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1. 引言
在航空器设计和开发中,系统安全性评估至关重要。安全评估的目的是确保飞机及其子系统在各种飞行条件下能够安全、稳定地运行,满足行业标准和适航认证要求。功能危险性评估(FHA)、初步系统安全性评估(PSSA) 和 系统安全性评估(SSA) 是航空系统安全设计的核心工具,它们从设计早期阶段到最终验证阶段贯穿整个系统开发周期。每个阶段都有特定的任务和目标,确保飞机的设计、实现和集成都能符合设定的安全性要求。
本文将通过一个具体的飞行控制系统(Flight Control System, FCS)案例,详细说明如何综合运用 FHA、PSSA 和 SSA,实现系统设计与验证的完整安全评估。
2. FHA、PSSA、SSA 的关系与差异
功能危险性评估(FHA) 是系统安全评估的第一步,目的是识别系统功能失效状态及其对飞行安全的潜在影响,并根据失效的严重性设定顶层安全性目标。初步系统安全性评估(PSSA) 则是在系统设计过程中进行的评估,旨在验证建议的系统架构是否能够满足 FHA 中设定的安全性目标,并分解这些目标为详细的安全性需求。系统安全性评估(SSA) 则是验证实现的系统是否真正满足了 FHA 和 PSSA 中的所有安全性需求,是系统设计从验证到适航认证的关键环节。
三者的关系可概括为:FHA 定义需求,PSSA 确认架构,SSA 验证实现。它们共同构成了航空系统设计的安全性框架,从设计初期到最终实现的各个阶段逐步深入,确保系统安全性得到全面保障。
3. 实际案例概述:飞行控制系统的安全性评估
在本文中,我们以飞行控制系统(FCS)为案例,展示如何综合应用 FHA、PSSA 和 SSA 来完成安全性评估。飞行控制系统是飞机的关键子系统之一,负责飞机的姿态和方向控制,确保飞机在各种飞行条件下能够保持稳定的飞行状态。FCS 主要包括以下功能:
俯仰控制:调整飞机机头的上仰或下俯。
滚转控制:控制飞机围绕纵轴的左右旋转。
偏航控制:通过尾舵控制飞机的左右转向。