Alenia Aermacchi开发了DO-178B级别的Autopilot软件A认证

挑战

开发公司的第一个DO-178B级别A认证的自动驾驶系统

解决方案

使用基于模型的设计来为系统和软件设计建模,验证需求覆盖率,生成代码,并为认证机构生成报告和其他工件

结果

  • 要求审查认证高达30%较短
  • 飞行减少了20%
  • 自动化的低级认证活动

“对我们来说,基于模型的设计的一个关键优势是专注于设计和开发而不是低级编码,验证和认证任务的能力。结果是更高的质量,DO-178B认证软件,更快的迭代。“

Massimiliano Campagnoli,Alenia Aermacchi
阿莱尼亚飞机M-346。

拥有类似于最新战斗机的飞行特性,阿莱尼亚航空公司的M-346使飞行员能够在低生命周期成本的飞机上安全地训练。配备4台冗余计算机,M-346飞行控制系统(FCS)支持线控飞行控制和先进的自动驾驶能力。金宝app

Alenia Aermacchi使用基于模型的设计来开发自动驾驶仪软件,并证明它至DO-178B级别A.

“基于模型的设计,一切都是联系在一起的,”Massimiliano Campagnoli说,他是Alenia Aermacchi的FCS应用软件团队负责人。“我们的S金宝appimulink系统模型是可执行的,能够早期验证需求。同样的模型,经过更新以符合DO-178B建模标准,被用于生成飞行代码。”

挑战

由于M-346自动驾驶仪系统是第一个工程团队开发的,主要目标是快速识别问题并将反馈纳入测试飞行员。最终自动驾驶仪软件需要DO-178B级别认证。

该团队决定沿着两条道路追求开发方法:实验和认证。在实验路径上,他们将专注于快速发展,使用不那么严格的DO-178B Level D标准,并采用架构性解决方案,以保障整体系统的可靠性和安全性。金宝搏官方网站对于认证路径,他们将重用和改进设计的实验版本,以开发完全DO-178B Level A认证的软件。

Alenia Aermacichi需要一个开发环境,这些开发环境将支持这两条路径的活动和目标,包括设计模拟,需求可追溯性,金宝app模型覆盖率分析,代码生成和分析以及报告生成。

解决方案

Alenia Aermacchi工程师使用基于模型的设计开发了M-346的自动驾驶仪软件,使用模型的设计使用Simulink金宝app®

一个系统和控制工程师团队在Simulink和StateFlow中开发了一个系统模型金宝app®对于ARP-4754,使用statflow来定义六个主要的自动驾驶仪状态,它们之间的转换,以及其他控制逻辑。他们进行了仿真来验证系统行为。

该团队详细阐述了系统模型,以创建自动驾驶仪软件模型,优化它以提高性能,并采用建模和安全标准来满足认证约束。

它们在软件模型上运行了额外的模拟,并使用Simulink Covericage™使用模型覆盖率分析确保了100%的软件要求覆盖了这些测试。金宝app

它们在Simulink要求™中使用了需求管理界面,以将软件要求链接在IBM中金宝app®合理的®®到Si金宝appmulink和statflow对象的模型。使用Sim金宝appulink Report Generator™,他们生成了用于认证的需求可追溯性报告。

他们使用Model Advisor来检查他们的软件模型是否符合DO-178B的高完整性标准和阿莱尼亚·马基公司自己的定制规则。

使用嵌入式编码器®,团队从他们的软件模型中生成了大约17,000行的C代码。他们编译了PowerPC的生成代码®处理器使用绿山®Adamulti®编译器。

团队使用了Polyspace®静态分析工具检查代码运行时错误,确保符合MISRA C®编码标准,并为认证信用创建工件。他们使用DO认证套件对Polyspace代码验证器和Simulink覆盖进行了认证。金宝app

该团队根据他们为Simulink创建的软件模型测试创建了生成的代码的测试套件。金宝app在运行这些测试后,将代码覆盖结果与模型覆盖结果进行比较,从Simulink覆盖率获得。金宝app

M-346飞机(包括自动驾驶仪功能)已从意大利国防部的秘书处和国家军备局秘书处获得型式认证。Alenia Aermacchi工程师目前正在研究一个项目,其中所有软件组件(CSCIS)将使用基于模型的设计和经过认证到DO-178C开发。

结果

  • 要求审查认证高达30%较短.Campagnoli说:“在以前的项目中,需求覆盖率分析是基于主观评估手工执行的。”“金宝appSimulink、Simulink Coverage和Simulink Requirements使我们能够自动化这种分析,并提供了客观的覆盖率度量,这帮助我们将认证的需求评审缩短了30%。”

  • 飞行减少了20%.“基于模型的设计使我们能够根据飞行员和飞行工程师反馈快速改进设计,”Campagnoli说。“我们将时间降至飞行约20%。更重要的是,我们在提高软件质量的同时这样做了。“

  • 自动化的低级认证活动.Campagnoli说:“我们自动化了许多低级的认证活动,包括需求覆盖率分析、运行时错误检查和标准遵从性检查。”“自动化解放了我们,使我们可以花更多的时间来细化需求、优化系统、改进我们的测试,以及执行其他更高价值的任务。”