跟着计算机技能飞速发展及飞机类型功用要求的不断进步，现代飞机简直一切重要功用都与软件有关，机载软件的运用规划飞速扩展，包含软件功用、结构和数据都更加杂乱。由于飞机阅历的外部环境和内部运转状况千变万化，飞翔安全和使命确保要求不断进步，使得机载软件具有实时性、高牢靠性的特征，也因而对机载软件的办理提出了更高的要求。软件办理是机载设备中的要害技能之一，对软件进行适航办理是一种处理飞机安全性问题的办法，也是最基本的安全性要求。
1 适航的概念与立异实践
1．1 适航的概念与内在
适航（Airworthiness）是来自民用航空的概念，1980年，美国科学院在《改善航空安全性》的陈述中给出了界说：适航是“在预期的运用环境中和在经声明并被赞同的运用期限之内运转时，航空器（包含其部件和子体系、功用和操作特征）的安全性和物理完好性”。
现在，关于民用飞机能否安全地完结各种客货运输事务，业界一般以其是否具有“适航性”来衡量，适航现已成为“安全性”一词在航空技能领域具有更深安全内在的专用词语。
1．2 适航要求
我国的适航办理制度是参照美国的适航办理制度树立的，因而我国的机载设备适航办理技能要求也相同参照美国机载设备适航技能要求。美国机载设备适航技能要求是美国联邦航空局（FAA）颁布的“技能标准规则（Technology Standard Order，TSO）”，大部分TSO中的技能要求引证的是美国“美国机动车工程协会（SAE）”和美国“无线电技能委员会（RTCA）”的技能文件，例如计算机软件要求（RTCA DO-178B）、机载电子硬件规划的特别要求（RTCA DO-254）等。
我国的民用飞机机载设备适航技能文件要求是CTSO，但我国现在独自颁布的CTSO不是许多，进行机载设备适航合格审守时能够直接运用美国的FSO。
1．3 适航在军机上的立异
安全性是军用飞机的固有特色，但在军机研发中，安全性作业的展开相对比较单薄，可供学习的经历较少，现在仅有安全性标准GJB900 -1990《体系安全性纲要》，但这一标准可操作性不强，缺少针对军机特征的具体技能和办法。在军机研发中引进适航理念，展开适航作业，是我国军机研发史上的一次斗胆测验和严重实践。适航条款的各项要求为军机的安全性规划供给了很好的学习。
2 软件适航办理
2．1 软件适航性
软件适航性标准选用的是RTCA DO-178B《机载体系和设备合格审定中对软件的要求》标准，该标准为机载设备嵌入式软件的研发供给攻略，确保其依照适航要求的安全性完结其预期功用。
RTCA DO-178B为机载设备嵌入式软件的开发进程提出了一系列相关的进程操控办法，包含软件等级区别、软件生命周期进程及之间的联系、软件验证进程、软件装备办理、软件质量确保等。机载设备研发单位依照RTCA DO-178B的要求对软件开发和各项活动别离施行标准化的工程办理、和谐、监督和操控，确保机载设备嵌入式软件的整个开发进程有标准化办理，对每个要完结的方针输入都有对应的方针输出，依据各阶段要求输出对应的契合性文件、代码和记载。比方软件需求阶段，需求依据软件研发使命书和软件方案文档发生软件需求标准阐明、软件评定陈述及软件质量确保（SoftWare Quality Assurance，SQA）记载等。
2．2 软件工程化办理
软件工程化办理是软件适航办理中最重要的一项办理办法。机载设备嵌入式软件遵从适航作业办理规则及软件工程化纲要，对软件开发全进程和生命周期进行界说、标准、操控和办理，使软件的每一项活动都在受控状况下进行，确保了软件状况的一致性，并到达机载软件装机状况明晰、完好，确保飞翔和保护确保的精确牢靠。
2．2．1 软件产品的剖析和规划
机载设备剖析和规划阶段是软件研发的开端阶段，设备承研单位依据体系研发总要求、技能协议书的要求合理分配软、硬件功用和功用目标，承认设备软硬件体系结构，进行开端危险性剖析并提出对设备的安全性要求，一起依据体系提出的功用、功用和信息接口要求，承认设备软件运转环境，编制软件研发使命书。
软件研发使命书是软件工程化办理和研发作业的要害一步，首要描绘软件开发的意图、方针、首要使命、功用及功用目标等要求，是后续开发阶段的必要输入文件，为软件开发供给了规划根底。
2．2．2 清晰软件生命周期进程和软件等级
（1）软件生命周期
机载设备嵌入式软件生命周期包含3个进程：软件方案进程、软件开发进程和软件归纳办理进程。
为确保机载设备嵌入式软件的质量，确保飞机的安全，依据软件生命周期的3个进程继而细化为10个阶段进行操控，别离是：设备剖析和规划阶段、软件方案阶段、软件需求阶段、软件规划阶段、软件编码阶段、软件集成阶段、软件检验与交给阶段、体系集成阶段、定型阶段、软件运用与保护阶段。各阶段之间是一个彼此弥补并不断重复的进程，阶段产品是一个重复迭代、继续改善进程的效果。
（2）软件等级
RTCA DO-178B依据软件所导致的失效状况类别，把软件等级区别为A、B、C、D、E五个等级，决议了规划确保活动的严厉程度。软件等级区别如表1所示。
若机载设备嵌入式软件依据软件失效状况剖析决议了软件等级为C级，则软件研发作业就依照软件适航要求中C级在每一软件生命周期进程中的方针要求和契合性办法进行，构成相应的软件生命周期文档。
2．2．3 软件装备办理
软件装备办理（Software Configuration Management，SCM）非常重要，它联系到软件研发作业的有用性、软件产品的可用性和可信性。SCM是标识和承认体系或设备中软件装备项的进程，在整个软件生命周期内操控这些软件装备项的发放和更改，记载并陈述装备的状况和更改要求，验证装备项的完好性和正确性。其间，软件装备项即软件产品在不一起期的组合，包含在软件生命周期各阶段发生的各种形式和各种版别的文档、程序和数据等。软件装备项跟着开发作业的发展而不断改动。
（1）拟定软件装备办理方案
机载设备施行初期依据该设备的软件开发方案进行装备策划，清晰装备办理内容，以便有方案地展开装备办理作业。一起依据软件开发方案等顶层文件承认装备办理的具体要求，由软件装备办理员拟定软件装备办理方案初稿，包含装备办理组织、标识规则、软件装备项、基线界说、更改操控、状况陈述和版别办理等。评定通往后，正式作为该设备装备办理活动的依据。
（2）基线
基线（baseline）是软件生命周期各阶段结尾的特定点，也称为里程碑。基线是经过正式审阅与赞同的标准阐明或产品，可用作下一步开发的根底。基线承认后，只能经过正式的更改办理办法改动。机载设备软件生命周期各阶段基线区别如图1所示。
（3）改动办理
满意RTCA DO-178B要求的软件研发进程中，一切基线改动都应在有用的操控下进行。
机载设备嵌入式软件由于其开发难度和开发周期，在软件生命周期的各阶段是很简单出问题的。一旦发现问题，不管是文档仍是代码，均需求经过改动来满意体系需求和相应的适航要求。软件改动前应提出请求，经过严厉批阅后才干施行改动，避免随意修正构成的失控和紊乱，导致软件作业的损害。一起对软件更改还树立了问题陈述单、更改请求、更改陈述、问题归零、出／入库的可追踪办理制度。更改后的软件产品经过评定和批阅后再归入装备办理。
2．2．4 质量操控和监督
满意RTCA DO-178B要求的软件研发进程中，软件质量确保活动SQA是必不可少的。SQA经过确保研发进程中契合赞同的软件方案及标准，确保软件生命周期中的产品契合软件需求供给的置信度。
机载设备依据软件研发使命书及软件需求展开SQA。在设备发动初期，软件质量师依据体系下发的软件质量确保纲要编制SQA方案，提出软件生命周期各阶段的质量办理要求，以继续监控整个软件生命周期进程并评定软件产品。
软件生命周期各阶段质量确保活动的输出产品为SQA记载，包含SQA评定或审阅陈述、软件契合性评定记载等，盯梢并确保评定问题或不契合项的处理和闭环。
一起，SQA还对各个阶段的软件装备办理活动进行监督和查看，构成装备审阅记载；对体系集成阶段设备装入分体系或体系联试期间发现的软件问题的纠正状况进行监督和查看，确保问题归零。
2．2．5 软件文档资料
软件文档是软件的重要组成部分。文档内容是依据软件开发进程中各阶段的作业使命而发生的，首要记载各阶段的首要活动信息和要求。
标准、详尽地编制、办理和保护文档，对软件工程化办理具有非常重要的意义。
机载设备依据软件文档编制要求进行软件文档的编写，确保交给的文档完全契合工程要求且精确、完好和标准。交给的文档一起作为软件装备项归入装备办理，严厉操控文档的更改。
2．3 软件规划和完结
2．3．1 软件规划遵从准则
机载设备嵌入式软件遵从以下规划准则：
（1）严厉履行数字式电子类机械设备（软件部分）的研发通用要求；
（2）软件研发进程中，将牢靠性和安全性放在首位；
（3）采纳分层次、模块化规划，便利进行削减和晋级；
（4）减小运用软件与底层处理器硬件相关性，经过供给标准的接口标准，别离运用软件与特定硬件相关的代码。
2．3．2 软件规划和完结
（1）规划办法
软件选用多处理器的散布式结构，以实时散布式办法并行运转在各处理器上。软件首要选用合适嵌人式软件的结构化办法，自顶向下按功用区别红几个能独立作业的软件模块进行开发和办理。
（2）完结方案
各个功用模块软件驻留和运转于相对独立的CPU上。在各功用模块中规划接口操控办理层，使运用软件独立于硬件接口，既有利于阻隔模块毛病，又能够屏蔽硬件差异，将硬件选型对软件的影响降低到最小，灵敏应对硬件改动，最大极限保护软件资源，有利于软件保护、晋级、测验和体系牢靠性的进步。
（3）编程言语
现阶段计算机软件编程选用的言语首要是汇编言语和高档言语。现在，在航电体系上选用的高档言语首要为C，C++。
鉴于高档言语在运用上的一系列问题还有待处理，故常将汇编言语与高档言语混合运用。比方，结合机载设备软件运转的CPU器材特性，在对中止及I／O口等寄存器进行初始化或许对CMD文件进行寄存器的装备时选用汇编言语，对设备功用处理方面选用C／C++。
2．4 软件验证
2．4．1 界说
RTCA DO-178B对验证（VerificaTIon）的界说是：验证是软件开发进程和软件验证进程两者效果的技能评价。验证贯穿于软件开发进程中，包含了对需求的验证、对规划的验证、对代码的验证、对集成的验证及对验证进程的验证，意图便是检测和陈述在开发进程中构成的过错。机载设备依据体系软件验证和承认要求及评定细则等首要构成软件验证方案，然后以软件验证方案、软件需求、源代码及可履行方针代码等作为输入／输出软件验证用例和规程、软件验证效果。
2．4．2 办法
不同于以往国军标如GJB2786-1996等，GJB2786以为测验的自身便是确保的手法，侧重从测验的办法下手，而RTCA DO-178B是将测验界说为验证的一部分，验证的办法包含评定、剖析和测验，偏重于对整个验证进程的自身与活动，且清晰验证是确保的手法。
（1）软件评定
软件评定作为软件验证的一项重要活动，是软件质量确保的重要一环。
为确保嵌入式软件的研发质量，机载设备遵从体系拟定的软件评定细则，标准软件评定活动。一起依据软件等级要求，对软件各阶段的作业效果进行契合该等级的评定要求和评定办法（外部评定或内部评定）。
为确保嵌入式软件的研发质量，在机载设备软件研发初期，在软件研发使命书、软件开发方案、软件验证方案中对各阶段出产的软件产品评定均进行了清晰规划，依照质量要求，一切外部评定均有类型总师单位和军代表参与。
评定时，提交评定的一切文档有必要现已经过逐级审签。每次评定后有必要构成评定陈述，评定通往后将其和相关软件产品归入装备办理。阶段产品有必要进行并经过评定。
机载设备在软件生命周期中设立了一系列阶段评定点：设备剖析和规划阶段、软件方案阶段、软件需求剖析阶段、软件规划阶段、软件完结（编码与单元测验）阶段、软件集成阶段（软件集成测验、体系测验）、软件检验与交给阶段。
评定针对各阶段的作业效果。在各阶段作业效果评定通往后才答应树立相应的基线，才干进行后续阶段的开发作业。
（2）软件测验
软件测验是确保软件质量的重要手法，完好的软件测验作业贯穿整个软件生命周期，它包含两方面的意义：一是软件开发的不同阶段都有软件测验作业；二是软件测验作业的各个进程散布在整个软件生命周期中。
为确保研发质量，依照软件测验流程，机载设备嵌入式软件展开了软件测验活动。在设备剖析和规划阶段，遵从体系拟定的软件测验细则，依据软件研发使命书编写软件测验方案，承认软件测验规模、意图、测验目标、进展组织及终究构成产品等，依据软件等级清晰要求测验类别和测验办法及测验技能要求。
软件测验方案经过评定后立刻展开测验活动，在方案阶段、需求阶段和规划阶段首要履行了测验策划、测验规划和完结；从编码阶段开端进入测验履行，直到软件集成阶段体系测验完毕进行测验总结。在测验作业
中，机载设备依据测验履行状况对上述四个进程重复迭代（包含软件回归测验），直至到达测验要求停止。
（3）一般测验要求
软件测验类别首要为单元测验、部件测验、装备项（集成）测验、体系测验。
软件测验办法首要分为白盒测验和黑盒测验。
软件单元测验时，选用代码检查、静态剖析办法和白盒测验的办法完结；软件部件、软件装备项测验和体系测验测验时，均选用了黑盒测验办法辅佐以白盒测验的办法完结。
（4）机载软件测验的特征
机载设备软件为机载嵌入式软件，机载嵌入式软件具有以下几个显著特征：
①软件和硬件结合严密，软件脱离特定运转环境是必定无法运转的，软件失效与硬件毛病有时难以区别，乃至相互搅扰；
②开发环境和实践运转环境不同；
③机载软件实时性强；
④机载软件归于安全要害软件。
现在机载设备嵌入式软件的测验作业也仅限于对纯软件的测验，可是，嵌入式软件的前两个特性给软件测验提出了新问题，比方软硬件过错的界定、硬件特性对软件测验的影响等。
机载嵌入式软件的第三个特性阐明晰机载软件是实时多使命处理软件。如机载设备需求在同一时间段处理多个使命，为了不漏掉任一使命的处理，软件规划了中止握手办理。软件测验时就对中止握手办理履行的句子进行了验证。
机载嵌入式软件的第四个特性阐明晰机载软件若功用不牢靠将带来灾难性成果，因而对其牢靠性和安全性要求很高。在机载软件规划时均选用了一些进步牢靠性、安全性的先进技能，比方容错技能、安全监控等，在软件测验中则充沛考虑规划测验用例对这些软件句子进行了验证。
机载设备软件的最终一项测验即飞翔测验，也便是咱们常说的试飞阶段。试飞测验是在飞机飞翔中进行的一些特别测验，包含依据适航要求进行的适航试飞。经过上述办法的软件测验，将大大确保军用航电体系机载通讯设备软件有较高的置信度。
（5）软件测验效果
软件测验进程中即软件生命周期各阶段的测验产品首要包含各级（单元级、部件级、装备项级、体系级）软件测验方案、测验阐明、测验陈述、测验问题陈述、测验总结陈述及评定效果等。软件测验效果在生命周期各阶段均进行了办理、盯梢和操控，并将其归入了装备办理。
3 结语
军机嵌入式软件适航作业以进步军机的安全水平为主旨，不脱离现有军机研发办理模式，不改动军机研发流程，在技能上充沛学习，在办理上斗胆立异，在引进适航理念和办法的进程中不断堆集经历，探究构成标准的、有中国特征的军机嵌入式软件研发适航作业途径，推进军机软件研发质量与安全水平的不断进步。
