KCG和DO-178B
1 什么是DO-178B標準
民用航空電子系統(tǒng)的開發(fā)在提高生產(chǎn)力和保證安全性這兩方面有著非常嚴格的要求。為此,國際航空無線電委員會(RTCA)針對民用航空電子系統(tǒng)的開發(fā)制定了DO-178B標準。在歐洲和美國,如果一架民用飛機沒有通過DO-178B質(zhì)量認證就不允許在其領(lǐng)空飛行。越來越多的國家將DO-178B標準作為民航領(lǐng)域必須的資格認證,在中國,DO-178B標準的推行和認證也是民航領(lǐng)域的必然趨勢。
執(zhí)行DO-178B質(zhì)量認證的權(quán)威機構(gòu)隨著各個國家和地區(qū)不盡相同。在歐洲,該質(zhì)量認證由JAA(Joint A viation Authority)執(zhí)行;在美國由FAA執(zhí)行;在加拿大則由Transport Canada來執(zhí)行。通常,被一個機構(gòu)認證通過的飛機在一定條件下也會被另外一個機構(gòu)默認通過。
與DO-178B標準密切相關(guān)的還有一個國際組織,叫CAST(Certification Authorities Software Team),即權(quán)威認證的軟件小組。它專門負責DO-178B標準中軟件開發(fā)流程、軟件質(zhì)量控制以及軟件質(zhì)量認證等事務。該小組由JAA、FAA以及Transport Canada的代表組成,每年舉行3-4次聚會來討論各國的開發(fā)標準。
由于SCADE主要面向航空電子中軟件的開發(fā),我們與CAST保持著緊密的聯(lián)系,以保證我們的產(chǎn)品和方法學在提高生產(chǎn)力的同時滿足DO-178B標準。
2 SCADE/KCG與DO-178B質(zhì)量認證
SCADE中的代碼生成器KCG是目前世界上唯一的滿足DO-178B的民航A級標準的。SCADE的使用不僅很大程度地提高了軟件開發(fā)的效率,而且對DO-178B的質(zhì)量認證也帶來巨大的幫助。首先請看下面的事實:
著名的航空界泰斗在民用航空電子系統(tǒng)的開發(fā)中,為了通過DO-178B質(zhì)量,都使用了SCADE。例如:空中巴士(Airbus)A340/500-600、A380的飛行控制系統(tǒng)、歐洲直升機(EUROCOPTER)的EC155, EC135, EC145, EC225等等。
用了SCADE以后,已有十多個航空系統(tǒng)成功地通過了DO-178B質(zhì)量認證。
用了SCADE以后,DO-178B質(zhì)量認證的成功率達到了100%。
用了SCADE以后,DO-178B質(zhì)量認證的時間大大縮短了。例如,歐洲直升機的EC155原來的認證時間為20個月,用了SCADE后的認證時間縮短為8個月
如果我們從技術(shù)角度來解釋這些事實,SCADE在軟件開發(fā),軟件驗證,軟件測試,以及技術(shù)文檔等幾個方面為我們節(jié)約了大量的工作。
2.1 軟件開發(fā)
DO-178B標準規(guī)定了航空系統(tǒng)開發(fā)的軟件生命周期必須要經(jīng)過軟件需求進程、軟件設(shè)計進程、軟件編碼進程和軟件集成進程。每個進程的輸出分別為高層需求、低層需求、源代碼和可執(zhí)行目標代碼。具體地我們可以用下面的圖來表示。
SCADE工具覆蓋了軟件開發(fā)周期中從需求到源代碼的整個過程,也就是說,它覆蓋了上述的軟件需求進程、軟件設(shè)計進程、軟件編碼進程。它不僅為軟件開發(fā)提供了一個很好的平臺,而且省略大量的軟件編碼的工作。
2.2 軟件驗證
DO-178B標準不僅嚴格地規(guī)定了軟件開發(fā)的流程,而且還規(guī)定了每個流程都必須經(jīng)過嚴謹?shù)尿炞C。光有開發(fā)進程的驗證還不夠,為了保證驗證工作的質(zhì)量,它還規(guī)定了驗證工作本身還要通過驗證。詳見下圖。
驗證流程 | 軟件需求進程的驗證 | 軟件設(shè)計進程的驗證 | 軟件編碼進程 | 軟件集成進程 | 驗證進程的驗證 | 合計 |
DO-178B | 7個 | 13個 | 6個 | 6個 | 8個 | 40個 |
用SCADE可完全省略的工作項 | 4個 | 8個 | 6個 | 0 | 3個 | 21個 |
用SCADE可部分省略的工作項 | 3個 | 4個 | 0 | 6個 | 0 | 13個 |
2.3 軟件測試
根據(jù)DO-178B標準,軟件測試要完成如下圖所示的7類測試。使用SCADE以后,底層測試可以完全省略,而軟件集成測試、軟件需求覆蓋率分析、軟件結(jié)構(gòu)覆蓋率分析,以及額外測試等等都可以得到部分的節(jié)約。
2.4 技術(shù)文檔
DO-178B質(zhì)量認證需要提供大量的文檔。這些文檔的編制和更新是一個耗費極大勞力和資源的工作。SCADE則很大程度地節(jié)約了這方面的工作:它可以自動生成大量的文檔,并保持更新;KCG包里還提供了一系列的官方文檔,以供DO-178B質(zhì)量認證使用。