qq_41854911的博客

当ChatGPT掀起生成式AI的浪潮时，工程师们发现了一个尴尬的现实：询问“如何编写软件合格审定计划”，AI的回答可能充满似是而非的术语，却无法精确关联FDO-178C的对应内容。现在市面上有许多的AI大模型+适航知识库的方案，之前我的文章介绍了一种本地大模型加知识库的解决方法。此外，ima知识库的容量大小可以到30GB（企鹅大气），只要管理好文件的格式，理论上是完全可以把机载适航相关的内容容纳进去的。后续会不断增加适航法规，适航规章，适航标准，适航书籍，适航相关的论文，以及网上其他一些优秀的内容。

构建基于Deepseek的适航知识库：双方案对比与实战案例全解析精华导读：手把手构建航空领域专属知识库，让大模型秒变适航专家！你是否苦恼于通用大模型在航空技术问答中缺乏专业性？本文揭秘两大硬核方法，基于与，教你打造精准可靠的机载系统知识库！

ARP4754B》是航空电子系统开发的核心指导文件，为飞机和系统的研制保证、安全评估和开发过程提供了全面框架。本文针对《ARP4754B》前三章节内容，围绕研制保证级别分配、安全评估、需求管理、配置管理及其与其他标准的衔接进行解读，旨在为企业更高效地实施该标准提供参考。安全评估是研制保证过程的核心环节，其输出（如危害分类、安全目标）为FDAL/IDAL的分配提供依据，同时指导后续验证活动的开展。FDAL（功能开发保证级别）和IDAL（项目开发保证级别）的合理分配是确保系统开发安全性和合规性的基础。

鸟撞可能导致飞机的结构损坏、电气系统失效、甚至飞行控制系统的失效，因此，航空设计团队和飞行员必须充分认识鸟撞的风险，并采取有效措施减少其对飞行安全的影响。为了进一步提升航空器对鸟撞等特定风险的应对能力，制造商和适航当局应在适航性认证中更加重视鸟撞的风险评估，尤其是通过PRA分析来评估鸟撞对飞机各个系统的影响。飞行员的及时反应、设计团队对鸟撞事件的充分评估以及适航性标准的完善，都对减少鸟撞带来的安全隐患具有至关重要的作用。中的鸟撞事件，虽然最终没有造成事故，但这一事件引发了对鸟撞风险的广泛关注。

本节提供了本文件中使用的术语定义。引用的定义与相关行业来源一致，ARP4761A/ED-135 和 ARP5150A 中的定义与本文件中的定义已协调统一。评估（ASSESSMENT）：一种评估过程，可能包括一种或多种分析方法和经验。假设（ASSUMPTIONS）：无需证明的陈述、原则和/或前提。保证（ASSURANCE）：为提供足够的信心和证据而进行的有计划的系统性行动，确保产品或过程满足规定要求（参考 RTCA DO-178C/ED-12C）。可用性（AVAILABILITY）

机载系统的复杂性主要体现在以下几个方面：多学科交叉软件工程硬件设计电子电气系统机械控制人机工程系统安全严格的安全要求失效概率要求（10^-9/飞行小时量级）功能安全等级划分冗余设计要求故障检测与隔离能力复杂的运行环境极端温度条件电磁干扰环境振动与冲击高空低压环境系统集成挑战多供应商协同异构系统接口实时性要求认证合规性工程判断是指工程师在机载系统研制过程中，基于以下要素做出的专业决策：判断依据专业知识储备工程经验积累适航要求理解。

*软件工程（Software Engineering）**是一门专注于软件系统开发的工程学科，其目标是通过系统化的方法确保软件的高质量、可靠性和可维护性。**系统工程（Systems Engineering）**是一种跨学科的方法，用于设计、集成、验证和管理复杂的系统。因此，航空领域的软件工程师不仅需要掌握软件需求工程的方法，还必须理解如何按照 DO-178C 标准进行需求的管理和验证。通过理解系统工程和软件工程中的需求工程，开发团队能够更有效地捕获和管理需求，从而提高项目的成功率和产品的安全性。

见过太多介绍4754的文章，言必称“按照4754第Ｘ章节的要求”。事实上，4754不能被称为“行业标准”，仅管有FAA和EASA的背书，4754，正如它本身标题所言，就是一份“指南”（guideline ），正确、有效地应用4754，必须领会其精髓和内在的含义，而不是逐字逐句地生搬硬套。航空领域高度重视系统的安全性和一致性，因此，行业内倾向于遵循被广泛接受的最佳实践，而不是探索新的方法。在这种情况下，虽然它是指南，但由于缺乏其他可接受的合规方法，它实际上被广泛视作行业标准，成为企业开发和认证的基准。

然而，软件失效可能导致严重的飞行事故，因此确保航空软件的。其核心目标是通过科学的开发方法提高软件的稳定性，减少开发过程中的错误，并确保软件在其整个生命周期内的有效性和可维护性。软件工程提供了通用的软件开发方法，而 DO-178C 则进一步细化了这些方法，以确保航空系统中嵌入式软件的安全。软件工程是一种系统化的软件开发方法，旨在通过规范化的流程和技术手段，确保软件的。作为一种规范化的软件开发方法，强调整个开发过程的系统化和可控性，而。作为航空业的权威标准，则为软件开发提供了更加详细的规范和要求。

随着现代航空技术的飞速发展，民用航空器的设计和开发变得越来越复杂。航空器中集成了大量的电子设备、控制系统和软件模块，这些系统的正常运行直接关系到飞行安全。系统工程通过协调不同学科之间的协作，确保复杂系统在其生命周期内的功能完整性和安全性。作为行业的权威标准，提供了一套系统化的方法，帮助开发人员在确保系统安全性和合规性的同时，提高项目的开发效率。系统工程提供了一般性的开发方法，而 ARP4754 则细化了这些方法，以确保航空系统的安全性和可靠性。发布的行业标准，旨在为民用航空器及其系统的开发提供指南。

体系是一个具有。

无论您是行业新手还是经验丰富的专业人士，都可以通过本篇文章快速查找相关资料，提高对适航认证、机载系统、软件及硬件等领域的理解。本部分详细解析ARP 4754A、ARP 4761、DO-178C、DO-254等核心标准，并介绍其在机载系统开发中的应用。介绍FAA、EASA、CCAR等主要航空管理机构的适航规章体系，并说明各类飞行器（如固定翼、旋翼机、无人机等）的适航要求。本部分还探讨硬件设计、验证与确认过程中的挑战。从系统架构设计到机载设备的集成与管理，本部分介绍机载系统的研发体系及适航管理的最佳实践。

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DO-178C 全称《机载系统和设备软件的合格审查考虑》，是基于 DO-178B 的改进版本，旨在解决机载软件开发中安全性和可靠性的问题。该标准适用于所有含有软件的机载系统或设备，涵盖了软件的整个生命周期。DO-178C 提出了多项新要求，如对模型驱动开发、形式化方法、软件工具鉴定等方面的规定，进一步提升了机载软件开发的安全性和适航性。DO-178C 采用目标导向的框架，将软件安全性分为五个等级（A 至 E），不同的等级对应不同的开发和验证要求。

本CM中的一些术语定义如下;但是,为了提高可读性,某些章节包含特定的定义(如第4节)。此外,读者可能需要EUROCAE标准(如ED-80/DO-254)中包含的定义,因为这些定义在下面没有重复。术语含义专用集成电路(ASIC)用于实现功能的集成电路,包括但不限于:门阵列、标准单元和全定制器件,涵盖线性、数字和混合模式技术。ASIC是掩膜可编程组件。复杂电子硬件(CEH)所有不是简单的器件均视为复杂。参见简单硬件的定义。COTS IC任何不在特定核心中执行软件的COTS数字或混合电子器件。

DO-254标准是RTCA和EUROCAE共同发布的《机载电子硬件设计保证指南》，其核心目标是确保航空电子硬件的安全性和可靠性。该标准与DO-178C软件标准类似，但更关注硬件设计的验证与确认。DO-254强调通过系统化的验证活动，确保硬件设计符合安全性要求，并减少潜在故障的风险。验证是指通过一系列活动（如测试、分析、评审等），确认硬件设计是否符合需求和安全性要求。确保设计实现的功能和性能符合系统需求发现并修正设计中的潜在问题提供可靠证据支持适航审查。

DO-254标准是RTCA和EUROCAE共同发布的《机载电子硬件设计保证指南》，其核心目标是确保航空电子硬件的安全性和可靠性。该标准与DO-178C软件标准类似，但更关注硬件设计的验证与确认。DO-254强调通过系统化的验证活动，确保硬件设计符合安全性要求，并减少潜在故障的风险。验证是指通过一系列活动（如测试、分析、评审等），确认硬件设计是否符合需求和安全性要求。确保设计实现的功能和性能符合系统需求发现并修正设计中的潜在问题提供可靠证据支持适航审查。

未来，随着适航标准和工程实践的不断演进，验证与符合性方法将持续优化，以应对日益复杂的系统设计需求。设计保证过程中的验证活动具有双重作用，既用于设计过程的质量控制和风险管理，又作为适航符合性方法的重要支持材料。在未来的航空电子系统开发中，进一步优化设计保证与验证活动的协同作用，将有助于应对日益复杂的工程挑战，推动航空安全技术的发展。为了全面理解这二者之间的关系，本章将系统说明设计保证过程中的验证活动如何既服务于设计保证，又作为符合性方法中的核心证明材料。最终，通过功能测试和环境测试验证硬件的实际性能。

根据RTCA DO-254标准第1.6节"复杂性考虑"的明确定义:“如果机载电子硬件可以通过适合其相应设计保证等级的全面组合的确定性测试和分析,并且能够确保其在所有可预知的工作条件下正确执行预期功能而不产生异常行为,该硬件就可以被定义为简单电子硬件。可通过确定性测试进行完整验证行为可预测且可解释在所有工作条件下功能正确穷尽测试是验证简单电子硬件最基本也是最重要的方法。其核心思想是通过遍历所有可能的输入组合和内部状态,确保硬件在任何条件下都能正确工作。

设计保证是一套用于确保系统设计符合质量和可靠性要求的系统化流程，包括需求分析、设计评审、验证确认等活动。通过对设计过程的全面控制和管理，设计保证能够有效减少系统内的无序性和设计缺陷，维持系统的低熵状态，确保产品的安全性和可靠性。

MOC0-MOC9是一套由适航管理机构制定的具体符合性验证方法。这些方法涵盖了从设计、分析到测试等多种验证手段，确保航空产品符合适航标准。MOC0 - 符合性声明：直接声明产品设计符合适航标准。MOC1 - 说明性文件：提交设计图纸、技术方案等文档以支持验证。MOC2 - 分析/计算：使用工程分析和计算验证设计的性能和可靠性。MOC3 - 安全评估：开展功能危害分析（FHA）、故障树分析（FTA）等。MOC4 - 实验室试验：进行环境适应性、电磁兼容性等测试。MOC5 - 地面试验。

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对于执行标准化接口功能的COTS IP，这项活动可能得到COTS IP供应商测试用例的支持，或得到经过验证的测试向量的支持。为了验证设计的时序性能，考虑施加于设备的温度和电源供应变化以及半导体设备制造工艺变化，需要对所有极限情况进行分析，以衡量此类约束(温度、电压和工艺)在时序方面的影响，这也可能影响设备的运行频率。如目标CD-10所述，在申请人计划对DAL A或B定制设备使用验证工具，或对DAL A、B或C定制设备使用设计工具的情况下，申请人可以选择通过对工具输出的独立评估来提供对工具使用的信心。

复杂电子硬件广泛应用于现代航空、航天等高安全性行业中，这些硬件包括FPGA（现场可编程门阵列）、ASIC（专用集成电路）、PLD（可编程逻辑器件）等。不同于传统的固定逻辑电路，这些复杂硬件包含大量可配置的逻辑门、存储单元和接口，可以在设计后期或运行时进行特性配置和功能更新。结构复杂性：包含数以百万计的逻辑门、触发器和存储单元，形成复杂的互连网络功能复杂性：支持多任务并行处理，具备动态重构能力时序复杂性：包含多时钟域设计，具有复杂的同步机制接口复杂性：支持多种高速通信协议，需要处理复杂的数据交互。

本咨询通告旨在协助认证机构、授权代表(包括组织授权)和申请人执行机载电子硬件评审(以下简称"硬件评审")。硬件评审的目的是评估机载电子硬件是否符合适航要求和建议的符合性方法(即RTCA/DO-254)。本工作辅助文件应作为评审过程中的参考工具使用。它不应被用作检查表，也不包含所有可能需要评审的情况。同样，本工作辅助文件也不是用来替代DO-254，而应与DO-254一起使用。此外，本工作辅助文件可能包含一些不适用于特定项目评估的问题。

随着航空电子技术的快速发展,机载电子硬件在航空器系统中的应用越来越广泛,其复杂度也不断提高。为确保航空安全,需要对机载电子硬件进行合理分类并建立相应的设计保证要求。本文将详细探讨机载电子硬件的分类方法以及复杂电子硬件的判定标准。简单电子硬件是指可以通过全面的确定性测试和分析来确保在所有可预见的操作条件下正确执行预期功能且不会出现异常行为的硬件。不能被归类为简单硬件的电子硬件都应被视为复杂硬件。机载电子硬件的分类和复杂度判定是实施设计保证的基础。未来还需要根据技术发展不断完善相关标准和方法。

此外，FAA发布的Order 8110.105A文件和CAST-30补充了DO-254的适用性，特别在简单和复杂硬件的符合性方法上提供了具体指导。EASA发布的文件，如CM-SWCEH-001，则进一步规范了复杂电子硬件的开发与认证过程。由于这些系统对航空器的安全性和稳定性至关重要，确保机载电子硬件的可靠性和符合性成为适航认证中的关键步骤。符合性验证方法基于硬件的复杂性和设计保证等级（DAL）进行分类，本文将符合性验证方法分为简单电子硬件和复杂电子硬件两大类，详细介绍每类硬件在各DAL级别下的验证方法。

建立正确和完整的需求集是开发保证过程的基石。ED-80/DO-254 - 图11-1，项目9. - 设计工具认证 对于设计工具，与图11-1中注释的支持文本相反，工具历史不应作为工具评估和认证的独立手段。ED-80/DO-254 - 图11-1，项目2. - 识别工具支持的流程 在识别工具支持的设计或验证流程时，还重要的是识别工具在硬件开发流程中满足什么目的或活动。ED-80/DO-254图11-1项目4的工具评估/认证流程排除了"用于评估验证测试完成情况的工具，如基本分析中使用的工具"的活动需求。

在机载电子硬件的开发和适航认证过程中，DO-254标准起到了至关重要的作用。DO-254由RTCA发布，是关于航空电子硬件设计和验证的主要规范。该标准覆盖了从需求定义、设计、实现、验证到确认的完整生命周期，旨在确保电子硬件的安全性和可靠性。DO-254特别强调了硬件设计的验证和确认过程，通过规定严格的符合性验证要求，以保证硬件在预期的操作条件下能够安全运行。除了DO-254标准，FAA（美国联邦航空管理局）和EASA（欧洲航空安全局）还发布了多项补充性文件，以进一步明确适航认证的要求。

民机机载系统研发从业者的职业发展路径多样且富有挑战性。从技术深耕到项目管理、从标准化合规到跨部门沟通、从跨学科融合到国际化视野，每一步都至关重要。现代航空业的迅速发展意味着从业者需持续学习新技术、关注行业动态，并在实际项目中不断积累和提升自身能力。通过科学的职业规划，民机机载系统研发从业者可以从一名初级工程师成长为技术专家、系统架构师或高级管理者，为民用航空电子领域的发展贡献力量。

DO-254作为国际认可的机载电子硬件设计标准，为硬件的设计、开发和验证提供了完整的框架，而AC 20-152A进一步补充和解释了DO-254中的一些关键点，特别是在涉及用户可编程硬件（如FPGA、ASIC）时提出了更多的细化要求。无论是复杂电子硬件的设计、验证，还是COTS硬件的使用，FAA的这些文件为行业提供了重要的参考标准，并将在未来的航空发展中继续发挥关键作用。COTS硬件虽然降低了开发成本，但其应用的风险使得FAA要求开发人员进行更多的测试和验证，以确保这些硬件能够满足航空系统的高安全性要求。

本文件通过图表和文字说明了各个部分之间的关系。文档中的某些部分直接与系统开发、安全评估、硬件开发和软件开发过程相关联。例如，硬件安全评估应与系统安全评估密切互动，确保所有系统功能的安全要求得到了满足。

FAA和EASA在机载电子硬件的适航审查中虽然存在一些差异，但通过近年来的合作，这些差异正在逐步缩小。两者通过。

描述: 明确软件生命周期中各个过程及其活动。活动:4.2.a: 定义软件生命周期的活动。4.2.c: 选择适用的软件生命周期模型。4.2.d: 确定生命周期活动之间的依赖关系。4.2.g: 定义反馈机制。4.2.i: 确定过渡标准。4.3.c: 协调与其他过程的关系。输出:PSAC（合格审定计划）SDP（软件开发计划）SVP（软件验证计划）SCM计划（软件配置管理计划）SQA计划（软件质量保证计划）描述: 确定软件生命周期中各过程之间的相互关系。

研制保障等级包括两个主要部分：功能开发保障等级（FDAL）和项目开发保障等级（IDAL）。这两个等级分别用于定义功能和项目开发的严格性。FDAL：功能开发保障等级适用于整个系统的功能开发过程。FDAL 的分配基于 FHA 和失效状态等级，决定了开发过程中应采取的严格性要求。例如，灾难性失效条件通常会被分配最高等级的 FDAL，要求最严格的开发过程来确保错误最小化。IDAL：项目开发保障等级适用于系统中的各个项目，包括软件和硬件的开发。

在ARP 4754B标准下，功能是设计的核心，需求是实现功能的具体条件，系统是实现功能的手段。三者之间的关系是相互依存、动态演进的，通过迭代开发和验证确保民用飞机的安全性和可靠性。4. 需求驱动功能设计在民用飞机设计中，需求驱动功能设计是系统工程中的一个核心过程。需求明确了飞机必须满足的特定条件和标准，而功能是为实现这些需求而设计的具体操作能力。因此，需求不仅定义了飞机需要具备的性能，还直接指导了功能的选择、设计和优化。4.1 需求的来源客户需求法规需求市场需求和环境需求。

民用飞机机载系统的可靠性设计方法涵盖了多方面的内容，包括从确保无故障运行、简化维修，到保障维修资源的可得性、加强故障检测能力，再到提高系统在极端环境下的适应性。这些设计方法通过实际应用和案例展示了其在航空领域的重要性。在未来，随着科技的发展，这些设计方法还将不断演进和优化，为航空安全和效率的提升提供更强的保障。5. 可靠性设计方法的应用实例在民用飞机机载系统的设计中，可靠性设计方法广泛应用于确保系统在复杂、多变的飞行环境中能够长期可靠运行。以下几个应用实例展示了不同可靠性设计方法在实际飞机系统中的应用。

本文档定义了飞行控制系统中软件部分的具体需求。这些需求直接支持系统需求的实现，并为软件开发、验证和测试提供指导。

过细的系统需求还会导致频繁的变更，因为在开发过程中，技术实现方案可能会发生调整，如果系统需求文档包含了过多的技术细节，那么任何实现上的变化都可能导致需求的变更和更新。例如，一个系统需求可能简单地描述“系统应支持自动飞行”，但如果没有明确说明自动飞行的具体模式、触发条件、涉及的传感器数据等，开发人员在实现时可能会根据自己的理解做出不同的设计决策，导致系统最终的实现效果偏离原本的需求目标。因此，找到合适的需求粒度，既能够确保开发人员准确理解需求，又能够保持设计和实现的灵活性，是需求管理中的一项重要任务。

在本文中，我们详细探讨了需求的定义、需求与功能的关系、需求的分类、需求的描述方式以及需求编写的规则。需求和功能密不可分。结合INCOSE、ARP4754B和DO-178C的定义，可以看出，需求不仅仅是对系统行为和性能的描述，它更是整个系统开发的核心基础。在航空系统的开发中，ARP4754B和DO-178C是两个关键的行业标准，它们为需求的编写、管理、验证提供了详细的指导和规范。软件需求和硬件需求是系统需求的进一步分解，特别是对于机载系统中的软件部分，DO-178C详细规定了如何管理和验证软件需求。