用户故事

Leonardo加速雷达导航软件DO-178C的开发和合规

挑战

开发用于搜索和救援直升机的雷达导航软件,并认证它为DO-178

解决方案

使用基于模型的设计来跟踪需求到设计元素;生成可确认的代码;运行基于自动化模拟的、SIL和PIL测试;并生成报告和文档

结果

  • 再认证周期时间减少90%以上
  • 检测速度翻了两番
  • 产生了25万页交互链接的文档

“DO资格认证套件消除了认证过程中涉及的大量猜测。它帮助我们理解如何使用MathWorks工具进行基于模型的设计,并使用自动化来满足DO-178目标,使我们能够比以前更快地向认证机构展示工件。”

Calum Brown博士,莱昂纳多
一架配备莱昂纳多鱼鹰30有源电子扫描阵列雷达系统的AW101远程直升机。

一架配备莱昂纳多鱼鹰30有源电子扫描阵列雷达系统的AW101远程直升机。


由列奥纳多公司开发的AW101远程直升机机队使挪威皇家空军能够在高北极地区执行全天候、昼夜的搜索和救援任务。每架飞机都配备了莱昂纳多鱼鹰30有源电子扫描阵列(AESA)雷达系统,为机组人员提供360度的监视和地面测绘覆盖。

达芬奇的工程师使用基于模型的设计与MATLAB®和仿真软件®加速鱼鹰30雷达系统嵌入式导航软件的开发,并满足DO-178C设计保证C级认证要求。

Leonardo首席系统工程师Andrew Tortolano表示:“尽管我们在使用MATLAB、Simulink和DO资格证套件开发基于模型设计的认证软件方面经验有限,但我们能够实现DO- 178c目标,并满足认证权威机构的要求。”“这是对DO资格套件中概述的文档、测试用例和程序的证明;基于模型的设计所实现的自动化;以及MathWorks工程师对我们的支持。”

挑战

在早期的系统工程审查中,安全案例强调,由于鱼鹰雷达系统将为直升机机组人员提供附带的导航提示,其软件服从DO-178安全指南。雷达系统工程团队以前没有按照DO-178指南开发软件,因此需要扩展他们现有的开发过程,以允许他们交付可认证的源代码到软件过程中。这涉及确定支持核证所需的活动或步骤。

团队还必须确定完成这些活动所需的附加工具,然后将这些工具限定为DO-178工作。他们希望将合格的工具集成到他们的增强开发过程中,这样他们就可以跟踪需求,生成代码,增加测试自动化,并跨项目重用模型和代码。

解决方案

Leonardo工程师使用基于模型的设计和MATLAB和Simulink产品开发了鱼鹰雷达系统导航软件,他们通过了DO-178认证。2022世界杯八强谁会赢?

与MathWorks顾问合作,团队审查了他们现有的系统设计,并开发了重组设计和工作流的路线图,以遵循DO-178指导方针。

根据DO认证套件中详细的文档和程序,团队对以下产品进行了DO-178认证:Polyspace Bug Finder™,Polyspace Code Prover™,Simulink Check™,Simulink2022世界杯八强谁会赢? Coverage™,Simulink Report Generator™和Requirements Toolbox™。

使用需求工具箱中的需求管理接口,他们将系统和IBM中的高级需求联系起来®理性的®®到捕获系统底层需求的Simulink模型的相应元素。

使用Simulink Test™,工程师们编写并执行了基于仿真的测试,使用Simulink Coverage来度量和分析模型覆盖率,并识别未测试的模型元素。他们还发现了模型中违反标准和指导方针的情况,使用Simulink Check执行特定于DO-178的检查。

该团队生成了近10,000行可读的MISRA®-兼容的C代码从他们的模型与嵌入式Coder®.他们通过软件在循环(SIL)和处理器在循环(PIL)测试验证了这段代码,并将模拟输出与测试输出进行了比较。他们还使用Polyspace code Prover和Polyspace Bug Finder对代码进行静态分析,以确保代码没有溢出、除零和其他运行时错误。

使用Simulink Report Generator,团队生成了文档,包括覆盖率度量和测试结果,他们将这些文档提供给认证机构指定的工程代表(DER)。

鱼鹰30雷达导航解决方案功能被评估为DO-178 C级,目前在挪威皇家空军搜索和救援飞机上服役。Leonardo正在将鱼鹰30的模型和测试用例重用到其他项目中,包括陆基导航系统,并期望在类似项目中减少60-80%的非经常性工程(NRE)成本。

结果

  • 再认证周期时间减少90%以上。托托拉诺说:“在一次早期飞行测试之后,我们对软件的要求进行了更新。”“在过去,这样的改变需要一个由一名系统工程师和两名软件工程师组成的团队花三个月的时间。在基于模型的设计中,我们不需要回归测试。我们只是用自动代码生成、测试和文档重新运行整个过程,让一个工程师在三周内完成工作成为可能。”
  • 检测速度翻了两番。Leonardo UK首席系统工程师Calum Brown博士说:“在过去,我们每天最多可以进行约50个见证测试,这需要两名工程师。”“由于由Simulink Test和其他MathWorks工具实现的自动化,我们现在每周可以运行1500个测试——通过的测试不需要SQA工程师的见证,因为我们已经为这些工具获得了do -178的资格。”
  • 产生了25万页交互链接的文档。“总的来说,我们使用Simulink test和Simulink Report Generator生成了相当于大约25万页交互链接的测试报告和其他文档,”Brown指出。正如认证机构所做的那样全权委托为了审查他们想要的任何东西,我们觉得能够为我们所做的一切提供证据更容易。如果DER想看到任何特定的结果,他们都可以得到,并与我们的模型完全连接,这真的建立了他们的信任。”
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