王立震 李鹏昌

【摘 要】本文对SAE ARP 4754A版与初版文件进行对比分析，阐述了该文件的历史演变以及A版与初版之间应用范围及具体内容的区别，为更好的理解并使用该文件提供一定的理论参考。A版比初版更加系统、规范，全面的介绍了民用飞机和系统基于安全性与适航符合性考虑的研制过程控制要求，以及与其他文件的接口及相互关系，更易于读者理解与应用。

【关键词】综合流程 研制流程 差异性 分配流程

1 文件背景[1]

SAE ARP 4754初版文件《高度集成或复杂飞机系统适航审定考虑》是美国汽车工程师协会（SAE）于1996年应FAA的要求制定并发布的。其目的是为了用于保证所研制的飞机或系统能够满足适航规章以及安全性等各方面要求。系统综合要求工作小组（SIRT）作为主要起草部门，欧洲民用航空电子学组织（EUROCAE）与FAA、JAA双方代表均有参与，通过该文件的制定使得各国业内人士在国际层面上达成共识。但随着飞机与系统集成度与复杂程度的日益增加，飞机逐渐向“多电”或“全电”方向发展，而且根据航空规章制定咨询委员会（ARAC）推荐的咨询材料，提到了为符合14CFR/CS23.1309和§25.1309的要求，在飞机审定中SAE ARP 4754的使用日益普遍。随着使用的不断增加，尤其在初版SAE ARP 4754中5.4节研制保证等级的分配中的不足已经显而易见。使得SAE ARP 4754初版内容已经无法满足新形式下的研制需要。因此，对初版进行更新并完善越发变得迫切与重要。SAE再次应FAA要求，对初版进行了更新与完善，并于2010年12月发布了A版本文件，名称改为《民用飞机与系统研制指南》。

2 A版与初版文件的差异性分析

更新后的A版本文件，考虑了在过去的这些年中的行业演变，加强了本文和《民用机载系统和设备安全评估过程的指南与方法》（SAE ARP4761）以及与《机载系统和设备软件审定考虑》（RTCA DO-178B/ED-12B）和《关于机载电子硬件的开发保证指导》（RTCA DO-254/ED-80）的关系。A版本在整机和系统级为申请者扩展了设计保证概念，对研制保证术语进行了标准化。同时，A版本也包括第一次出版后的行业内反馈。另外，SAE与航空无线电技术委员会（RTCA）进行协调，以确保使用的技术和方法与更新的RTCA DO-178B协调一致。相对于初版文件，A版本文件无论从应用范围到文件架构等方面都有较大改变，并且在正文中也增加了研制保证等级的分类与分配原则，在附录中增加了流程目标数据、安全性项目计划以及研制保证等级的分配流程等内容。具体区别如下文所述。

2.1 应用范围及具体内容的变化

（1）应用范围的变化[2]；SAE ARP 4754初版文件主要用于指导高度集成或复杂系统的研制，即航电系统及设备的研制。而对于其他系统的研制，该文件也有些借鉴意义。SAE ARP 4754 A版明确指出其适用范围已不仅限于航电系统的研制，而是用于指导并支持整机级飞机功能和系统研制工作；适用周期也从飞机的研制阶段扩展到了包括运营直至报废的整个飞机生命周期。SAE ARP 4754 A版在系统部件的研制阶段增加了针对软、硬件集成工作的指导文件—《模块化航空设备集成指南》（RTCA DO-297/ED-124）；针对应用范围的变化，提出了适用于服役运营阶段所使用的《商业服役中的飞机安全性评估》（SAE ARP 5150）和《通用航空飞机和商业旋翼飞机安全性评估》（SAE ARP 5151）。（2）文件内容的差异性；SAE ARP 4754 A版文件中提出，在开展研制工作之初应首先编制研制计划，并为读者提供了编写研制计划的指导依据。SAE ARP 4754 A将初版文件的大部分内容进行了整理与整合，将其分类为“飞机和系统研制流程”与“综合流程”，使得文件在构架上更加清晰、明了，且该文在附录中也增加了“流程目标数据”、“安全性项目计划”以及“研制保证等级分配流程”三部分内容 ，使读者在阅读完正文后，通过参考附录案例，便可更加清晰、准确的开展相应的工作。

A 版本文件对研制保证等级进行了更加细致的分析与阐述，并将研制保证等级分为飞机和系统的功能研制保证等级（FDAL-Functional Development Assurance Level）和部件级的 “部件研制保证等级”（IDAL-Item Development Assurance Level）。同时，也对上述两种研制保证等级如何进行分配，提供了具体的指导依据。

2.2 具体区别

（1）研制计划流程；在飞机和系统研制之初，SAE ARP 4754A提出首先要进行研制计划流程的制定，该计划流程为了确保所研制的飞机或系统能满足其设计要求，并为符合适航要求而提供足够的置信度。研制计划流程确定了所有的计划要素，包括：研制流程与方法、安全性计划、要求的管理与确认、实施的验证、构型管理、流程保证以及适航认证。研制计划为飞机和系统研制与其他综合流程中所涉及到的工作进行了集成，为后续工作开展提供了依据。而该文件初版在第三章节中仅提供了系统研制的研制流程模型，并没有详细阐述，且文中也没有提出综合流程的概念，只是将相关内容进行了罗列。（2）飞机和系统研制流程；SAE ARP 4754 A将初版文件附录1中的内容纳入到正文第四章节中，即“飞机和飞机系统研制的常用方法”，其内容包括：飞机级的功能研制、功能向系统的分配、系统架构研制、部件的研制以及系统与飞机的集成等。该部分介绍了如何进行飞机和系统以及部件的研制过程，作为飞机研制的主线。（3）综合流程；SAE ARP 4754 A版中第五章节的综合流程将初版中的相关章节进行了整合，集成了安全性评估、研制保证等级、要求的捕捉与确认、实现的验证、构型管理、流程保证以及合格审定与适航当局的协调等方面的内容。以飞机和系统的研制流程为主线，将上述各方面内容集成在其中，以实现整个飞机与系统的研制，确保产品满足安全性与适航等各方面要求，并体现了飞机研制不断优化的特性。该章节中增加的最主要的内容就是研制保证等级的分类与分配流程的确定。一、研制保证等级分配流程；如前文所述，在SAE ARP 4754A版提出了FDAL与IDAL的概念，并提供了详细的分配原则。在分配FDAL/IDAL过程中，分为”考虑系统架构”与”不考虑系统架构”两种情况。在考虑系统架构情况下进行分配时，引出了功能失效集、成员和独立性等概念。分配流程需结合安全性分析，将可能导致顶层失效状态各种情况进行归类，进而分配不同等级的FDAL/IDAL以控制相关的研制严酷度等级，以确保每个功能、部件的研制流程都得到有效控制。二、防止外部事件系统的研制保证等级分配；A版文件第五章中也提供了对防止外部事件系统的FDAL分配原则，具体如图1所示：（4）附录内容变化；在SAE ARP 4754初版文件中的附录1介绍了飞机系统研制的一般方法和飞机系统研制中风险分配的考虑；而在A版本中，将初版的附录1，即飞机系统研制的一般方法纳入到了第四章节中进行了详细介绍。同时，A版附录中增加了流程目标数据、安全性项目计划以及FDAL/IDAL分配流程三部分内容。

附录A-流程目标数据以矩阵形式规定了在飞机和系统研制过程中的每个阶段根据不同的研制保证等级而进行不同的适航审定项，并产生相应的交付物。附录B-安全性项目计划为读者提供了制定安全性项目计划的参考文件。该计划制定了公司内部在开展项目研制时应该具有的安全相关的组织机构，以及各组织机构在开展各项工作时的职责等方面内容。附录C为读者详细介绍了FDAL/IDAL的分配流程及方法。

图1 防护功能的FDAL分配

3 结语

通过对SAE ARP 4754A版与初版进行的简略分析可以看到，A版比初版更加系统、规范，全面的介绍了民用飞机和系统基于安全性与适航符合性考虑的研制过程控制要求，以及与其他文件的接口及相互关系，更易于读者理解与应用，相信未来会更加广泛的用于飞机和系统的研制之中。

参考文献：

[1] SAE ARP4754A. Guidelines for Development of Civil Aircraft and Systems.2010.12.

[2] SAE ARP4754. Certification Considerations for Highly-Integrated or Complex Aircraft Systems.1996.