурного покрытия – Предоставляет заявление, решение и покрытие MC/DC для соответствия DAL A/B/C.
✔ Анализ производительности и времени выполнения – Выявляет проблемы синхронизации выполнения, критически важные для систем авионики реального времени.
✔ Автоматизированное выполнение тестов – Поддерживает тестирование на уровне модулей, интеграции и системы в проектах авионики.
✔ Полная интеграция с инструментами тестирования DO-178 – Работает с существующими системами проверки для расширенного охвата.

✅ Лучше всего подходит для: Командам разработчиков программного обеспечения для авионики требуется углубленное управление испытаниями и анализ структурного покрытия для соответствия DO-178.

ВекторКаст

VectorCast — это инструмент автоматизации тестирования, разработанный в соответствии с требованиями тестирования DO-178C, обеспечивающий модульное тестирование, регрессионное тестирование и анализ покрытия.

Основные характеристики соответствия DO-178C:

✔ Автоматизированное модульное и интеграционное тестирование – Оптимизирует проверку программного обеспечения на соответствие требованиям тестирования DO-178.
✔ Контрольные списки DO-178 и поддержка сертификации – Формирует отчеты о сертификации для представления в авиационные власти.
✔ Регрессионное тестирование и анализ влияния изменений – Выявляет сбои в тестах, вызванные обновлениями программного обеспечения.
✔ Анализ покрытия кода – Поддерживает анализ заявлений, решений и покрытия MC/DC на основе требований уровня DAL.

✅ Лучше всего подходит для: Группам проверки программного обеспечения, которым необходимо автоматизированное тестирование и анализ покрытия кода для соответствия DO-178C.

Консунова

ConsuNova предоставляет программные решения, консультационные услуги и обучение в соответствии с требованиями DO-178, чтобы помочь компаниям эффективно обеспечить соответствие требованиям.

Основные характеристики соответствия DO-178C:

✔ Предопределенные шаблоны и контрольные списки DO-178 – Сокращает время сертификации с помощью готовых артефактов соответствия.
✔ Обучение и консультирование по DO-178C – Экспертное руководство по управлению требованиями, тестированию и стратегии сертификации.
✔ Аудит соответствия процесса разработки программного обеспечения – Обеспечивает соответствие процессов разработки стандартам FAA, EASA и Transport Canada.
✔ Услуги независимой проверки и подтверждения (IV&V) – Обеспечивает проверку стороннего программного обеспечения для обеспечения соответствия.

✅ Лучше всего подходит для: Компании, которым требуются консультационные услуги, обучение и готовые контрольные списки соответствия для ускорения сертификации DO-178.

Достижение соответствия DO-178C требует использования правильных инструментов, контрольных списков и шаблонов DO-178 для управления требованиями, тестирования и проверки. Visure Requirements ALM, Rapita Systems, VectorCast и ConsuNova предлагают мощные решения для соответствия ПО DO-178, обеспечивая безопасность, прослеживаемость и упрощенную сертификацию.

Интегрируя инструменты соответствия DO-178, команды разработчиков авионики могут сократить расходы на сертификацию, повысить качество программного обеспечения и ускорить время вывода продукции на рынок, соблюдая при этом требования FAA, EASA и отраслевых норм.

Основные контрольные списки соответствия DO-178C

Обеспечение соответствия DO-178C требует структурированного процесса проверки, поддерживаемого контрольными списками DO-178, которые направляют команды разработчиков авионики на каждом этапе соответствия. Эти контрольные списки помогают организациям соответствовать требованиям FAA, EASA и другим нормативным требованиям, обеспечивая прослеживаемость, тестирование и полноту документации.

Контрольные списки планирования и разработки программного обеспечения DO-178

Фаза планирования закладывает основу для процесса разработки программного обеспечения, соответствующего DO-178C. Эти контрольные списки гарантируют, что ключевые документы планирования соответствуют нормативным ожиданиям:

✔ Контрольный список PSAC: Подтверждает область сертификации, цели и стратегию соответствия.

✔ Контрольный список SDP: Проверяет процессы разработки, стандарты кодирования и управление рисками.

✔ Контрольный список старшего вице-президента: Обеспечивает комплексное покрытие испытаний DO-178 и планирование проверок.

✅ Цель: Создает основу для решений DO-178 и обеспечивает соответствие с самого начала проекта.

Требования DO-178 и контрольные списки прослеживаемости

На этапе разработки программного обеспечения контрольные списки помогают обеспечить соблюдение передовых практик и подтвердить, что результаты кодирования и проектирования соответствуют требованиям сертификации:

✔ Контрольный список RTM: Обеспечивает полную прослеживаемость между требованиями, дизайном, кодом и тестами.

✔ Контрольный список SAS: Проверяет полноту документации для сертификационных аудитов.

✔ Контрольный список управления изменениями: Отслеживает требования и изменения проекта на предмет соответствия.

✅ Цель: Проверяет, что проектирование и кодирование программного обеспечения соответствуют шаблонам DO-178 и требованиям сертификации.

Контрольные списки испытаний и проверок DO-178

Тестирование по DO-178C имеет решающее значение для соответствия, а контрольные списки обеспечивают полный охват тестовых случаев, структурный анализ и отслеживание дефектов:

✔ Контрольный список тестовых случаев: Подтверждает тестовое покрытие для модульного, интеграционного и системного тестирования.

✔ Контрольный список выполнения теста: Стандартизирует отчетность по испытаниям и документирование результатов.

✔ Контрольный список структурного покрытия: Обеспечивает соответствие требованиям MC/DC, решений и заявлений.

✅ Цель: Гарантирует охват испытаний DO-178, помогая командам по авионике соответствовать требованиям сертификации FAA/EASA.

Контрольные списки соответствия DO-178C по качеству

Для получения сертификации DO-178C организации должны предоставить полную документацию, подтверждающую соответствие программного обеспечения:

✔ Контрольный список SQAP: Проверяет стандарты качества, аудиты и процессы оценки.

✔ Контрольный список IV&V: Обеспечивает независимую проверку соответствия программного обеспечения.

✅ Цель: Обеспечивает заполнение всех шаблонов и артефактов DO-178 для подачи в FAA/EASA.

Использование структурированных контрольных списков DO-178 помогает командам авионики оптимизировать соответствие, гарантируя, что инструменты DO-178, процессы тестирования и документация по сертификации соответствуют нормативным стандартам. Организации, использующие эти контрольные списки, могут снизить риски сертификации, улучшить качество программного обеспечения и ускорить время выхода на рынок, достигая при этом полного соответствия программного обеспечения DO-178.

Обязательные шаблоны соответствия DO-178C для документации

Достижение соответствия DO-178C требует стандартизированной документации. Использование шаблонов DO-178 упрощает сертификацию, обеспечивает прослеживаемость и повышает эффективность.

Шаблоны планирования программного обеспечения

• Шаблон PSAC: Определяет область и стратегию сертификации.
• Шаблон СДП: Описывает процессы разработки и стандарты кодирования.
• Шаблон старшего вице-президента: Определяет охват тестирования и стратегию проверки DO-178.

Шаблоны документации и прослеживаемости

• Шаблон матрицы прослеживаемости требований (RTM): Связывает требования с дизайном, кодом и тестами.
• Шаблон резюме по программному обеспечению (SAS): Собирает все доказательства соответствия.
• Шаблон анализа влияния изменений: Отслеживает изменения для получения одобрения регулирующих органов.

Шаблоны тестирования и проверки

• Шаблон разработки тестового случая: Стандартизирует создание тестов для модульного, интеграционного и системного тестирования.
• Шаблон выполнения теста и отчета: Обеспечивает единообразие в документировании результатов.
• Шаблон анализа структурного покрытия: Отслеживает освещение MC/DC, решений и заявлений.

Шаблоны обеспечения качества и соответствия

• Шаблон SQAP: Определяет стандарты качества, аудиты и оценки.
• Шаблон IV&V: Обеспечивает независимую проверку соответствия.

Использование шаблонов DO-178 улучшает управление тестированием в проектах DO-178, улучшает прослеживаемость и ускоряет сертификацию. Стандартизированная документация снижает риски соответствия, обеспечивая при этом качество и безопасность программного обеспечения.

Заключение

Достижение соответствия DO-178C требует структурированного подхода, использования правильных инструментов, контрольных списков и шаблонов DO-178 для упрощения сертификации. От управления тестированием в DO-178 до отслеживания и проверки требований, использование специализированного программного обеспечения обеспечивает эффективность, снижает риски и ускоряет утверждение.

Интегрируя лучшие в своем классе решения DO-178, организации могут повысить надежность программного обеспечения, уверенно соблюдая нормативные стандарты.

Упростите процесс соответствия DO-178C с помощью Visure Solutions. Испытайте наши мощные инструменты управления требованиями и тестирования с 30-дневная бесплатная пробная версия— оптимизируйте сертификацию и обеспечьте полный охват тестированием DO-178 уже сегодня!