摘要：预期功能安全(Safety of the Intended Functionality,SOTIF)关注系统与外界环境、交联设备、任务场景和操作人员交互时,由自身功能设计不足而导致的安全隐患,非常适用于具有复杂功能逻辑的系统和软件研制过程。但目前尚未见到SOTIF在机载软件安全性分析验证工作中的研究与应用,导致机载软件安全性分析验证过程难以适用于复杂失效的分析识别。因此借鉴SOTIF在汽车领域的成功应用经验,开展面向机载软件的SOTIF分析验证过程与方法研究。首先,参考ISO 21448标准,提出机载软件SOTIF分析验证框架。然后,借助功能危险分析、故障树模型、场景驱动等理论,针对过程中涉及的SO-TIF分析验证技术进行研究,识别机载系统危险,分析软件异常控制行为及其原因,构建SOTIF测试场景与测试用例,形成基于SOTIF的机载软件安全性分析验证完整闭环。最后,通过SOTIF技术在机轮转弯控制软件的典型工程应用,验证了该研究成果的有效性和可行性,形成了面向机载软件的SOTIF分析验证过程与能力,可支撑研制人员充分识别机载软件运行过程中软硬耦合冲突、人机交互异常、场景切换异常等复杂失效模式,确保机载软件满足高安全、高可靠研制要求。

摘要：为提升现有软件可靠性模型的拟合性能和求解精度,结合软件可靠性模型求解特征,提出一种改进的模拟退火算法。在此基础上,提出基于改进模拟退火算法的软件可靠性模型参数求解方法(简称为MSAE法),并将新方法应用于4组失效数据集。工程应用结果表明,与最大似然估计(MLE)法、和声搜索(HS)算法和蚁群(AC)算法相比,MSAE法可有效改善软件可靠性模型参数求解不收敛的情况,并且可以有效提升现有软件可靠性模型的拟合性能。

摘要：已有技术难以规范且有效地识别机载软件故障及其原因,无法解决机载软件研制过程中应用等问题,因此提出基于系统架构与运行框图的机载软件故障建模与分析技术。首先,基于功能失效分析的机载软件故障识别方法,从数据取值、时序约束等角度识别机载软件故障;然后,基于系统静态体系架构与动态运行框图,构建故障层次组成模型以及故障逻辑关系模型,支撑机载软件故障树的规范高效建立;其次,基于标准要求和软件需求,提出软件故障原因分析与安全性需求制定策略;最后,针对机载刹车控制软件开展工程应用。结果表明:本文提出的机载软件故障建模与分析技术符合标准要求、规范可行,能够形成机载软件故障分析验证的V&V闭环。