国家航空航天实验室证明基于模型的设计对DO-178B飞行软件开发的好处

挑战

加快DO-178B级别的开发认证飞行软件

解决方案

使用Simulink和嵌入式编码器完成摊位警告系统试点项目，量化开发效率的改进，采用未来DO-178项目万博1manbetx的模型设计

结果

  • 代码分析和设计时间减半
  • 建立集成的工作流
  • 生成一致的、高质量的代码

“万博1manbetx基于模型和模型的设计减少了升级功能，代码分析时间和设计安全性嵌入式系统所需的努力。Simulink与Do-178过程的兼容性万博1manbetx给予了利用基于模型的设计的信心，以便我们即将到来的DO-178项目。“

Manju Nanda，国家航天实验室

国家航空航天实验室是印度民用部门唯一的政府航空航天研发实验室。CSIR-NAL由美国科学与工业研究委员会(Council of Scientific and Industrial Research)成立，具有三重使命:开发具有强大科学内涵的航空航天技术，设计和制造中小型民用飞机，支持所有国家航空航天项目。万博1manbetx

作为这项任务的一部分，CSIR-NAL开发了SARAS，一种14座、多用途轻型运输机。SARAS配备了最先进的失速预警系统和飞机接口计算机(SWS/AIC)，当飞机有失速危险时，它会向飞行员发出警报。最近，CSIR-NAL工程师完成了一个SWS/AIC试点项目，在该项目中，他们量化了基于模型的设计相对于传统的DO-178B Level a软件开发方法的优势。除此之外，他们还发现了利用MATLAB进行基于模型的设计®和模拟万博1manbetx®减少升级功能所需的努力75％。

CSIR-NAL的高级首席科学家J. Jayanthi说:“在过去，功能升级需要手动迭代设计更改、代码修改、重新测试和报告生成。”通过基于模型的设计，升级变得简单，因为需求、模型、代码、测试和报告之间的联系已经建立。我们只需要在模型级别上做一些更改，所有的事情——包括生成的代码——就会到位。”

挑战

CSIR-NAL首先通过手动编码C的算法来实现SARAS SWS / AIC系统。虽然该软件最终认证到DO-178B级别A，但努力需要比计划更长的时间。该团队将延迟延迟达到需求，实施的代码和进行验证的测试之间的差距。为了弥合这些差距，该团队必须执行众多手动活动，包括跟踪代码返回要求，进行覆盖分析，并制作认证所需的文档。

CSIR-NAL工程师试图在工作流程中自动化这些手动活动，该工作流入其现有的需求管理和测试工具。

解决方案

CSIR-NAL工程师使用Simulink, statflow完成了SWS试点项目万博1manbetx®，嵌入式编码器®。

它们在Simulink中设计了SWS，使用Stat万博1manbetxeFlow进行模型决策逻辑。

当他们开发了该模型时，他们遵守Mathworks汽车咨询板（MAAB）和DO-178B高完整性建模标准。它们使用Simulink Check™中的模型标准检查，以确保符合标准。万博1manbetx

CSIR-NAL工程师使用Simulink设计验万博1manbetx证器™从Simulink和statflow模型生成测试用例，并在运行仿真以执行测试时执行模型覆盖分析。

该团队使用嵌入式编码器从其模型中生成大约5000行的C代码。对于每个SWS子系统，他们将生成的代码与他们初始实现的代码进行了比较。

使用Sim万博1manbetxulink Requirements，工程师将SWS模型的元素与Microsoft中的需求联系起来®词。生成的代码包括作为注释的需求标签，使他们能够跟踪到模型和最终代码的需求。

该团队利用了Simulink和LDRA工具套件之间的集成来简化代码覆盖率分析和其他软件级测试活动，并在万博1manbetx模型和测试用例之间建立可跟踪性。

最后，该团队使用Simulink Report万博1manbetx Generator™来记录认证信用所需的模型和代码覆盖结果。

基于试点项目的成功，CSIR-NAL计划使用基于模型的设计来进行未来DO-178B和DO-178C级别的项目。

结果

  • 代码分析和设计时间减半。“对于SWS试点项目，我们收集了与传统方法比较的指标，”主科学家Manju Nanda说。“除了升级功能所需的努力减少75％之外，我们的代码分析时间减少了48％，设计时间减少了50％，与基于模型的设计，使我们能够更少的人做更多。”

  • 建立集成的工作流。“通过基于模型的设计，我们有一个明确定义的DO-178工作流程，与我们现有的工具集成，”Jayanthi说。“我们可以在Word或Telelogic中追踪要求®门®到LD万博1manbetxRA中的Simulink模型、生成的代码和代码级测试。我们可以使用Simulink报万博1manbetx告生成器和DO确认套件进行DO-178认证。”

  • 生成一致的、高质量的代码。“用嵌入式编码器生成的代码与我们的手写代码一样好，通常更紧凑，”Jayanthi说。“我们可以将代码追溯到我们的模型和要求，因为它是从我们的模型生成的，而且比手写代码更加一致，更容易维护。”

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