图来自田莉蓉老师的《机载电子产品设计保证实践》
1. 飞机级别(Aircraft Level)
需求捕获:从航空法规、市场需求和运营商要求中捕获飞机的总体需求,包括性能、安全性、航程、载荷等。
架构设计:飞机的整体架构设计,涵盖气动布局、飞行控制、推进系统等。
需求确认:通过系统的需求确认,确保每个系统和设备能够满足飞机整体需求。
需求验证:通过飞行测试、模拟仿真、系统集成测试验证飞机级别需求的实现。
安全性评估:通过ARP 4761等标准进行系统安全性评估,确保飞机在所有操作条件下的安全性。
2. 系统级别(System Level)
需求捕获:基于飞机级需求,系统级捕获具体的功能需求,例如飞行控制系统、通信导航系统、环境控制系统等的需求。
架构设计:系统架构设计,定义硬件、软件及其接口,并确保所有子系统的集成。
需求确认:系统架构和设计通过确认确保满足飞机级别的总体需求。
需求验证:通过子系统集成测试、系统仿真,验证系统功能的完整性和性能。
安全性评估:基于ARP 4754A和ARP 4761,进行系统级的安全性评估,确保在各种失效情况下系统的安全运行。
飞机级别和系统级别之间的信息流
需求自上而下传递:飞机级别需求传递至系统级别,系统需从飞机需求中分解出具体的子系统功能和性能需求。
反馈自下而上传递:系统级别的验证结果和性能反馈会上传至飞机级,确保飞机级需求得到正确实现并满足适航标准。
3. 设备级别(Equipment Level)
需求捕获:系统需求分解至设备级,设备级需求包含具体设备的性能指标、接口要求等。
架构设计:设备的硬件、软件和结构设计,确保其能够完成特定的功能任务并与其他设备集成。
需求确认:设备需求的确认主要通过系统的反馈和集成测试来进行。
需求验证:通过设备测试、硬件在环仿真等方式验证设备的功能、性能。
安全性评估:对设备进行失效模式分析,确保其在故障情况下的容错能力和系统安全性。
4. 硬件组件级别(Hardware Components Level)
需求捕获:根据设备级别需求,硬件组件的需求包括物理电路、传感器、执行器等具体物理硬件的性能要求。
架构设计:硬件组件设计包含电路设计、硬件接口、传感器布局等,确保硬件功能的实现和性能达标。
需求确认:通过硬件模块的测试和验证,确认其符合设备需求,并确保其可以在系统架构中有效工作。
需求验证:通过电气测试、环境测试和集成测试,验证硬件组件的可靠性和性能。
安全性评估:对硬件进行失效模式和影响分析(FMEA),评估其在系统中的安全性表现。
系统级别和硬件组件之间的信息流
需求流动:系统需求传递至硬件组件层,定义硬件的功能、接口、物理性能等具体要求。
反馈信息:硬件组件的测试和验证结果反馈至系统层,确保硬件与系统架构的集成和功能实现。
5. 软件组件级别(Software Components Level)
需求捕获:根据系统和设备需求,捕获软件的控制逻辑、算法和接口需求,确保软件功能支持设备和系统的需求。
架构设计:软件设计包括控制算法、接口协议、数据处理流程,确保与硬件和其他软件模块的无缝集成。
需求确认:通过软件模块测试、仿真和集成测试,确认软件功能和性能符合系统需求。
需求验证:通过单元测试、集成测试和系统测试,验证软件在不同工作环境和边界条件下的可靠性。
安全性评估:基于DO-178C标准,对软件进行安全性评估,确保其符合航空系统的安全性要求。
系统级别和软件组件之间的信息流
需求流动:系统需求传递至软件组件层,定义软件的功能、接口和性能需求,确保软件满足系统整体架构的要求。
反馈信息:软件组件的开发和验证结果反馈至系统层,确保软件正确实现功能,并与系统其他部分良好协同工作。
通过各个层级之间的紧密信息流动与协同,确保从飞机级别到硬件、软件组件的所有开发活动都能有效整合,满足整体设计需求并符合适航标准。这种方式保证了每个层级在协同开发中的信息透明和反馈机制,有助于问题的早期发现与解决。