APP下载

浅谈民机通信系统需求管理

2017-05-18王闪闪

科技资讯 2017年9期
关键词:通信系统

王闪闪

摘 要:民用飞机是典型的复杂产品系统,具有高新技术密集程度高、系统综合集成度高、研制周期长、项目投入巨大、管理复杂的特点。在研制过程中,无论是设计、集成还是验证都是围绕系统需求的管理展开的。该文根据民用飞机通信系统的研制过程,浅谈通信系统需求管理過程。

关键词:通信系统 需求捕获 需求确认 需求验证

中图分类号:V221 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)03(c)-0123-02

为适应当前民机研制特点,民机项目的管理要从粗放的模式转入精细化模式,确保民机研制、适航取证、市场、运营的全面成功,而需求管理是项目精细化的基础。通过需求管理,可明确客户需求到飞机需求、系统需求及设备需求的追溯关系。从而保证客户的要求得到落实,同时使设计要求条目化,设计过程的可追溯性、可实施性、可验证性都得到保证。该文以民机通信系统为例,介绍系统需求捕获、确认和验证的管理过程。

1 系统需求管理流程

根据SAE ARP 4754A 《民用飞机与系统研制指南》[1]中描述的需求管理流程,民机需求管理工作实施步骤如图1所示。通过各阶段工作实施,实现飞机系统设计需求的条目化管理,形成需求捕获、确认、验证的完整过程,加强飞机集成与技术管控能力。

1.1 需求捕获

需求管理的出发点是捕获需求。系统需求捕获要点可分为以下几个方面。

1.1.1 明确利益相关方的需求

利益相关方指某一系统或其拥有的特征中具有权利、份额或要求权的一方或当事人。通信系统的利益相关方主要有航空公司、飞行员、飞机制造厂、地勤维修人员和适航当局。利益相关方会从自身的角度出发对通信系统提需求。比如:航空公司出于航材备件的考虑,会要求某一机上通信设备件号尽量一致;飞机制造厂出于设备安装的考虑,会要求机上通信设备能够正确地安装在飞机上,尺寸、电缆接口合适等。

在需求捕获过程中,需确认每一个利益相关方的要求,综合考虑。

1.1.2 明确需求类型

需求层级的界定可分为如下几个。

(1)飞机级需求:描述飞机应具备的功能、性能指标或相应的技术约束条件,如飞机应提供卫星通信功能。

(2)系统级需求:描述系统应具备的功能、性能指标或相应的技术约束条件,不涉及具体产品实现,如甚高频通信系统应提供驾驶舱与外界的视距双向语音通信功能。

(3)产品级需求:描述设备应具备的功能、性能指标或相应的技术约束条件。如甚高频天线至少应能覆盖118~137 MHz的频率范围。

对需求层级定位后,需进一步对需求类型进行划分。需求类型一般有:功能、性能、接口、安全性、布置、重量、环境、可靠性、维修性、EWIS、人为因素等。

1.1.3 明确需求关键指标

利益相关方往往会比较关注某些关键性指标。对通信系统来说,有MTBF(Mean Times Between Failure,平均故障间隔时间)、MTTR(Mean Time To Repair,平均维修时间)、天线侧向气动力等。需与利益相关方明确哪些是他们关注的关键性指标,并通过评估分析确定双方都可接受的指标值。

1.2 需求确认

捕获到系统需求后,应开展需求确认工作。根据ARP 4754A《民用飞机与系统研制指南》,需求的确认过程是为了确保所提出的需求是足够正确、完整和一致的,且产品能够满足客户、供应商、维护人员、审定局方以及研制人员的需求。

在通信系统设计过程中,常用的需求确认方法有:工程评审、分析、追溯性及试验中的一种或者几种。

(1)工程评审:设计人员编制设计方案,组织具有通信系统设计经验的专家小组进行评审。通过评审,检查和梳理系统需求的完整性和准确性。

(2)分析:设计人员通过功能、性能和安全性分析等编制功能与需求分析报告确认需求类型。

(3)追溯性:一条需求应可以追溯至其上一层级的需求,或追溯至产生该条需求的具体设计决策或者数据。通过追溯性检查系统的需求是否满足已经确认的飞机级需求,以保证通信系统需求的完整性和正确性。

(4)试验:通过试验室试验、机上地面试验或飞行试验对系统需求进行确认。

通过安全性分析报告对捕获到的系统需求分配FDAL(Functional Development Assurance Level,功能研制保证等级)。根据需求不同的FDAL,需求确认的严苛度也不一样。根据4754A,建议FDAL为A/B级的需求,确认时应使用需求追溯、测试(分析、建模或试验)和工程评审的方法,另外,部分需求可根据运营经验进行相似性说明;FDAL为C级的需求,确认时应使用需求追溯、测试(分析、建模或试验)或工程评审及相似性说明中的一种或多种;FDAL为D级的需求可根据局方要求,选择采用任意一种方法;FDAL为E级的需求,不需要确认。

1.3 需求验证

完成需求确认后,需通过一系列验证活动表明各级设计实现都满足了其对应的需求。验证活动的主要目标如下。

(1)确定预期的功能被正确的实现了。

(2)确定所有需求都被满足了。

(3)确保安全性分析对已实现的系统仍然是有效的。

用于验证的方法主要有以下10种[2]:符合性声明(MC0)、说明性文件(MC1)、计算/分析(MC2)、安全评估(MC3)、试验室试验(MC4)、地面试验(MC5)、飞行试验(MC6)、航空器检查(MC7)、模拟器试验(MC8)、设备合格性(MC9)。选择验证方法时,应注意以下几点。

(1)若需求中有明确验证状态要求,应至少包含能满足该状态的验证方法。

例如“新甚高频收发机的功能应不影响甚高频通信系统正常通信”,验证方式应至少包含MC5或MC6。

(2)必须保证验证工作的充分性。

例如“无线电接口装置(RIU)应具有通信管理功能”。首先航空器适航标准对无线电接口装置有功能要求,可考虑使用MC1进行验证。对于“通信管理功能的正常”,需通过MC4或MC5或MC6进行验证。此外,某些设备应同时采纳MC9,提交设备合格鉴定报告,表明设备满足的各种环境要求。

(3)必须考虑实际验证活动的可行性。

例如“甚高频收发机应提供音响告警功能”。告警信息大多是在设备故障条件下触发,而一些告警在设备正常的情况下很难出现,在选择验证方法的时候需要考虑警告条件成立的环境,可考虑采用MC4模拟警告触发逻辑来验证。

(4)还需考虑验证活动的效率和经济性。尽量选择简单易行的验证方法,并考虑并行开展验证活动。

验证结束后需要提交在验证过程中所产生的试验、分析结果报告作为系统需求验证的证据。

2 结语

将精细化的需求管理流程和方法应用于民机通信系统的设计工作中,贯彻由上至下的顶层设计,由下至上的集成验证理念,可确保飞机研制过程中系统需求的有效传递与实施,以满足民机适航审定对过程管理的要求。

参考文献

[1] ARP 4754A Guidelines for Development of Civil Aircraft and System[Z].SAE Aerospace,2010.

[2] 曹继军,张越梅,赵平安.民用飞机适航符合性验证方法探讨[J].民用飞机设计与研究,2008(4):37-41.

猜你喜欢

通信系统
卫星移动通信的终端天线技术
基于OFDM技术的HAPS通信系统模型分析
多点协作通信系统关键技术分析
通信系统中无线电信号的传播及其应用
高速公路通信系统在收费和监控中的应用
对宁夏高速公路干线网络维护现状及未来监测方式的探讨
失效网络中节点可通信性能评估方法研究
基于电力线信道分析的调制解调方式选择
浅析计算机网络与通信系统
基于html5及android平台的幼儿接送系统