李莉，孫星，劉路

（中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司，北京 100120）

1 適航規(guī)范

適航(airworthiness)，即適航性的簡稱，它要求航空器應(yīng)始終處于保持符合其型號設(shè)計和始終處于安全運行狀態(tài)。這個環(huán)節(jié)遍布航空器的設(shè)計、制造、使用和維修的每一個階段，航空器的適航性隨時隨地都在影響著民用航空的安全。

適航標準是一類特殊的技術(shù)型標準。它是為保證實現(xiàn)民用航空器的適航性而制定的最低安全標準，與其他標準不同，適航標準是國家法規(guī)的一部分，必須嚴格執(zhí)行。

我國從1985 年開始到1992年參照FAR 逐步制定中國民用航空規(guī)章（CCAR）21部、23部、25部、27部、29部、31部、33部、35部、37部等。我國的適航標準以法律規(guī)章的形式予以確認，具有法律的強制性。

其中，航電系統(tǒng)開發(fā)遵循工業(yè)技術(shù)標準：

ARP4754A 是民機合格審定當(dāng)局和申請人對高度綜合或復(fù)雜系統(tǒng)，特別是對其中重要的部件進行審定的指導(dǎo)材料，航電系統(tǒng)的開發(fā)過程必須符合ARP4754A 的要求。

DO-297 對綜合模塊化航空電子系統(tǒng)( IMA) 的開發(fā)者、應(yīng)用開發(fā)者、綜合者、認證申請者和IMA 系統(tǒng)的批準人員提供的指南，綜合模塊化航空電子系統(tǒng)的開發(fā)和認證必須符合DO-297 的要求。

DO-254 對如何開發(fā)機載電子硬件，以保障其在特定的環(huán)境中安全地執(zhí)行預(yù)定的功能提供開發(fā)保證指南，對硬件的研發(fā)必須符合DO- 254 的要求。

DO-178B /C 主要描述適航審定中關(guān)于航空器和發(fā)動機機載系統(tǒng)和設(shè)備中使用的軟件開發(fā)方面的要求，目的為機載系統(tǒng)和設(shè)備中軟件的開發(fā)提供指導(dǎo)方針，使其能執(zhí)行預(yù)期的功能、達到安全關(guān)鍵等級并滿足適航要求，對軟件的研發(fā)必須符合DO-178B/C 的要求。

2 航空電子系統(tǒng)簡介

航空電子系統(tǒng)是民用飛機的“大腦”與“神經(jīng)”，是飛行任務(wù)組織和管理系統(tǒng)。機載航電系統(tǒng)是飛機各單元之間進行及時有效溝通、地面單位進行空中交通控制、及時處理各種突發(fā)問題的基本設(shè)施，正是依靠這些設(shè)備，才使繁忙擁擠的空中航路變得有條不紊，井然有序，保障了航路的通暢和航空器的安全運行。因此，機載航電系統(tǒng)的適航取證對飛機的安全運行至關(guān)重要。

基于適航取證的要求，民機航電系統(tǒng)研制流程采用正向設(shè)計的思路，流程主要包括了需求分析、系統(tǒng)功能分析、設(shè)計綜合、軟硬件分析及設(shè)計、軟硬件實現(xiàn)、模塊、子系統(tǒng)、系統(tǒng)集成和驗證。研制流程重點強調(diào)全流程的系統(tǒng)工程策劃與管理、滿足適航要求的過程數(shù)據(jù)管理，突出從用戶需求到系統(tǒng)各層級需求的分析、追溯和管理。滿足設(shè)計與驗證并行的要求，實現(xiàn)基于需求的系統(tǒng)各層級確認和驗證，符合一體化安全性評估（RMS）與性能設(shè)計。

3 航電系統(tǒng)適航要求下條件分類

民機研發(fā)過程是自頂向下的分層設(shè)計與實現(xiàn)和自底向上的逐級綜合與驗證，采用典型的設(shè)計確認驗證流程。根據(jù)不同條件的屬性進一步梳理，可以分為四大類內(nèi)容，包括：滿足適航要求的管理平臺、設(shè)計開發(fā)工具、集成驗證環(huán)境和信息化基礎(chǔ)支撐環(huán)境，四個部分缺一不可，互為交叉。

3.1 管理平臺

建立統(tǒng)一的項目管理體系，實現(xiàn)項目的全過程管控。建立必要、共享和協(xié)同的各類應(yīng)用服務(wù)，包括項目管理、供應(yīng)商管理、門戶管理等、協(xié)同設(shè)計開發(fā)平臺、公共資源及數(shù)據(jù)庫管理、適航取證管理、質(zhì)量管理、工藝技術(shù)管理等。

（1）項目管理。項目管理系統(tǒng)功能主要覆蓋整合管理、范圍管理、成本管理、進度管理、資源管理、溝通管理、風(fēng)險管理以及相關(guān)方管理。

（2）門戶管理。為提升項目各專業(yè)協(xié)同工作能力，更高效地組成聯(lián)合團隊，進行協(xié)同研發(fā)，打破各專業(yè)溝通壁壘，建立統(tǒng)一的項目信息門戶。建設(shè)內(nèi)容包括：企業(yè)門戶基礎(chǔ)框架、內(nèi)容管理、統(tǒng)一身份認證及用戶管理、門戶基礎(chǔ)功能模塊、系統(tǒng)集成等。

（3）質(zhì)量管理。質(zhì)量管理是對質(zhì)量的信息進行跟蹤展示等，包括質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量統(tǒng)計分析等。

（4）數(shù)據(jù)(知識)管理。支持系統(tǒng)工程過程需要的知識庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

（5）全生命周期模型管理。全生命周期模型管理聚焦于項目實施過程中的團隊協(xié)作，模型及數(shù)據(jù)的管理，跨工具跨平臺的追溯、模型傳遞等問題。

（6）軟件資源管理。實現(xiàn)設(shè)計軟件的統(tǒng)一管理和平衡應(yīng)用。

（7）協(xié)同設(shè)計平臺。協(xié)同設(shè)計平臺提供各類活動和專業(yè)領(lǐng)域的工具以形成完整的工具體系。

（8）工藝技術(shù)管理。建立工藝相關(guān)規(guī)范體系，提升數(shù)字化工藝設(shè)計與管理能力。

（9）供應(yīng)商管理。供應(yīng)商管理是管理供應(yīng)商的基本信息、資質(zhì)能力信息、歷史供應(yīng)信息和風(fēng)險信息。

（10）適航取證管理。建立統(tǒng)一的適航取證管理平臺，提高產(chǎn)品研制過程中的適航管理效能，實現(xiàn)與局方和主機商的適航要求的無縫對接。主要包括：產(chǎn)品符合性管理、體系符合性管理、協(xié)同工作、適航支持庫。

3.2 設(shè)計開發(fā)工具

設(shè)計開發(fā)類工具包括專業(yè)設(shè)計工具和通用基礎(chǔ)軟件，通常需要以下幾類：

（1）需求開發(fā)工具?；谛枨篁?qū)動的研發(fā)過程，自頂向下進行需求的分析、分解和傳遞，并基于需求進行架構(gòu)設(shè)計和開發(fā)是機載產(chǎn)品系統(tǒng)工程應(yīng)用的關(guān)鍵。

（2）結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計分析工具。結(jié)構(gòu)專業(yè)主要包括結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計軟件、結(jié)構(gòu)優(yōu)化軟件、結(jié)構(gòu)強度仿真軟件、疲勞耐久性仿真軟件、振動噪聲仿真軟件、熱力專業(yè)軟件、多學(xué)科綜合分析軟件。

（3）光學(xué)設(shè)計分析工具。光學(xué)設(shè)計分析工具在項目論證之初對產(chǎn)品光學(xué)性能開展初步仿真、優(yōu)化。

（4）電子硬件設(shè)計分析工具。電子硬件設(shè)計分析工具面向民用飛機航電系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)單位，支撐電子硬件技術(shù)研發(fā)。通過硬件研發(fā)管理平臺將各類典型硬件設(shè)計仿真分析等開發(fā)工具整合管理、形成統(tǒng)一協(xié)同的硬件的研發(fā)能力。

（5）軟件設(shè)計分析工具。民機機載軟件的研制必須滿足適航標準對研制過程提出的目標，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)必須符合適航標準的要求。主要包括：軟件開發(fā)工具、軟件驗證工具及與之配套的軟件工程管理平臺。

（6）通用基礎(chǔ)軟件。除了以上的各專業(yè)軟件，還需要建設(shè)通用類的辦公、研發(fā)基礎(chǔ)軟件，主要包括數(shù)據(jù)庫(Oracle)、數(shù)學(xué)計算、office軟件包、PDF文件編輯器、桌面捕捉工具、同行評審工具、文檔開發(fā)工具等。

3.3 集成驗證環(huán)境

按照ARP4754指南要求，民用飛機系統(tǒng)驗證過程自底向上開展，產(chǎn)品的集成與驗證需要在每一層級實施，對該層級的需求進行驗證。只有低層級產(chǎn)品集成完且得到功能及性能驗證后，才能進一步集成為更高一層級產(chǎn)品或系統(tǒng)。航電系統(tǒng)集成驗證包括設(shè)備集成驗證、分系統(tǒng)集成驗證、航電系統(tǒng)集成驗證三個層次。

3.4 信息化基礎(chǔ)支撐平臺

信息化基礎(chǔ)支撐平臺是業(yè)務(wù)應(yīng)用的必備支撐環(huán)境，主要建設(shè)內(nèi)容包括服務(wù)中心、數(shù)據(jù)中心（含異地災(zāi)備中心）、網(wǎng)絡(luò)平臺、安全中心。