杜小陽　龔川森　劉建輝　周強(qiáng)

摘 要：對(duì)航空機(jī)載軟件安全性測試技術(shù)的研究，其主要目的在于通過對(duì)航空機(jī)載軟件的各種安全性測試，從而有效促進(jìn)航空領(lǐng)域的不斷進(jìn)步與發(fā)展。但是近年來出現(xiàn)的多起飛機(jī)失事現(xiàn)象，表明了航空機(jī)載軟件的安全性問題日趨加重，因此對(duì)航空機(jī)載軟件安全性的測試技術(shù)的研究刻不容緩。本篇文章簡要概括了針對(duì)航空機(jī)載軟件進(jìn)行的安全性測試技術(shù)，同時(shí)對(duì)航空機(jī)載軟件關(guān)于安全性的指標(biāo)進(jìn)行深入研究，并且對(duì)航空機(jī)載軟件關(guān)于關(guān)聯(lián)航空風(fēng)險(xiǎn)的安全性進(jìn)行測試，文章對(duì)于航空機(jī)載軟件安全性測試的研究為航天航空事業(yè)的安全發(fā)展具有寶貴的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：航空機(jī)載軟件；軟件安全性；安全性指標(biāo)

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與進(jìn)步，我國航空領(lǐng)域也在不斷的發(fā)展，尤其近年來開始加大力度研究航空機(jī)載軟件安全性測試技術(shù)。航空機(jī)載軟件主要是指飛機(jī)上的信息管理和指令控制等系統(tǒng)，近年來，航空事故的日漸增多導(dǎo)致人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全受到較為嚴(yán)重的威脅，由此更多的人開始關(guān)注航空機(jī)載軟件的安全性問題，機(jī)載軟件安全問題在航空事業(yè)中也日漸成為其安全、健康發(fā)展的制約性因素。飛機(jī)應(yīng)用的重要因素，因此科研人員開始對(duì)航空機(jī)載軟件安全性測試技術(shù)進(jìn)行研究，文章將通過對(duì)航空機(jī)載軟件安全性測試技術(shù)的一系列研究提高航空機(jī)載軟件的安全性能。

1 航空機(jī)載軟件安全性測試技術(shù)

1.1 航空機(jī)載軟件安全性的概括

航空機(jī)載軟件安全性是指航空機(jī)載軟件在運(yùn)行過程中保障系統(tǒng)安全的能力，航空機(jī)載的安全性與其可靠性緊密相連。航空機(jī)載軟件安全性的分析需要航空檢測人員對(duì)航空機(jī)載軟件進(jìn)行多次和詳細(xì)的技術(shù)分析和檢測，另外對(duì)于航空機(jī)載系統(tǒng)軟件本身所存在的問題，可以通過現(xiàn)有的先進(jìn)的能夠測試航空機(jī)載軟件安全性的科學(xué)技術(shù)方法對(duì)其進(jìn)行檢測和加以解決。

1.2 對(duì)航空機(jī)載軟件的安全性進(jìn)行測試的價(jià)值和意義

航空航天領(lǐng)域中，機(jī)載軟件對(duì)于飛機(jī)的安全起行與降落是十分重要的。隨著航空行業(yè)的不斷進(jìn)步，我國對(duì)于航空機(jī)載軟件有了重新的認(rèn)識(shí)，并將安全性測試作為研究航空機(jī)載軟件質(zhì)量與價(jià)值的重要工作環(huán)節(jié)，對(duì)航空機(jī)載軟件安全性測試技術(shù)的研究，將有效提高航空機(jī)載軟件的可靠性和安全性，促進(jìn)航空領(lǐng)域事業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，對(duì)各國人民之間的友好交流以及各國之間的文化交流具有十分重要的意義。

2 航空機(jī)載軟件的安全性指標(biāo)

2.1 機(jī)載軟件的安全性指標(biāo)

在航空領(lǐng)域中，航空機(jī)載軟件可靠性指標(biāo)主要包括平均失效時(shí)間和平均失效間隔時(shí)間等，但其平均失效時(shí)間和平均失效間隔時(shí)間都不適用于航空機(jī)載軟件的安全性。目前我國在航空領(lǐng)域方面的機(jī)載軟件安全性具體指標(biāo)主要有以下幾方面，首先是機(jī)載軟件針對(duì)飛機(jī)平均發(fā)生危險(xiǎn)且軟件失效的時(shí)間，換句話而言，就是機(jī)載軟件在空中發(fā)生第一次事故后，危險(xiǎn)中帶著不安全的時(shí)間。其次是航空機(jī)載軟件的在使用過程中的危險(xiǎn)系數(shù)，也就是在一定的時(shí)間和空間下，機(jī)載軟件在航空領(lǐng)域中發(fā)生事故的整體次數(shù)與航空機(jī)載軟件系統(tǒng)的壽命單位之間的比率，稱之為危險(xiǎn)率。最后是航空機(jī)載軟件的安全性與可靠性，同樣是在一定的時(shí)間和空間情況下，機(jī)載軟件對(duì)于飛機(jī)飛行過程中避免發(fā)生安全性事故的最大概率，而不同的安全性指標(biāo)在各自的領(lǐng)域內(nèi)都有其自身的特點(diǎn)，但是無論應(yīng)用哪種指標(biāo)，只要確定就應(yīng)該對(duì)航空機(jī)載軟件安全性的設(shè)計(jì)達(dá)到最佳程度[1]。

2.2 機(jī)載軟件的安全性和可靠性

航空機(jī)載軟件的安全性與可靠性的關(guān)系極為密切，并且二者都是飛機(jī)軟件系統(tǒng)中的重要屬性，因此航空機(jī)載軟件對(duì)于軟件的可靠性和安全性的要求是極為嚴(yán)格的。航空機(jī)載軟件的安全性與可靠性雖關(guān)系密切，但仍有一定的區(qū)別，一方面是安全性與可靠性的內(nèi)涵不同。機(jī)載軟件安全性強(qiáng)調(diào)的是在軟件運(yùn)行的過程中能夠持續(xù)避免因服務(wù)而發(fā)生危險(xiǎn)的能力，而機(jī)載軟件的可靠性則強(qiáng)調(diào)其軟件的持續(xù)服務(wù)能力。另一方面是安全性與可靠性的關(guān)注點(diǎn)不同。機(jī)載軟件的安全性所重點(diǎn)關(guān)注的是在軟件運(yùn)行發(fā)生危險(xiǎn)后，產(chǎn)生后果最嚴(yán)重的失效問題，而機(jī)載軟件的可靠性則是關(guān)注機(jī)載軟件系統(tǒng)的整體失效性，在航空領(lǐng)域中對(duì)于發(fā)生頻率次數(shù)比較高的失效是極為關(guān)注的。由于在機(jī)載軟件中，其安全性與可靠性并不存在嚴(yán)格的包含關(guān)系，因此對(duì)于航空領(lǐng)域中現(xiàn)存的機(jī)載軟件安全性分析，以此來尋求航空機(jī)載軟件在對(duì)其安全性測試過程中較為實(shí)際的需要[2]。

3 有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)剖析的航空安全性測試研究

3.1 軟件安全測試過程中應(yīng)遵循的原則

在對(duì)航空機(jī)載軟件系統(tǒng)進(jìn)行測試時(shí)，較為關(guān)鍵的是要特別注意對(duì)軟件安全性能的測試，注意軟件安全性能的測試目的是通過對(duì)機(jī)載軟件的安全測試發(fā)現(xiàn)機(jī)載軟件在運(yùn)行過程中存在的障礙和缺陷，從而能夠?qū)ζ湔系K和缺陷進(jìn)行整改來提高機(jī)載軟件的安全性水平。因此航空機(jī)載軟件安全性測試中應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則，首先在對(duì)機(jī)載軟件進(jìn)行安全測試之前，應(yīng)該對(duì)機(jī)載軟件的安全性問題進(jìn)行深入分析，看其安全性是否存在風(fēng)險(xiǎn)。其次，對(duì)于航空機(jī)載軟件安全測試，測試過程中其測試的比例必須要將重點(diǎn)面向事故風(fēng)險(xiǎn)較高的機(jī)載軟件層面。最后，要多次進(jìn)行飛機(jī)運(yùn)行過程中由于機(jī)載軟件安全性不足，而產(chǎn)生的可能性災(zāi)難事故，必要時(shí)對(duì)航空機(jī)載軟件進(jìn)行整體性測試分析。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行剖面的生成

軟件的運(yùn)行剖面是指軟件在運(yùn)行過程中所處的相關(guān)環(huán)境，是機(jī)載軟件在執(zhí)行有關(guān)任務(wù)時(shí)的基本性操作和由于機(jī)載軟件安全性問題可能發(fā)生事故的概率所組合而成的具體范圍。因此軟件安全性測試能夠通過風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行剖面生成后進(jìn)行較為嚴(yán)格的測試，但是就時(shí)間而言，對(duì)航空機(jī)載軟件的安全性測試應(yīng)該安排在對(duì)可靠性測試之后，如此便加大了運(yùn)行剖面的開發(fā)代價(jià)，所以為了能夠?qū)⑦\(yùn)行剖面開發(fā)的代價(jià)有效降低，有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)剖析運(yùn)行剖面的創(chuàng)立開發(fā)需要在機(jī)載安全軟件剖面運(yùn)行的前提上[3]。

3.3 安全性測試覆蓋率的分析

航空機(jī)載軟件安全性測試覆蓋率主要是指通過覆蓋式的分析對(duì)機(jī)載軟件安全性進(jìn)行測試，并且可以簡要將其分為基于需求的覆蓋性分析和基于結(jié)構(gòu)的覆蓋性分析。一方面，覆蓋分析的重點(diǎn)是主要將與機(jī)載軟件安全息息相關(guān)的系統(tǒng)和程序進(jìn)行分析，通過分析結(jié)果有效證實(shí)基于需求的覆蓋性分析能夠滿足機(jī)載軟件制定的測試準(zhǔn)則。另一方面，通過對(duì)基于需求的覆蓋性測試程序的代碼進(jìn)行證實(shí)，需求覆蓋性分析主要是對(duì)有需求的軟件進(jìn)行安全性測試并根據(jù)測試情況進(jìn)行確定。安全性測試覆蓋率的分析對(duì)有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)剖析航空機(jī)載軟件安全性測試具有十分重要的價(jià)值。

4 結(jié)束語

對(duì)于航空機(jī)載軟件安全性測試技術(shù)的研究，是為了探討系統(tǒng)安全性評(píng)估技術(shù)在航空機(jī)載軟件領(lǐng)域中的應(yīng)用，在對(duì)航空機(jī)載軟件的安全性指標(biāo)分析及測試中不斷提高航空機(jī)載軟件的安全性。文章首先對(duì)航空機(jī)載軟件的安全性測試技術(shù)進(jìn)行概括，同時(shí)從機(jī)載軟件的安全性指標(biāo)以及機(jī)載軟件的安全性和可靠性兩方面對(duì)航空機(jī)載軟件的安全性指標(biāo)進(jìn)行分析，并且對(duì)關(guān)聯(lián)風(fēng)險(xiǎn)剖面的航空機(jī)載軟件安全性測試進(jìn)行深入研究，對(duì)航空機(jī)載軟件安全性測試技術(shù)的發(fā)展具有積極意義，并具有實(shí)際參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]萬鵬，李利.航空系統(tǒng)機(jī)載軟件全數(shù)字仿真測試平臺(tái)技術(shù)研究[J].教練機(jī)，2014，8（1）：20-23.

[2]姜磊，張?zhí)旌?基于全數(shù)字仿真的航空機(jī)載軟件驗(yàn)證技術(shù)研究[J].航空制造技術(shù)，2014，5（16）：109-113.

[3]史亭文，王偉，張成.航空系統(tǒng)中的軟件安全性研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2015，2（11）：51-52.