[發明專利]一種民用航空發動機軟件模型規范及自動化檢查方法

在審

• 申請號: 202210187305.2
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114706613A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張春;周顧庭;范宇航;周彰毅;朱理化
• 申請（專利權）人: 中國航發控制系統研究所
• 主分類號: G06F8/73
• 分類號: G06F8/73;G06F8/35
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種民用航空發動機軟件模型規范及自動化檢查方法，包括以下步驟：(1)標識所使用的建模工具，以及其語法、語義、特征和限制；(2)規定建模的風格及復雜性；(3)規定建模工具和支持庫正確使用的約束；(4)建立需求追溯的方法，明確追溯的對象及方法以及派生設計的處理方案；(5)將條目化的需求規范結合SCADE工具，使用TCL腳本語言開發出檢查工具并實現一鍵檢查。本發明有效提高了模型對規范的符合性的檢查效率，能夠自動檢查模型規范的落實情況，生成DO?331中MB.A?4.5“低層需求符合標準”的符合性證據，降低了人工分析不到位的風險，有效減輕了分析人員的工作負擔。

技術領域

本發明涉及航發發動機數控系統控制軟件設計技術，特別是一種民用航空發動機軟件模型規范及自動化檢查方法。

背景技術

航空發動機控制軟件屬于高安全關鍵軟件，隨著軟件承擔的功能越來越多，相應的規模和復雜性不斷增長，出現了軟件開發成本和可靠性之間的矛盾日益突出、軟件適航認證日益迫切、更嚴格的安全性要求、更頻繁的需求變更和軟件升級、更苛刻的驗證要求等諸多挑戰，傳統的手工編碼的軟件開發方式應對以上挑戰時存在明顯的不足，基于模型的軟件開發(MBD)技術是安全關鍵軟件開發和適航認證的發展趨勢。

對于高安全關鍵軟件而言，基于模型的軟件開發(MBD)通常會采用DO-331符合性辦法，而模型規范是DO-331中的一種軟件生命周期數據，用來作為模型設計的準則，通過建立明確的、可檢查的模型規則來規范模型設計工作。此外模型規范作為獨立的DO-331符合性目標，需要舉證該目標的符合性，建設模型規范，以及模型規范在模型設計中的落實情況在適航取證過程中是必不可少的。

當前舉證模型是否符合模型規范的手段基本靠人工審查，審查者對照著模型規范的所有規則對每個模型進行檢查，費時費力，且不太可能檢查出所有的不符合之處。因此，需要將模型規范變成機器可識別的語言，并將檢查過程自動化，解放人力。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種民用航空發動機軟件模型規范及自動化檢查方法，從而確保模型符合規范，幫助軟件工程師設計出高質量和符合性的模型。

技術方案：本發明所述的一種民用航空發動機軟件模型規范及自動化檢查方法，所述方法的原理為：基于DO-331的要求，條目化清晰的定義建模工具，工具的風格指南和復雜度限制，模型元素庫使用的約束，需求的標識方法，派生需求表示和反饋方法，以及建模工具對設計模型表達的信息類型的適用性的基本原理。在定義出模型規范的基礎上，結合SCADE工具，逐條實現模型規范檢查的自動化。所述方法包括以下步驟：

(1)明確SCADE及其附屬軟件的版本，以及SCADE工具中術語定義。

(2)規定建模的風格及復雜性，使得建模方法及其實現是無二義，確定的。

(2.1)規定模型的命名約定，對文件名、目錄名、模型名、變量、常量、常用數據結構類型制定命名的規則。

(2.2)規定模型搭建的風格，涉及模型的可讀性及模型批注與注釋的方法。

(2.3)設定模型的復雜度限制，對數組、結構體、枚舉、條件組合、有限狀態機、模塊的扇出的復雜度做了明確的規定。

(3)規定建模工具和支持庫正確使用的約束。

(3.1)制定設計模型的規則，約定除法、事件觸發、條件判定等算法的設計約束。

(3.2)設定建模元素的禁用模塊。

(4)約定需求追溯的方法，明確追溯的對象及方法以及派生設計的處理方案。

(5)將條目化的需求規范結合SCADE工具，使用TCL腳本語言開發出檢查工具并實現一鍵檢查。

(5.1)分析模型規范中的規則，使用TCL語言逐條將規則使用腳本語言實現。