Hướng dẫn DO-178C: Giới thiệu về chứng nhận tiêu chuẩn RTCA DO-178

DO-178C là một bộ tiêu chuẩn và hướng dẫn phát triển phần mềm máy bay thương mại. Nó được xuất bản bởi Ủy ban kỹ thuật vô tuyến hàng không (RTCA) vào năm 1992 và kể từ đó đã được cập nhật nhiều lần, với phiên bản gần đây nhất là DO-178C/ED-12C, được phát hành vào năm 2011.

DO-178C thường được gọi là tiêu chuẩn “Cân nhắc phần mềm trong chứng nhận thiết bị và hệ thống trên không”. Nó hướng dẫn cách tiến hành một dự án phát triển phần mềm để đảm bảo rằng phần mềm thu được là an toàn để sử dụng trên máy bay.

DO-178C không phải là tiêu chuẩn bắt buộc, nhưng nó được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không và được nhiều cơ quan hàng không yêu cầu, chẳng hạn như Cục Hàng không Liên bang (FAA) tại Hoa Kỳ khi chứng nhận máy bay mới.

Mục tiêu và Phạm vi

Mục tiêu chính của DO-178C là thiết lập một quy trình tiêu chuẩn hóa để phát triển và chứng nhận phần mềm trên không. Nó áp dụng cho tất cả các phần mềm có tác động trực tiếp đến sự an toàn và hiệu suất của các hệ thống trên máy bay, bao gồm các hệ thống điều khiển chuyến bay, điều hướng, liên lạc và giám sát. Tiêu chuẩn cung cấp một khuôn khổ để phát triển, xác minh và xác nhận phần mềm, nhấn mạnh các quy trình nghiêm ngặt để đạt được độ an toàn và độ tin cậy.

Quy trình vòng đời phần mềm

DO-178C phác thảo một số quy trình vòng đời phần mềm phải tuân theo để đạt được chứng nhận. Các quy trình này bao gồm nắm bắt yêu cầu, thiết kế phần mềm, mã hóa, thử nghiệm, xác minh và quản lý cấu hình. Mỗi quy trình có các mục tiêu và hoạt động cụ thể phải được thực hiện, ghi lại và xem xét để tuân thủ tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn này cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của truy xuất nguồn gốc, đảm bảo rằng mỗi yêu cầu được liên kết với thiết kế, mã và tạo tác xác minh tương ứng.

Xác minh phần mềm

Xác minh là một khía cạnh quan trọng của DO-178C. Nó liên quan đến việc xem xét và đánh giá có hệ thống các tạo phẩm phần mềm để đảm bảo tuân thủ các yêu cầu và tiêu chuẩn. Các hoạt động xác minh bao gồm đánh giá mã, phân tích tĩnh, kiểm tra động và kiểm tra tích hợp phần mềm. Tiêu chuẩn yêu cầu sử dụng các kỹ thuật xác minh nghiêm ngặt để đạt được mức độ tin cậy cao về độ an toàn và độ tin cậy của phần mềm.

Quản lý Cấu hình

DO-178C chú trọng đáng kể vào quản lý cấu hình để đảm bảo kiểm soát và truy xuất nguồn gốc các thay đổi phần mềm trong suốt vòng đời phát triển. Quản lý cấu hình liên quan đến việc xác định, kiểm soát và lập tài liệu về các hạng mục phần mềm, bao gồm mã, tài liệu và các trường hợp thử nghiệm. Các thay đổi đối với các mục này phải được quản lý và theo dõi cẩn thận để duy trì tính toàn vẹn của phần mềm và hỗ trợ truy xuất nguồn gốc chính xác.

Quy trình cấp giấy chứng nhận

Chứng nhận phần mềm theo DO-178C bao gồm đánh giá kỹ lưỡng và có hệ thống bởi các cơ quan quản lý, chẳng hạn như Cục Hàng không Liên bang (FAA) ở Hoa Kỳ hoặc Cơ quan An toàn Hàng không Liên minh Châu Âu (EASA) ở Châu Âu. Quy trình chứng nhận bao gồm việc nộp tài liệu, chứng minh việc tuân thủ tiêu chuẩn và được các cơ quan có thẩm quyền xem xét. Mức chứng nhận đạt được tùy thuộc vào DAL và việc hoàn thành thành công tất cả các hoạt động bắt buộc được nêu trong DO-178C.

Mức độ tuân thủ

DO-178C xác định năm mức độ quan trọng của phần mềm, được gọi là Mức độ đảm bảo thiết kế (DAL). Các DAL nằm trong khoảng từ A (quan trọng nhất) đến E (ít quan trọng nhất). Mức độ quan trọng xác định mức độ nghiêm ngặt cần thiết trong quy trình chứng nhận và phát triển phần mềm. DAL cao hơn yêu cầu nhiều hoạt động tài liệu, kiểm tra và xác minh hơn để giảm thiểu các rủi ro liên quan.

DO-178C phân loại an toàn thành năm cấp độ, với mỗi cấp độ tương ứng với hậu quả của lỗi phần mềm:

• Cấp độ A (Thảm họa) – Một sự cố thảm khốc có thể gây ra tử vong và thường dẫn đến mất máy bay.
• Cấp độ B (Nguy hiểm) – Một sự cố nguy hiểm có tác động tiêu cực đáng kể đến sự an toàn hoặc hiệu suất hoặc làm giảm khả năng vận hành máy bay của phi hành đoàn do đau đớn về thể chất hoặc khối lượng công việc cao hơn, hoặc gây thương tích nghiêm trọng hoặc tử vong cho hành khách.
• Trình độ C (Chuyên ngành) – Một sự cố nghiêm trọng làm giảm đáng kể giới hạn an toàn hoặc tăng đáng kể khối lượng công việc của phi hành đoàn và nó có thể khiến hành khách khó chịu hoặc thậm chí bị thương nhẹ.
• Cấp độ D (Trẻ vị thành niên) – Một lỗi nhỏ làm giảm nhẹ giới hạn an toàn hoặc tăng nhẹ khối lượng công việc của phi hành đoàn. Ví dụ về những lỗi nhỏ có thể bao gồm việc gây bất tiện cho hành khách hoặc thay đổi kế hoạch chuyến bay thường lệ.
• Cấp độ E (Không ảnh hưởng an toàn) – Lỗi này không ảnh hưởng đến an toàn, hoạt động của máy bay hoặc khối lượng công việc của phi hành đoàn. Một ví dụ có thể bao gồm một lỗi trong hệ thống giải trí trên máy bay. 

Đối với mỗi cấp độ trong số năm cấp độ an toàn, một số mục tiêu nhất định phải được đáp ứng để đáp ứng các yêu cầu đủ điều kiện bay và được chấp thuận cho phần mềm được sử dụng trong các sản phẩm hàng không dân dụng: