航空电子合格审定：DO-178和DO-254标准实践指南

随着全球航空产业近些年的快速发展，国内越来越多的企业开始从事机载产品的研制。对航空产业而言，安全是头等大事，民用航空器，包括其部件和子系统的整体性能和操作特性，在预期运行环境和使用限制下必须始终符合其型号设计并处于安全可用状态。为此，各国政府和民用航空主管部门均通过法律、法规、规章及标准等形式对民用航空器的设计、生产制造、运营、维修等活动提出了明确的要求，满足这些要求是机载产品研制企业进入航空市场的基本“门槛”。　

随着信息化程度的提高，绝大多数机载产品都成为包含电子软硬件的“复杂系统”，其安全性常常无法通过单一的测试手段证明，并且其内在和外在逻辑在没有分析工具支持的情况下往往难以理解。按照现代系统工程理论，复杂系统研制只有遵循严格的系统工程过程，才能保证终产品符合型号设计并处于安全可用的状态。为此，世界航空业界根据长期的经验，联合制定了指导系统研制的SAE ARP 4754、指导软件开发的RTCA DO-178标准、指导复杂电子硬件开发的RTCA DO-254标准，以及指导系统安全性分析的SAE ARP 4761等一系列标准。这些标准在机载产品研制、合格审定实践中得到广泛的应用，成为“事实上的强制性要求”。我国企业进入机载产品研制领域的时间短，缺乏实践经验，迫切需要对上述标准的解读和理解以提升研制能力。 

中航机载系统共性技术有限公司是航空工业机载系统有限公司的下属公司，从事机载系统共性技术研究的专业机构，秉承笃行航空强国使命、助力机载产业发展的理念。面向国内航空企业需求，征得本书英文版作者授权公开发表，公司组织专家翻译了本书，并增加了注释和解读，旨在促进对这些标准的理解，推动形成国内民机企业合作共享的文化氛围，助力我国民机产业的发展。

本书是中航机载系统共性技术有限公司组织编写的民机机载工程研制序列丛书之一。本书系统介绍了DO-178和DO-254标准的基本原理，特别是从工程实践的角度对如何贯彻标准要求作出了详细的讲解，对民机机载软硬件的研制有较大的参考价值，可作为民机机载系统研制工程技术人员的参考资料，也可以作为院校教材使用。 

本书主要由牟明、田莉蓉组织翻译、统稿和审定，参加本书译校的有贺莹、李浩、陆敏敏、杨爱民、邢亮和谭伟伟。由于时间仓促以及水平有限，错误之处在所难免，敬请读者批评指正。

本书对 DO-178和DO-254标准的核心思想和关键内容进行了深入解读和讨论，为机载软硬件的研制与合格审定提供指导。 针对机载软硬件研制与合格审定过程中的常见错误和易忽视的关键点展开详细讨论，对关键概念进行了清晰定义，对常见问题和误解进行了澄清，以帮助读者理解标准并实施应用。 本书在介绍软硬件研制内容的同时，还对系统需求、DO-330和 DO-297标准的相关要求与软件研制的关系进行了阐述，以便工程技术人员更完整地应用 DO-178和 DO-254标准。

译者牟明，研究员，装备发展部软件工程专家组成员，GJB5000A主任评价员。先后主持多项总装、工信部、科工局、装备发展部重点研究项目，获部级科技进步奖一项、二等奖三项、三等奖四项，先后负责航空工业集团公司六三一所型号及民机软件研制、预研及软件工程及中航机载系统共性技术有限公司科研工作，研制软件及硬件产品在我国军用及民用型号广泛应用。

作者：

Vance Hilderman先生具有超过35年的航空航天系统及软件设计和测试工作经验?毕业于冈萨加大学,获得工学学士学位和工商管理硕士学位, 后又获得南加州大学计算机工程硕士学位?毕业后就职于休斯公司,开始了他的职业生涯?他在航空航天领域的工作经历涉及40多种机型和150多个机载系统?1990年在罗克韦尔· 柯林斯航电公司的资助下,Vance Hilderman先生创立了家公司,该公司迅速成为世界上的航空电子设备软件服务机构?在为全球50家?著名的航空电子设备公司完成数百个项目的同时,他开始了DO-178标准的公开培训?VanceHilderman先与他的同事一起,针对DO-178和DO-254标准培训了超过7000名行业专业人员,超过了美国所有其他私人和政府赞助的DO-178标准培训架构培训人员的总和;后与他的同事共同创立了 High-Rely公司(www.afuzion.com),致力于日益增长的航空电子设备和安全关键软件服务和咨询?

Tony Baghai先生具有超过30年的航空航天系统和软件设计?开发和合格审定工作经验,他拥有机械工程学士学位和航空工程硕士学位,在波音商用飞机公司拥有长期而杰出的职业生涯?在波音公司工作期间,Tony Baghai先生成为有史以来获得FAA系统和A级软件认证的年轻的委任工程代表?在十四年的委任工程代表工作期间,Tony Baghai先生的足迹几乎遍及全球所有的整机及机载系统公司,成为著名的航空电子设备认证专家?Tony Baghai先生管理着全球的航空电子设备服务公司之一的认证部门,与几乎所有主要的航空电子设备制造商密切合作?他是High-Rely公司的联合创始人?

1 概述 1

2 DO-178标准的实际应用 8

3 策划项目 14

4 关键等级 30

5 合格审定 35

6 成本和效益 39

7 军用认证 46

8 项目启动 50

9 安全性评估 58

10 计划?开发和正确性验证 64

11 质量保证计划 69

12 配置管理 71

13 软件开发及验证计划 77

14 系统需求 81

15 软件设计 88

16 单元测试 99

17 软件测试 104

18 结构覆盖分析 116

19 测试和工具 125

20 DO-254标准(硬件) 129

21 硬件设计生命周期 139

22 差距分析 145

23 再谈验证 155

24 项目团队和能力成熟度模型集成 167

25 软件合格审定计划 175

26 工具鉴定 182

27 软件设计考虑 186

28 成本估算和度量 191

29 DO-178C标准及其影响 196

30 综合模块化航空电子系统的认识和符合性(DO-297标准) 204

31 软件工具鉴定概述和考虑(DO-330标准) 211

本书对 DO-178和DO-254标准的核心思想和关键内容进行了深入解读和讨论，为机载软硬件的研制与合格审定提供指导。 针对机载软硬件研制与合格审定过程中的常见错误和易忽视的关键点展开详细讨论，对关键概念进行了清晰定义，对常见问题和误解进行了澄清，以帮助读者理解标准并实施应用。 本书在介绍软硬件研制内容的同时，还对系统需求、DO-330和 DO-297标准的相关要求与软件研制的关系进行了阐述，以便工程技术人员更完整地应用 DO-178和 DO-254标准。

译者牟明，研究员，装备发展部软件工程专家组成员，GJB5000A主任评价员。先后主持多项总装、工信部、科工局、装备发展部重点研究项目，获部级科技进步奖一项、二等奖三项、三等奖四项，先后负责航空工业集团公司六三一所型号及民机软件研制、预研及软件工程及中航机载系统共性技术有限公司科研工作，研制软件及硬件产品在我国军用及民用型号广泛应用。

作者：

Vance Hilderman先生具有超过35年的航空航天系统及软件设计和测试工作经验?毕业于冈萨加大学,获得工学学士学位和工商管理硕士学位, 后又获得南加州大学计算机工程硕士学位?毕业后就职于休斯公司,开始了他的职业生涯?他在航空航天领域的工作经历涉及40多种机型和150多个机载系统?1990年在罗克韦尔· 柯林斯航电公司的资助下,Vance Hilderman先生创立了家公司,该公司迅速成为世界上的航空电子设备软件服务机构?在为全球50家?著名的航空电子设备公司完成数百个项目的同时,他开始了DO-178标准的公开培训?VanceHilderman先与他的同事一起,针对DO-178和DO-254标准培训了超过7000名行业专业人员,超过了美国所有其他私人和政府赞助的DO-178标准培训架构培训人员的总和;后与他的同事共同创立了 High-Rely公司(www.afuzion.com),致力于日益增长的航空电子设备和安全关键软件服务和咨询?

Tony Baghai先生具有超过30年的航空航天系统和软件设计?开发和合格审定工作经验,他拥有机械工程学士学位和航空工程硕士学位,在波音商用飞机公司拥有长期而杰出的职业生涯?在波音公司工作期间,Tony Baghai先生成为有史以来获得FAA系统和A级软件认证的年轻的委任工程代表?在十四年的委任工程代表工作期间,Tony Baghai先生的足迹几乎遍及全球所有的整机及机载系统公司,成为著名的航空电子设备认证专家?Tony Baghai先生管理着全球的航空电子设备服务公司之一的认证部门,与几乎所有主要的航空电子设备制造商密切合作?他是High-Rely公司的联合创始人?