Unternehmen nutzen Model-Based Systems Engineering (MBSE) und Model-Based Design, um die Sicherheitsstandards von Zertifizierungen in der Luft- und Raumfahrt in folgenden Bereichen zu erfüllen:
- Anforderungsmanagement: Anforderungen importieren, verfassen, formalisieren, validieren und nachverfolgen
- Systemarchitekturen und Verhaltensmodelle: Modellierung, Analyse Simulation
- Codegenerierung: Generierung von Code aus Modellen in den Sprachen C, C++, VHDL® und Verilog®
- Statische und dynamische Verifikation: Erstellung, Verknüpfung und Ausführung von Testfällen; Anwendung formaler Methoden für Modelle und Code
- Qualifizierung: Qualifizierung von Tools gemäß DO-330 und Berichterstellung
Durch die Integration dieser Verfahren können Unternehmen ihre Zertifizierungsprozesse effizient verwalten und die erforderlichen Nachweise erbringen.
Ihr Weg zur Zertifizierung
Gemeinsam mit Ihnen können die Berater von MathWorks einen maßgeschneiderten Implementierungsplan für die Einhaltung der Zertifizierungsstandards in Luft- und Raumfahrt erstellen. Kontaktieren Sie uns noch heute und bringen Sie Ihr Zertifizierungsverfahren auf den Weg.
Nutzen Sie MATLAB- und Simulink-Produkte zur Erfüllung wichtiger Luft- und Raumfahrtstandards, darunter ARP4754B für die Entwicklung ziviler Flugzeuge und Systeme sowie ARP4761A und DO-326A für die Sicherheitsbewertung.
Mit MBSE und Model-Based Design können Sie auf MATLAB- und Simulink-Produkte wie System Composer, Simulink Fault Analyzer und Requirements Toolbox zurückgreifen, um folgende Aufgaben zu erledigen:
- Erfassung von Systemanforderungen in Text- und Modellformaten
- Validierung von Anforderungen
- Entwicklung und Prüfung robuster Systemarchitekturen
- Durchführung gründlicher Überprüfungen auf verschiedenen Ebenen
Der Prozess verbindet Systementwürfe auf höherer Ebene mit Software- und Hardware-Implementierungen auf niedrigerer Ebene. Daraus ergeben sich ein digitaler Leitfaden und eine Rückverfolgbarkeit, die für die Zertifizierung unerlässlich sind.
Weitere Informationen
Beispiele aus der Industrie
- Gulfstream: die Modellierungsmethode für elektronische Systemarchitekturen (eSAM)
- Embraer beschleunigt Requirements Engineering und Prototyping des Legacy-500 Flugsteuerungssystems
- Alenia Aermacchi entwickelt Autopiloten
- Airbus entwickelt Treibstoffmanagementsystem für den A380 mit Model-Based Design
- Airbus Helicopters beschleunigt die Entwicklung
Der DO-178C-Standard definiert Zielvorgaben und Handlungsschritte für Software, deren Zertifizierung für den Einsatz in Luftfahrtsystemen erforderlich ist. Mit Model-Based Design können Sie Risiken und Aufwand minimieren durch:
- Iteration und Verfeinerung der Softwareanforderungen mittels Erstellung ausführbarer Spezifikationen
- Definition der Architektur und Bestätigung Ihrer Entwicklungsentscheidungen im Hinblick auf Robustheit und Wartungsfreundlichkeit mittels Modellierung und Simulation
- Nachweis der Abdeckung von Code und ausführbaren Dateien durch Back-to-Back-Tests und Rückverfolgbarkeit von den Anforderungen bis hin zu Tests
- Automatisierung von Prüfmaßnahmen für Modelle und Code
- Verringerung der Testaktivitäten mit formalen Methoden
Weitere Informationen
- Workflow für DO-178C – Poster
- Modellbasierte Entwicklung im Rahmen von DO-178C/DO-331 - Schulungen
- Helikopter-Flugsteuerung: Beispielhaftes Model-Based Design für DO-178C und DO-331 – Dokumentation
- Modellierungsstandards II: Model Advisor Checks für DO-178C/DO-331 – Dokumentation
- Überblick über den Software-Lebenszyklus nach DO-178C – Dokumentation
Videos
Beispiele aus der Industrie
- Entwicklung zertifizierbarer Produktionscodes bei Rolls-Royce: Folien | Unser Weg zu modellbasierten Produktlinien (31:49)
- Airbus Defence and Space entwickelt sicherheitskritische Avionik mithilfe von Model-Based Design
- Leitlinien für Arbeitsgruppen in der Luftfahrt- und Rüstungsindustrie mit Airbus, BAE, MBDA und Leonardo
- Airbus Helicopters beschleunigt Entwicklung von DO-178B-zertifizierter Software mit Model-Based Design
Der Standard DO-254 definiert eine Reihe von Zielvorgaben für die Zertifizierung von Airborne Electronic Hardware (AEH). MATLAB und Simulink ermöglichen es Ihnen, die Vorgaben von DO-254 zu erfüllen und relevante Prozesse durchzuführen:
- Verwaltung und Rückverfolgung von Anforderungen
- Konformität mit Designstandards
- HDL-Codegenerierung
- Verifizierung und Validierung
Darüber hinaus können Sie mit Model-Based Design die Zielvorgaben von DO-254 erfüllen und gleichzeitig Kosten- und Zeitvorteile erzielen, die mit der frühzeitigen Verifikation von Anforderungen, der automatisierten Verknüpfung mit Anforderungen, der Prüfung von Modell- und Codestandards, der Codegenerierung, der Generierung von Berichtsartefakten und der Wiederverwendung von Testfällen auf verschiedenen Ebenen verbunden sind.
Weitere Informationen
- Leitlinien zur Entwurfssicherung nach DO-254 durch Model-Based Design – Poster
- Workflow für Model-Based Design nach DO-254 – Poster
- Model-Based Design zur Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen nach DO-254 – Whitepaper
- Erzielen von Konformität mit STARC und DO-254 mit generiertem Code aus HDL Coder – Technikartikel
- Was ist UVM-Verifikation? – Entdecken
- Überblick über den Hardware-Lebenszyklus nach DO-254 – Dokumentation
Mithilfe von MATLAB und Simulink entwickelte die AEH-Gruppe bei Airbus Defence and Space eine HLCU-Einheit für Auftriebsklappen an Airbus C295-Luftfahrzeugen.
Beispiele aus der Industrie
Der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion nimmt immer mehr zu und erfordert die Erklärung, Verifizierung und Validierung von Modellen insbesondere bei der Entwicklung eingebetteter Systeme mit hoher Integrität. Die Sicherstellung der Vertrauenswürdigkeit und Zuverlässigkeit von KI in diesen Bereichen beinhaltet Herausforderungen wie die Gewährleistung der Rückverfolgbarkeit, Qualität und Abdeckung von Daten sowie den Aufbau wiederholbarer, robuster, interpretierbarer und skalierbarer Modelle zur Integration in größere Systeme. Diese Herausforderungen werden durch das Fehlen etablierter branchenspezifischer KI-Standards weiter erschwert. MathWorks ist Mitglied der SAE WG-114, die an der Definition des Zertifizierungsstandards arbeitet.
Weitere Informationen
- Verifizierung eines Deep-Learning-Systems für die Luftfahrt – Beispiel
- Klassifizierer für Schilder auf Start- und Landebahnen: Zertifizierung eines Deep-Learning-Systems für die Luftfahrt – Dokumentation
- Auf dem Weg zur Zertifizierung von Machine-Learning-Systemen für niedrigkritische Anwendungen in der Luftfahrt – Fachartikel
- Klassifizierer für Schilder auf Start- und Landebahnen: Ein nach DAL C zertifizierbares Machine-Learning-System – Fachartikel
Beispiele aus der Industrie
Die erforderlichen Verfahren zur Entwicklung von Software und elektronischer Hardware für Raumfahrtsysteme werden durch mehrere regionale Standards definiert, darunter beispielsweise die NASA Software Engineering Requirements (NPR 7150.2), die European Cooperation for Space Standardization Space Engineering Software (ECSS-E-ST-40), die Software Product Assurance (ECSS-Q-ST-80), die European Cooperation for Space Standardization for FPGAs and ASICs Space Engineering (ECSS-E-ST-20-40C) sowie Qualitätsnormen (ECSS-Q-ST-60-03C).
Mit Model-Based Design können Sie zertifizierbaren Code entwickeln, der diesen Standards entspricht, und dabei folgende Arbeitsaufgaben erledigen:
- Aufrechterhaltung, Zuordnung, und Rückverfolgung von Anforderungen sowie deren Validierung durch Verhaltenssimulationen
- Definition und Wartung von Architekturen sowie deren native Verknüpfung mit Simulationen
- Entwicklung, Prüfung und Umsetzung von Algorithmen in Softwarecode
- Anwendung formaler Methoden zur Gewährleistung der Robustheit von Entwürfen und zur Erfüllung der Anforderungen statischer Codeanalyse
- Automatisierung von Entwurfsabläufen und Berichten
Weitere Informationen
Beispiele aus der Industrie
Die MathWorks Consulting Services arbeiten gemeinsam mit Ihnen an der Migration bestehender Entwicklungsprozesse oder der Etablierung neuer Prozesse unter Verwendung von MBSE oder Model-Based Design. Unser Beratungsdienst für Zertifizierungen ist auf Ihre spezifische Umgebung, Tools und Anwendungen zugeschnitten, identifiziert Lücken in Ihren aktuellen Prozessen, entwickelt einen Fahrplan für optimierte Workflows und unterstützt Sie bei dessen Umsetzung.
Die MathWorks Consulting Services bereiten Sie auf die Durchführung wichtiger Zertifizierungsschritte zur Modellierung, Codegenerierung und Tool-Qualifizierung vor, um die Zielvorgaben von ARP4754B, ARP4761A, DO-254 und DO-178C sowie der ergänzenden Dokumente zu erfüllen.
Entscheidende Vorteile:
- Weniger Risiken bei Zeitplan und Budget
- Geringere Kosten und weniger Zeitaufwand in der Entwicklung
- Compliance und schnellere Zertifizierung
- Höhere Produktivität und Rentabilität
- Verbesserte Partnerbeziehungen
Typische Bestandteile der Zertifizierungsberatung:
- Planung zur Überprüfung von Dokumenten
- Rückverfolgbarkeit der Anforderungen
- Anforderungsbasiertes Testen und Modell-Abdeckung
- Überprüfung von Modellstandards
- Codegenerierung und automatische Überprüfung der Rückverfolgbarkeit
- Host- und On-Target-Tests mit struktureller Abdeckung (SW)
- Automatisierung der Erstellung von Lebenszyklus-Artefakten
- Tool-Qualifizierung
Kontaktieren Sie das Team der MathWorks Consulting Services , um uns Ihre spezifischen Anforderungen mitzuteilen.
Individuelle Schulungspfade
Zusätzlich zu Beratungsdienstleistungen bietet Ihnen MathWorks maßgeschneiderte Schulungsprogramme, die Ihnen praktische Erfahrungen und ein umfassendes Verständnis für den Einsatz unserer Produkte vermitteln. Diese Schulungspfade sind als Ergänzung zu den Beratungsdiensten von MathWorks konzipiert und helfen Ihnen bei der Navigation auf Ihrem Weg zur Zertifizierung. Die unten dargestellten Lernpfade geben die Namen der verfügbaren Kurse an.
DO-178C: Schulungspfade für Model-Based Design
DO-254: Schulungspfade für Model-Based Design
Häufig gestellte Fragen zur Einhaltung der Zertifizierungsstandards für die Luft- und Raumfahrt
Der beste Einstieg in die Verwendung von MATLAB und Simulink für Standards wie DO-178C und DO-254 besteht darin, die Beispiele in unserer Dokumentation auszuprobieren. Darüber hinaus empfehlen wir Ihnen unseren dreitägigen Schulungskurs „Model-Based Design für DO-178C/DO-331 Compliance“. Weitere Informationen zur Tool-Qualifizierung finden Sie auf der Produktseite des DO Qualification Kit.
Ja. MathWorks bietet Leitfäden und Lösungen, die auf die Einhaltung von Systems-Engineering-Standards wie SAE ARP4754B, SAE ARP4761A und der DO-326A-Normenreihe zugeschnitten sind. Mit Produkten wie Requirements Toolbox™, System Composer™ und Simulink Fault Analyzer™ können Sie Systemanforderungen sowohl in Textform als auch modellbasiert erfassen. Darüber hinaus können Sie Sicherheits- und Schutz-Analysen wie Functional Hazard Analysis (FHA), Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) und System-Theoretic Process Analysis (STPA) durchführen. Außerdem können Sie Anforderungen validieren, robuste Systemarchitekturen entwerfen und testen sowie umfassende Verifikationsaktivitäten auf verschiedenen Abstraktionsebenen durchführen.
Für DO-254 empfiehlt MathWorks einen Workflow, der bei der Erfassung der Anforderungen beginnt und Simulink-Modelle zur Darstellung des konzeptionellen Entwurfs nutzt; mithilfe von HDL Coder™ wird daraus HDL-Code generiert, um den detaillierten Entwurf zu erstellen. Der Workflow deckt außerdem verschiedene Arten der Verifikation ab, darunter Co-Simulation, die Generierung von Testbenches und UVM, wobei der Schwerpunkt auf der Wiederverwendbarkeit von Testfällen liegt.
MathWorks ist Mitglied der Arbeitsgruppe, die den Standard SAE ARP6983 für die Verifikation und Validierung implementierter Systeme mit künstlicher Intelligenz entwickelt. Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Referenzbeispielen für einen Runway Sign Classifier und ein Collision Avoidance System.
Ja. MathWorks unterstützt zahlreiche Standards für Raumfahrtsysteme. Dazu gehören unter anderem die NASA Software Engineering Requirements (NPR 7150.2), der Standard European Cooperation for Space Standardization Space Engineering Software (ECSS-E-ST-40), Software Product Assurance (ECSS-Q-ST-80) sowie die European Cooperation for Space Standardization Standards für FPGAs und ASICs im Bereich Space Engineering (ECSS-E-ST-20-40C) und Qualität (ECSS-Q-ST-60-03C).
MathWorks bietet Consulting-Services und Schulungen, die Sie während Ihres gesamten Zertifizierungsprozesses unterstützen. Das Team von MathWorks Consulting Services bereitet Sie darauf vor, zentrale Aktivitäten in den Bereichen Modellierung, Codegenerierung und Tool-Qualifizierung umzusetzen, um die Ziele von ARP4754B, ARP4761A, DO-254, DO-178C und den zugehörigen Ergänzungsdokumenten zu erfüllen. Darüber hinaus bietet das Team maßgeschneiderte Unterstützung bei der Tool-Qualifizierung. Kontaktieren Sie das MathWorks Consulting Services-Team, um über Ihre speziellen Anforderungen zu sprechen. Das Team von MathWorks Training Services bietet sowohl individuelle Schulungen als auch den öffentlichen Kurs „Model-Based Design für DO-178C/DO-331 Compliance“ an.
Angebot anfordern
Erhalten Sie ein individuelles Angebot für Ihre Produkt- und Serviceanforderungen.
Bereit für ein Gespräch?
Lassen Sie uns wissen, wie wir Ihnen helfen können.
