介绍
航空无线电技术委员会 (RTCA) 为航空业制定技术指导和标准，重点是确保机载系统的安全性、性能和可靠性。其最重要的贡献之一是 DO-178 系列标准，该标准为航空电子软件的开发和验证制定了指导方针。
RTCA DO-178 是认证安全关键型机载系统和设备中使用的软件的事实标准。它定义了目标、流程和标准，以确保整个开发生命周期中的软件可靠性、合规性和可追溯性。DO-178 有助于降低风险、提高软件质量并满足监管要求，因此对于商业和国防航空项目至关重要。
RTCA DO-1992B 于 178 年首次推出，并被广泛采用为航空软件认证的基石。然而，软件技术和开发方法的进步凸显了更新的必要性。RTCA DO-2011C 于 178 年发布，通过引入基于模型的设计、形式化方法、面向对象编程和改进的工具认证流程的补充文档来解决这些挑战。这一转变使该行业能够更好地适应现代软件工程实践，同时保持严格的安全要求。
了解 RTCA DO-178B 和 RTCA DO-178C
什么是 DO-178B？
RTCA DO-178B，正式名称 “机载系统和设备认证中的软件考虑因素” 于 1992 年推出。它是 DO-178 标准的第二次迭代，取代了早期版本 DO-178A，以应对航空业不断变化的软件开发挑战。
主要目标和指导方针
DO-178B 概述了一个结构化框架，以确保安全关键型软件满足严格的认证要求。其目标包括：
- 建立清晰的开发生命周期。
- 确保从需求到代码和测试的可追溯性。
- 验证软件功能的正确性和完整性。
该标准将软件分为五个设计保证级别 (DAL)，其中 DAL A 最为关键，要求遵守最严格。
在确保软件合规性方面的作用
DO-178B 确保航空电子软件符合安全性和可靠性标准，从而最大限度地降低系统故障风险。其准则对于获得 FAA 和 EASA 等航空当局的监管批准至关重要，从而实现机载软件认证的全球标准化。
什么是 DO-178C？
软件开发实践的进步，包括面向对象编程、基于模型的设计和形式化验证方法，造成了 DO-178B 适用性的缺口。为了弥补这些缺口，RTCA DO-178C 于 2011 年推出，提供针对现代方法的增强指导，同时保持其前身的严格安全重点。
扩大重点领域
DO-178C 引入了补充文件来扩大其范围：
- 星期四-330：工具鉴定流程。
- 星期四-331：基于模型的开发和验证指南。
- 星期四-332：面向对象技术的考虑。
- 星期四-333：形式化方法在验证中的应用。
这些补充提供了详细的指导来解决现代软件开发中的特定复杂问题。
增强清晰度和附加补充
与 DO-178B 相比，DO-178C 提供了更明确的目标、更完善的需求可追溯性流程和更新的验证指南。它强调自动化工具和方法，以提高整个软件开发生命周期的效率、一致性和合规性。
DO-178B 和 DO-178C 之间的主要区别
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方面
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DO-178B
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DO-178C
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补充文件
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无需补充文件
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引入了四个补充内容：DO-330（工具鉴定）、DO-331（基于模型的开发）、DO-332（面向对象技术）、DO-333（形式化方法）
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工具资质
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对工具鉴定的指导有限
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使用 DO-330 认证开发和验证工具的详细指南
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基于模型的开发
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未解决
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DO-331 为在软件开发和验证中使用模型提供了指导
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面向对象技术
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不包括
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DO-332 概述了面向对象编程和设计的注意事项
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形式方法
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未指定
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DO-333 允许使用形式化方法进行验证，减少测试工作量
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需求管理
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基本需求定义和验证
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改进需求管理，增强可追溯性
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可追溯分析仪
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基本可追溯性要求
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增强了从需求到代码和测试的端到端可追溯性
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验证流程
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手动和半自动化流程
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强调验证和确认活动的自动化
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自动化支持
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有限的自动化指导
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高度重视自动化工具的使用和资格认证流程
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该表格突出显示了 DO-178B 和 DO-178C 之间的区别，以及 RTCA DO-178C 如何在其前身的基础上为航空电子软件开发提供更全面、更现代化的指导。
DO-178B 和 DO-178C 之间的过渡面临哪些挑战？如何克服这些挑战？
与旧系统的兼容性问题
挑战： 基于 DO-178B 的系统可能缺乏 DO-178C 合规所需的结构和可追溯性机制，从而难以与新要求的整合。
解决方案：
- 进行差距分析以确定需要更新的领域。
- 实施增量系统升级以满足 DO-178C 目标。
- 使用向后兼容的工具将遗留系统与现代解决方案连接起来。
增加验证和确认要求
挑战： DO-178C 要求更严格的验证活动，包括使用形式化方法和基于模型的开发实践。
解决方案：
- 使用合格的工具自动化验证和确认过程。
- 利用 DO-333（形式化方法）通过数学证明减少测试工作量。
- 利用基于模型的设计进行软件模型的早期验证。
复杂的工具鉴定流程
挑战： DO-330 工具鉴定标准的引入增加了确保开发和验证工具符合认证要求的复杂性。
解决方案：
- 根据 DO-330 指南建立结构化的工具资格认证流程。
- 维护全面的文档来证明工具合规性。
- 与提供预先合格的工具以提高效率的供应商合作。
培训和资源挑战
挑战： 过渡到 DO-178C 需要对新的补充文件和先进技术（例如形式化方法和面向对象设计）进行专门培训。
解决方案：
- 投资开发和质量团队的综合培训计划。
- 聘请或咨询熟悉 DO-178C 实践的专家。
- 开发内部知识共享计划以推广最佳实践。
通过积极应对这些挑战，组织可以从 DO-178B 无缝过渡到 DO-178C，确保合规性，同时提高软件开发和认证效率。
DO-254 与 DO-178C 的比较
什么是 DO-254？
DO-254，标题 “机载电子硬件设计保证指南” 是 RTCA 制定的一项标准，用于指导航空电子系统硬件的开发和认证。该标准于 2000 年发布，重点确保电路板、ASIC 和 FPGA 等电子元件的安全性和可靠性。
DO-254 是 DO-178C 的硬件对应标准，DO-254C 规范软件开发。通过设定设计、验证和可追溯性目标，DO-XNUMX 确保机载电子硬件满足严格的安全性和可靠性要求，使其成为航空当局认证的必备标准。
DO-254 和 DO-178C 之间的主要区别
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方面
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星期四-254
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DO-178C
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重点地区
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硬件开发
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软件开发
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目的
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确保机载电子硬件的安全性和可靠性
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确保航空电子软件的安全性、可追溯性和质量
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设计保证级别 (DAL)
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DAL A 至 DAL E（硬件关键性级别）
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DAL A 至 DAL E（软件关键性级别）
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合规目标
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与软件相比，验证要求不那么详细
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全面的验证和确认流程
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认证范围
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专注于 PCB、FPGA 和 ASIC 等物理组件
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涵盖嵌入式软件、代码设计和测试
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工具资质
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对工具鉴定的指导有限
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通过 DO-330 提供广泛的工具鉴定指导
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可追溯分析仪
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硬件需求和设计之间的可追溯性
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从需求到代码和测试的端到端可追溯性
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验证方法
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功能测试、模拟和覆盖率分析
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动态测试、静态分析和形式化方法
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交叠
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这两个标准都需要文档、设计保证级别和认证工件
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两者均旨在确保机载系统的安全合规性
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DO-254 和 DO-178C 集成挑战
同步认证的复杂性
挑战： 由于时间表和开发流程不同，同时对硬件（DO-254）和软件（DO-178C）进行认证可能具有挑战性。
解决方案：
- 制定协调硬件和软件认证里程碑的综合项目计划。
- 使用标准化文档实践来减少冗余并提高一致性。
硬件和软件团队之间的沟通
挑战： 硬件和软件开发团队之间沟通不畅可能导致需求不一致和延迟。
解决方案：
- 通过定期会议和共享工具促进跨职能协作。
- 实施集成需求可追溯系统，以确保硬件和软件需求之间的一致性。
通过了解差异并解决集成挑战，组织可以简化航空电子系统的认证流程，同时满足 DO-254 和 DO-178C 合规目标。
DO-254 和 DO-178C 标准的优势
增强的安全性和可靠性
- 这两项标准确保了高质量航空电子系统的开发，最大限度地降低了系统故障的风险。
- DO-178C 确保软件安全，而 DO-254 则侧重于硬件可靠性，为系统安全提供了整体方法。
- 通过遵守这些标准，组织可以满足机载系统的严格监管要求。
结构化开发流程
- 这些标准为硬件和软件的设计、开发、验证和认证提供了系统的方法。
- DO-178C 和 DO-254 定义的设计保证级别 (DAL) 有助于根据关键性确定开发活动的优先顺序。
- 结构化的指导方针促进项目执行的一致性，确保可预测的结果。
提高可追溯性和验证性
- 端到端的可追溯性确保所有需求都得到彻底的捕获、实施和测试。
- DO-178C 强调从需求到代码和测试用例的可追溯性，而 DO-254 将硬件要求与物理设计联系起来。
- 增强的验证技术可以提高缺陷检测能力并确保符合认证目标。
通过利用 DO-254 和 DO-178C 的优势，组织可以实现安全、可靠且合规的航空电子系统，从而在航空航天行业获得竞争优势。
应对 DO-178C 和 DO-254 挑战的最佳实践
投资合规自动化工具
- 利用经过认证且合规的工具进行需求管理、验证和可追溯性，以减少人工工作量。
- 实施符合 DO-330 资格的工具来自动化测试、验证和文档流程。
- 好处包括更快的认证时间和更好的错误检测。
硬件和软件团队的早期整合
- 从项目一开始就鼓励硬件和软件开发团队之间的合作。
- 进行联合设计审查和验证会议以协调硬件和软件要求。
- 使用集成平台同时管理 DO-178C 和 DO-254 工件。
适当的培训和资源分配
- 提供 DO-178C、DO-254 以及 DO-331、DO-333 等补充文件的专业培训。
- 聘请或咨询精通硬件和软件认证流程的专家。
- 战略性地分配资源来管理复杂的工具鉴定和验证任务。
保持强大的可追溯性
- 建立需求、设计元素和测试用例之间的全面可追溯性。
- 使用先进的需求管理平台无缝链接硬件和软件需求。
- 确保认证工件的可追溯性，以证明合规性并降低审计风险。
通过采用这些最佳实践，组织可以克服同时进行 DO-178C 和 DO-254 认证的挑战，有效实现合规性，同时提高机载系统的质量。
DO-254、DO-178B 和 DO-178C 的 Visure 要求 ALM 平台
Visure 要求 ALM 平台简化了 DO-178C 和 DO-254 合规性的管理，确保软件和硬件符合严格的认证要求。以下是 Visure 支持认证流程的方式：
强大的需求管理
- 集中存储库： 在一个平台上管理软件和硬件需求，实现更好的协作。
- 版本控制和可重用性： 有效地跟踪变更并重复使用项目间的需求。
端到端可追溯性
- 完整的可追溯性： 确保从需求到设计、代码、测试和验证的可追溯性。
- 可视化： 跟踪并可视化需求和开发活动之间的关系。
可定制的合规性指标和报告
- 定制报告： 为 DO-178C 和 DO-254 认证创建自定义合规报告。
- 实时指标和仪表盘： 通过进度可见性和自动审计保持进度。
人工智能助手
- 需求和测试用例生成： 人工智能有助于生成需求和测试用例，并提出适用的标准。
- 风险与质量分析： 自动分析风险并提出改进建议以实现更好的合规性。
验证和确认
- 自动验证： 将需求链接到测试以进行自动验证和跨域验证。
- 符合 DO-178C/DO-254 标准： 支持认证所需的所有验证活动。
风险与变更管理
- FMEA 和影响分析： 利用集成的 FMEA 和影响分析尽早降低风险。
- 基线管理： 保持对已批准的要求和变更的控制。
无缝集成
- 从 MS Word 和 Excel 导入/导出： 轻松将现有文档迁移到 Visure。
- 工具集成： 与 Rapita Systems 和 IBM DOORS 等工具集成，支持顺畅的数据交换。
使用 Visure 满足 DO-178C 和 DO-254 合规性的好处：
- 提高效率： 自动化需求生成、测试用例创建和风险分析等关键流程可加快合规流程。
- 提高合规性和可追溯性： 端到端的可追溯性和实时合规报告确保了简化的认证过程。
- 无缝协作： 硬件和软件团队之间加强协作可最大限度地减少错误和错位。
- 可扩展至大型项目： Visure 的平台旨在扩展大型、复杂的航空航天项目，支持小型和大型团队。
Visure Requirements ALM 平台简化了 DO-254、DO-178B 和 DO-178C 的复杂认证流程，提高了合规性、效率和准确性。
结语
向 DO-178C 和 DO-254 标准的过渡带来了独特的挑战，但通过正确的工具和策略，可以更有效地实现合规性。 视觉要求 ALM 平台 提供全面的解决方案，确保端到端可追溯性、强大的需求管理、AI 辅助流程以及与现有工具的无缝集成。通过增强软件和硬件团队之间的协作、自动化关键任务并提供实时合规性可见性，Visure 简化了满足航空航天项目认证标准的复杂性。
对于寻求简化认证流程并提高整体项目效率的组织， 视力 是理想的选择。
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