Сертификация сложных технических систем

6.5.1. Зарубежный опыт сертификации программно-математического обеспечения

В авиационной промышленности накоплен многолетний опыт конструирования, производства, монтажа и применения аналогового оборудования и систем, в том числе выполняющих в полете критические функции. Разработаны и успешно применяются методы и процедуры, позволяющие демонстрировать соответствие требованиям, предъявляемым полномочными государственными органами, регулирующими деятельность в области авиации. Согласно этим требованиям отказы в оборудовании и системах, выполняющих критические функции, не должны оказывать влияния на безопасность летательного аппарата.

В перспективе все большую долю будут составлять оборудование и системы, использующие цифровые вычислители. При этом качество программно-математического обеспечения (ПМО) будет непосредственно влиять на безопасность полетов. Таким образом, необходима разработка руководств по сертификации программно-математического обеспечения. За рубежом, и в первую очередь в США, накоплен значительный опыт сертификации цифрового бортового оборудования самолетов, представляющий значительный интерес для отечественных специалистов. Наиболее полно принципы сертификации авиационного бортового оборудования изложены в документах Радиотехнической комиссии США по аэронавтике (РТКА). Временный специализированный комитет, учрежденный исполкомом РТКА, пришел к заключению, что хотя стандарты РТКА и стандартизированные технические требования федерального авиационного управления (FAA) и охватывают в достаточной степени сертификационные требования и характеристики выполняемых функций, однако необходимо дополнительное руководство относительно требований к программно-математическому обеспечению. Временный специализированный комитет рекомендовал исполкому РТКА образовать специальный комитет, целью которого явилась бы разработка и оформление в виде документа практических методов, помогающих сертифицировать оборудование и системы, основанные на использовании программно-математического обеспечения. В 1980 г. был учрежден Специальный комитет «Математическое обеспечение цифрового радиоэлектронного авиационного оборудования».

Круг полномочий комитета включал в себя следующие вопросы:

• разработку плана проверки и демонстрации качества программно-математического обеспечения;

• разработку классификации требований при демонстрации качества программно-математического обеспечения по категориям, определяемым критичностью систем при выполнении полета;

• разработку информационного и конструктивного материала по программно-математическому обеспечению авиационного оборудования;

• выдачу рекомендаций относительно изменений существующих стандартов, необходимых для учета особенности применения цифровой техники;

• координацию деятельности с другими организациями.

6.5.2. План сертификации

Предполагается, что любая программа сертификации цифрового бортового оборудования или системы будет выполняться в соответствии с планом, подготовленным соискателем свидетельства о летной годности летательного аппарата и утвержденным полномочным государственным органом, регулирующим авиационную деятельность.

План должен охватывать:

• категорию критичности, применительно к которой должны быть сертифицированы оборудование или система;

• существо сертификации (сертификация типа, соответствие стандартизированным техническим требованиям и пр.);

• программы разработки, испытаний, сопровождения и гарантии качества программно-математического обеспечения;

• разделы нормативных документов, на соответствие которым будет проводиться сертификация;

• специальные условия;

• документацию, необходимую для сертификации.

6.5.3. Классификация функций по категориям критичности

Критерии, используемые при сертификации цифрового оборудования и систем, основаны на значимости функций, выполняемых этим оборудованием или системами для безопасности полета. Ключевое значение при этом имеет влияние, оказываемое неисправностью или утратой функции, на безопасность. Описанные ниже категории критичности приняты авиационными специалистами и полномочными государственными органами, регулирующими авиационную деятельность. Существуют следующие категории критичности функций:

׳ критическая – к ней относятся функции, для которых возникновение любой опасной ситуации или проявление ошибки исключает безопасное продолжение полета и выполнение посадки;

• важная – к ней относятся функции, для которых возникновение любой отказной ситуации или ошибки снижает возможности летательного аппарата и уменьшает способность экипажа справиться с неблагоприятными условиями полета;

• не важная – к ней относятся функции, для которых отказы или ошибки не приводят к значительному ухудшению возможностей летательного аппарата или экипажа.

Классификация каждой функции осуществляется с использованием описания проекта, анализа, моделирования, метода аналогий, наземных и летных испытаний и пр.