KCG和DO-178B

1 什么是DO-178B標(biāo)準(zhǔn)

　　民用航空電子系統(tǒng)的開發(fā)在提高生產(chǎn)力和保證安全性這兩方面有著非常嚴(yán)格的要求。為此，國(guó)際航空無(wú)線電委員會(huì)（RTCA）針對(duì)民用航空電子系統(tǒng)的開發(fā)制定了DO-178B標(biāo)準(zhǔn)。在歐洲和美國(guó)，如果一架民用飛機(jī)沒(méi)有通過(guò)DO-178B質(zhì)量認(rèn)證就不允許在其領(lǐng)空飛行。越來(lái)越多的國(guó)家將DO-178B標(biāo)準(zhǔn)作為民航領(lǐng)域必須的資格認(rèn)證，在中國(guó)，DO-178B標(biāo)準(zhǔn)的推行和認(rèn)證也是民航領(lǐng)域的必然趨勢(shì)。
　　執(zhí)行DO-178B質(zhì)量認(rèn)證的權(quán)威機(jī)構(gòu)隨著各個(gè)國(guó)家和地區(qū)不盡相同。在歐洲，該質(zhì)量認(rèn)證由JAA（Joint A　　　viation Authority）執(zhí)行；在美國(guó)由FAA執(zhí)行；在加拿大則由Transport Canada來(lái)執(zhí)行。通常，被一個(gè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證通過(guò)的飛機(jī)在一定條件下也會(huì)被另外一個(gè)機(jī)構(gòu)默認(rèn)通過(guò)。
　　與DO-178B標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)的還有一個(gè)國(guó)際組織，叫CAST（Certification Authorities Software Team），即權(quán)威認(rèn)證的軟件小組。它專門負(fù)責(zé)DO-178B標(biāo)準(zhǔn)中軟件開發(fā)流程、軟件質(zhì)量控制以及軟件質(zhì)量認(rèn)證等事務(wù)。該小組由JAA、FAA以及Transport Canada的代表組成，每年舉行3-4次聚會(huì)來(lái)討論各國(guó)的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。
　　由于SCADE主要面向航空電子中軟件的開發(fā)，我們與CAST保持著緊密的聯(lián)系，以保證我們的產(chǎn)品和方法學(xué)在提高生產(chǎn)力的同時(shí)滿足DO-178B標(biāo)準(zhǔn)。

2 SCADE/KCG與DO-178B質(zhì)量認(rèn)證
　　SCADE中的代碼生成器KCG是目前世界上唯一的滿足DO-178B的民航A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的。SCADE的使用不僅很大程度地提高了軟件開發(fā)的效率，而且對(duì)DO-178B的質(zhì)量認(rèn)證也帶來(lái)巨大的幫助。首先請(qǐng)看下面的事實(shí)：

• 著名的航空界泰斗在民用航空電子系統(tǒng)的開發(fā)中，為了通過(guò)DO-178B質(zhì)量，都使用了SCADE。例如：空中巴士（Airbus）A340/500-600、A380的飛行控制系統(tǒng)、歐洲直升機(jī)（EUROCOPTER）的EC155, EC135, EC145, EC225等等。

• 用了SCADE以后，已有十多個(gè)航空系統(tǒng)成功地通過(guò)了DO-178B質(zhì)量認(rèn)證。

• 用了SCADE以后，DO-178B質(zhì)量認(rèn)證的成功率達(dá)到了100%。

• 用了SCADE以后，DO-178B質(zhì)量認(rèn)證的時(shí)間大大縮短了。例如，歐洲直升機(jī)的EC155原來(lái)的認(rèn)證時(shí)間為20個(gè)月，用了SCADE后的認(rèn)證時(shí)間縮短為8個(gè)月

　　如果我們從技術(shù)角度來(lái)解釋這些事實(shí)，SCADE在軟件開發(fā)，軟件驗(yàn)證，軟件測(cè)試，以及技術(shù)文檔等幾個(gè)方面為我們節(jié)約了大量的工作。

2.1 軟件開發(fā)
　　DO-178B標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了航空系統(tǒng)開發(fā)的軟件生命周期必須要經(jīng)過(guò)軟件需求進(jìn)程、軟件設(shè)計(jì)進(jìn)程、軟件編碼進(jìn)程和軟件集成進(jìn)程。每個(gè)進(jìn)程的輸出分別為高層需求、低層需求、源代碼和可執(zhí)行目標(biāo)代碼。具體地我們可以用下面的圖來(lái)表示。

　　SCADE工具覆蓋了軟件開發(fā)周期中從需求到源代碼的整個(gè)過(guò)程，也就是說(shuō)，它覆蓋了上述的軟件需求進(jìn)程、軟件設(shè)計(jì)進(jìn)程、軟件編碼進(jìn)程。它不僅為軟件開發(fā)提供了一個(gè)很好的平臺(tái)，而且省略大量的軟件編碼的工作。

2.2 軟件驗(yàn)證
　　DO-178B標(biāo)準(zhǔn)不僅嚴(yán)格地規(guī)定了軟件開發(fā)的流程，而且還規(guī)定了每個(gè)流程都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿?yàn)證。光有開發(fā)進(jìn)程的驗(yàn)證還不夠，為了保證驗(yàn)證工作的質(zhì)量，它還規(guī)定了驗(yàn)證工作本身還要通過(guò)驗(yàn)證。詳見下圖。

2.3 軟件測(cè)試
　　 根據(jù)DO-178B標(biāo)準(zhǔn)，軟件測(cè)試要完成如下圖所示的7類測(cè)試。使用SCADE以后，底層測(cè)試可以完全省略，而軟件集成測(cè)試、軟件需求覆蓋率分析、軟件結(jié)構(gòu)覆蓋率分析，以及額外測(cè)試等等都可以得到部分的節(jié)約。



2.4 技術(shù)文檔
　　DO-178B質(zhì)量認(rèn)證需要提供大量的文檔。這些文檔的編制和更新是一個(gè)耗費(fèi)極大勞力和資源的工作。SCADE則很大程度地節(jié)約了這方面的工作：它可以自動(dòng)生成大量的文檔，并保持更新；KCG包里還提供了一系列的官方文檔，以供DO-178B質(zhì)量認(rèn)證使用。