一种符合DO-178B/C A级软件适航认证过程管理及数据管理方法

摘要

本发明属于计算机软件设计技术领域，具体涉及一种符合DO-178B/C A级软件适航认证过程管理及数据管理方法。该方法首先根据DO-178B/C A级软件确定适航认证的认证过程及所需数据，然后搭建认证过程管理和数据管理架构：然后再创建创建文档模块数据库；最后根据文档模块数据库对DO-178B/C A级软件进行适航认证的过程管理和数据管理；该方法的实现了适航认证过程管理及数据管理，并且具有功能特点完善、操作性好的优点。

说明书

技术领域

本发明属于计算机软件设计技术领域，具体涉及一种符合DO-178B/C A级软件适航认证过程管理及数据管理方法。 

背景技术

随着C919等国产大飞机的发展和研制的深入，机载软件的适航取证问题在国内航空领域被越来越多的关注，DO-178B/C标准定义了A级软件的目标要求，但未提及满足目标的具体方法和途径。 

国外航电企业经过几十年的发展，已建立了满足A级软件要求的完整的研制体系，而国内企业尚处于机载软件研制的初级阶段，在研制体系、认证过程和数据管理方面基本是空白，而过程管理和数据管理是适航认证的关键要素，因此，提出一个符合DO-178B/C A级软件适航认证过程管理及数据管理方法迫在眉睫。 

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提出了认证过程管理和数据管理的平台集成架构，给出各个管理工具的技术要求，给出认证过程管理和数据管理的主要内容和组织形式的符合DO-178B/C A级软件适航认证过程管理及数据管理方法。 

本发明的具体技术方案是： 

一种符合DO-178B/C A级软件适航认证过程管理及数据管理方法，其特征在于，包括以下步骤： 

1)根据DO-178B/C A级软件确定适航认证的认证过程及所需数据； 

所述认证过程包括依次进行的软件计划审定过程、软件开发审定过程、软件验证审定过程以及软件最终审定过程； 

所述软件计划审定过程所需数据包括软件审定计划；软件开发计划；软件验证计划；软件验证结果；软件配置管理计划；软件质量保 证计划；软件需求，设计和代码标准；工具质量保证计划以及软件质量保证记录； 

所述软件开发审定过程所需数据包括软件需求，设计和代码标准；软件需求数据；设计描述；源代码；软件验证用例及验证程序；软件验证结果；软件生命周期环境配置索引；问题报告；软件配置管理记录；软件质量保证记录； 

所述软件验证审定过程所需数据包括软件需求数据；设计描述；源代码；目标码；软件验证用例和程序；软件验证结果；软件生命周期环境配置索引；软件配置索引；问题报告；软件配置管理记录；软件质量保证记录；软件工具鉴定数据； 

所述软件最终审定过程所需数据包括软件验证结果；软件生命周期环境配置索引；软件配置索引；问题报告；软件配置管理记录；软件质量保证记录；软件实施概要； 

2)搭建认证过程管理和数据管理架构： 

所述认证过程管理和数据管理架构的功能模块包括过程定义/文档评审模块、转段会议及行动项管理模块、问题报告管理模块、需求管理模块、覆盖率分析管理模块； 

3)根据步骤1)中获取的适航认证的认证过程及所需数据以及步骤2)中搭建的认证过程管理和数据管理架构创建文档模块数据库； 

所述文档模块数据库包括两部分：一部分为非关系数据库；所述非关系数据库按照软件计划审定过程、软件开发审定过程、软件验证审定过程和软件最终审定过程4个部分分类存储内容；所述存储内容包括审定过程中的各类项目数据；另一部分为关系数据库，所述关系数据库用以建立审定目标、审定过程、审定所需数据之间的关系和索引； 

4)根据文档模块数据库对DO-178B/C A级软件进行适航认证的过程管理和数据管理； 

4.1)在软件计划审定过程使用过程定义/文档评审模块对软件计划审定过程产生的数据导入到文档模块数据库中，并建立所需数据与 实际数据的链接；再建立计划审定过程的相关活动，对计划审定过程数据进行完整性和一致性检查，如果发现问题，使用问题报告管理模块跟踪问题解决；再通过转段会议及行动管理模块，进行转段会议管理和实施，完成计划审定过程； 

4.2)在软件开发审定过程使用需求管理模块对软件需求、软件需求数据、设计描述和源代码等数据进行需求跟踪；使用过程定义/文档评审模块对软件开发审定过程产生的数据导入到文档模块数据库中，并建立所需数据与实际数据的链接；再建立软件开发审定过程的相关活动，对软件开发审定过程数据进行完整性和一致性检查，如果发现问题，使用问题报告管理模块跟踪问题解决；再通过转段会议及行动管理模块，进行转段会议管理和实施，完成软件开发审定过程。 

4.3)在软件验证审定过程使用需求管理模块对软件需求、软件需求数据、设计描述、源代码和验证数据进行需求跟踪；使用覆盖率分析管理模块生成覆盖率数据；使用过程定义/文档评审模块对软件验证审定过程产生的数据导入到文档模块数据库中，并建立所需数据与实际数据的链接；再建立软件验证审定过程的相关活动，对软件验证审定过程数据进行完整性和一致性检查，如果发现问题，使用问题报告管理模块跟踪问题解决；再通过转段会议及行动管理模块，进行转段会议管理和实施，完成软件验证审定过程。 

4.4)在软件最终审定过程使用过程定义/文档评审模块对软件最终审定过程产生的数据导入到文档模块数据库中，并建立所需数据与实际数据的链接；再建立软件最终审定过程的相关活动，对软件最终审定过程数据进行完整性和一致性检查，如果发现问题，使用问题报告管理模块跟踪问题解决；再通过转段会议及行动管理模块，进行转段会议管理和实施，完成软件最终审定过程。 

上述过程定义/文档评审管理模块用于将创建DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理的工作目标及工作流程定义，创建工作目标的检查表；记录项目每个文件的评审状态；提供评审活动管理功能，用于记录和管理评审人员对文档评审的个人意见，提供Email 提醒功能。该模块提供链接与管理项目文件的能力，并包括了所有的DO-178B/C和DO-254文档检查表； 

所述转段会议及行动管理模块用于为DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理的的每次转段会议、里程碑会议或者其他会议创建符合认证要求的会议记录表格；自动按照DO-178B/C的目标创建会议检查表；创建需要的文件列表；创建并记录出席会议人员列表，提供活动管理功能，用于记录和管理会议期间或后续的各项活动； 

所述问题报告管理模块用于记录DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理研制过程中每个问题改善要求；提供问题报告流程，包括问题报告创建、问题报告确认、问题报告处理、问题报告验证和问题报告关闭五个步骤，能够自定义每个步骤的审批人。问题报告创建功能能够创建一个问题报告单，给出问题描述、提交人、提交时间、严重程度、建议解决措施、建议解决人等信息，问题报告被创建后,每个步骤审批后，系统能自动发送EMAIL给下一步骤的审批人。问题报告确认能够确认问题报告是否认可，填写确认意见。问题报告处理能够填写问题处理情况和相关信息。问题报告验证能够填写问题验证情况和相关信息。问题报告关闭能够填写问题报告关闭信息，在项目提交审核时，该模块能够自动生成问题报告分析报告(问题归零报告)并打印。 

所述需求管理模块用于管理DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理的过程中的每个项目具体需求，包括项目的系统级需求，高层的软硬件需求，低层软件硬件需求(模块级)，以及代码、目标文件、测试用例等。能将需求输出成各种文档，包括系统需求文档、软件需求文档、硬件需求文档、软件设计描述、硬件设计描述等。能导出自顶向下或自底向上的需求跟踪矩阵，自动修改内建的追踪，生成追踪性符合报告； 

所述覆盖率分析管理模块用于对DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理的过程中DO-178B/C要求的覆盖率分析数据进行管理，覆盖率分析数据包括需求覆盖率数据和代码结构覆盖率数据， 提供覆盖率分析数据的导入、导出和分析报告生成。 

本发明的优点在于： 

1、本发明采用文档模块数据库中的非关系数据库和关系数据库相结合的后台数据管理模式，针对DO-178B/C A级软件数据复杂多样的特性，充分发挥了两种数据库的优点，数据库结构合理，保障了数据源的统一。 

2、本发明采用的B/S架构简单、可靠、扩展性好。提供的各个功能模块集成，能够统一DO-178B/C A级软件认程管理和数据管理平台，具有功能特点完善、操作性好的优点。 

附图说明

图1为本发明的工作流程图； 

图2为本发明中认程管理和数据管理架构框图。 

具体实施方式

本发明提出了一种符合DO-178B/C A级软件适航认证过程管理及数据管理方法，以下结合附图对本发明的具体实施过程进行描述： 

步骤1)根据DO-178B/C A级软件确定适航认证的认证过程及所需数据； 

其中，认证过程包括软件计划审定过程、软件开发审定过程、软件验证审定过程以及软件最终审定过程； 

根据表1具体地说，软件计划审定过程应该在完成软件计划后进行。软件计划审定的转段准则是对完成软件计划过程判定准则的描述，当满足转段准则时，认为软件计划审定阶段完成。 

软件计划审定过程所需数据包括软件审定计划；软件开发计划；软件验证计划；软件验证结果；软件配置管理计划；软件质量保证计划；软件需求，设计和代码标准；工具质量保证计划以及件质量保证记录； 

表1软件计划审定所需数据 

根据表2具体地说，软件开发审定是通过检查软件生命周期数据，尤其是软件开发数据以及与其相关的进程数据，来评估申请的计划和标准是否有效地实施。在评审过程中，申请人和合格审定机构可以对文档中偏离的计划和标准进行更改。在进行软件开发审定之前，应该确保软件开发数据是足够完整和成熟的。 

软件开发审定过程所需数据包括软件需求，设计和代码标准；软件需求数据；设计描述；源代码；；软件验证用例及验证程序；软件验证结果；软件生命周期环境配置索引；问题报告；软件配置管理记录；软件质量保证记录； 

表2软件开发审定所需数据 

根据表3具体地说，软件验证过程通常是检查、示范、评审、分析、测试和覆盖分析的组合。同其他评审过程一样，软件配置管理和质量保证过程在这些验证活动中也发挥作用。验证活动确保软件产品细则内置于软件产品包中。因此，软件验证审定应确保软件验证过程将提供此确认，并产生客观证据表明该产品已得到充分测试并达到预期的产品要求。 

软件验证审定过程所需数据包括软件需求数据；设计描述；源代码；目标码；软件验证用例和程序；软件验证结果；软件生命周期环境配置索引；软件配置索引；问题报告；软件配置管理记录；软件质量保证记录；软件工具鉴定数据； 

表3软件验证审定所需数据 

根据表4具体地说，最终的软件包确立了由申请人认为符合RTCA/DO-178B所有目标的软件产品的配置，这是预期的软件版本将在认证系统或设备使用。 

软件最终审定过程所需数据包括软件验证结果；软件生命周期环境配置索引；软件配置索引；问题报告；软件配置管理记录；软件质量保证记录；软件实施概要； 

表4软件最终审定所需数据 

3)搭建过程管理和数据管理架构： 

所述程管理和数据管理架构的功能模块包括过程定义/文档评审模块、转段会议及行动项管理模块，问题报告管理模块，需求管理模块，覆盖率分析管理模块； 

2)构建文档模块数据库； 

文档模块数据库包括两部分，一部分为非关系数据库，按照软件计划审定过程、软件开发审定过程、软件验证审定过程和软件最终审定过程4个部分分类存储，存储内容包括审定过程中的各类项目数据。另一部分为关系数据库，用以建立审定目标、审定过程、审定所需数据之间的关系和索引。 

4)根据文档模块数据库中不同的功能模块对DO-178B/C A级软件进行适航认证的过程管理和数据管理； 

4.1)在软件计划审定过程使用过程定义/文档评审模块对软件计划审定过程产生的数据导入到文档模块数据库中，并建立所需数据与实际数据的链接；再建立计划审定过程的相关活动，对计划审定过程 数据进行完整性和一致性检查，如果发现问题，使用问题报告管理模块跟踪问题解决；再通过转段会议及行动管理模块，进行转段会议管理和实施，完成计划审定过程。 

4.2)在软件开发审定过程使用需求管理模块对软件需求、软件需求数据、设计描述和源代码等数据进行需求跟踪；使用过程定义/文档评审模块对软件开发审定过程产生的数据导入到文档模块数据库中，并建立所需数据与实际数据的链接；再建立软件开发审定过程的相关活动，对软件开发审定过程数据进行完整性和一致性检查，如果发现问题，使用问题报告管理模块跟踪问题解决；再通过转段会议及行动管理模块，进行转段会议管理和实施，完成软件开发审定过程。 

4.3)在软件验证审定过程使用需求管理模块对软件需求、软件需求数据、设计描述、源代码和验证数据进行需求跟踪；使用覆盖率分析管理模块生成覆盖率数据；使用过程定义/文档评审模块对软件验证审定过程产生的数据导入到文档模块数据库中，并建立所需数据与实际数据的链接；再建立软件验证审定过程的相关活动，对软件验证审定过程数据进行完整性和一致性检查，如果发现问题，使用问题报告管理模块跟踪问题解决；再通过转段会议及行动管理模块，进行转段会议管理和实施，完成软件验证审定过程。 

4.4)在软件最终审定过程使用过程定义/文档评审模块对软件最终审定过程产生的数据导入到文档模块数据库中，并建立所需数据与实际数据的链接；再建立软件最终审定过程的相关活动，对软件最终审定过程数据进行完整性和一致性检查，如果发现问题，使用问题报告管理模块跟踪问题解决；再通过转段会议及行动管理模块，进行转段会议管理和实施，完成软件最终审定过程。 

下面对各个功能模块具体完成管理工作的情况进行描述： 

过程定义/文档评审管理模块：该模块将自动或者辅助用户手动创建DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理的工作目标及工作流程定义，创建工作目标的检查表；记录项目每个文件的评审状态；提供评审活动管理功能，用于记录和管理评审人员对文档评审的 个人意见，提供Email提醒功能。该模块提供链接与管理项目文件的能力，并包括了所有的DO-178B/C和DO-254文档检查表； 

转段会议及行动管理模块：该模块基于Web技术，能够为DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理的每次转段会议、里程碑会议或者其他会议创建符合认证要求的会议记录表格；自动按照DO-178B/C的目标创建会议检查表；创建需要的文件列表；创建并记录出席会议人员列表，提供活动管理功能，用于记录和管理会议期间或后续的各项活动。 

问题报告管理模块：该模块能记录DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理研制过程中每个问题改善要求；提供问题报告流程，包括问题报告创建、问题报告确认、问题报告处理、问题报告验证和问题报告关闭五个步骤，能够自定义每个步骤的审批人。问题报告创建功能能够创建一个问题报告单，给出问题描述、提交人、提交时间、严重程度、建议解决措施、建议解决人等信息，问题报告被创建后,每个步骤审批后，系统能自动发送EMAIL给下一步骤的审批人。问题报告确认能够确认问题报告是否认可，填写确认意见。问题报告处理能够填写问题处理情况和相关信息。问题报告验证能够填写问题验证情况和相关信息。问题报告关闭能够填写问题报告关闭信息，在项目提交审核时，该模块能够自动生成问题报告分析报告(问题归零报告)并打印。 

需求管理模块：通过和其他需求管理工具如DOORS的集成，该模块能管理DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理的每个项目具体需求，包括项目的系统级需求，高层的软硬件需求，低层软件硬件需求(模块级)，以及代码、目标文件、测试用例等。能将需求输出成各种文档，包括系统需求文档、软件需求文档、硬件需求文档、软件设计描述、硬件设计描述等。能导出自顶向下或自底向上的需求跟踪矩阵，自动修改内建的追踪，生成追踪性符合报告。 

覆盖率分析管理模块：通过和软件测试工具的集成，该模块能够实现对DO-178B/C A级软件适航认证过程管理和数据管理过程中 DO-178B/C要求的覆盖率分析数据的管理，覆盖率分析数据包括需求覆盖率数据和代码结构覆盖率数据，提供覆盖率分析数据的导入、导出和分析报告生成功能。