使用 MATLAB 和 Simulink 确保航空航天认证标准合规性

您可以使用 MATLAB 和 Simulink 产品来支持关键的航空航天标准，例如用于开发民用飞机和系统的 ARP4754B、用于功能安全评估的 ARP4761A 以及用于网络安全评估的 DO-326A。

借助 MBSE 和基于模型的设计，您可以使用 MATLAB 和 Simulink 产品（包括 System Composer、Simulink Fault Analyzer 和 Requirements Toolbox）来实现以下目的：

• 以文本和模型格式捕获系统需求
• 执行需求验证
• 设计和测试稳健的系统架构
• 在不同层面开展彻底的验证活动

该流程将较高层次的系统设计和较低层次的软件和硬件实现连接起来，从而创建认证所必需的数字线索和可追溯性。

DO-178C 标准为批准用于机载系统的软件定义了一系列目标和活动。使用基于模型的设计，您可以通过以下方式降低风险和工作量：

• 通过创建可执行规范来迭代和细化软件需求
• 利用建模和仿真，以稳健性和可维护性为目标定义架构并确认您的设计选项
• 通过背靠背测试和从需求到测试的可追溯性证明代码和可执行文件的覆盖率
• 自动化建模和代码审查活动
• 用形式化方法减少测试活动

DO-254 标准为机载电子硬件 (AEH) 的认证定义一系列目标。MATLAB 和 Simulink 使您能够符合 DO-254 目标并支持其流程：

• 需求管理和跟踪
• 符合设计标准
• HDL 代码生成
• 验证和确认

基于模型的设计还可以帮您在实现 DO-254 目标的同时，提前验证需求，自动链接到需求，检查模型和代码标准，生成代码，生成报告材料，并在不同级别重用测试用例，从而降低成本，缩短上市时间。

人工智能 (AI) 在生产中的使用越来越多，这带来了对模型说明、验证和确认的需求的增多，特别是在高完整性嵌入式系统开发中。确保 AI 在这些领域的可信度和可靠性需要应对一些挑战，如确保数据的可追溯性、质量和覆盖率，以及构建可重复、稳健、可解释和可扩展的模型以集成到更大的系统中。由于缺乏既定的行业特定 AI 标准，这些工作变得更加复杂。MathWorks 是 SAE WG-114 的成员之一，该组织正在致力于认证标准的定义。

为空间系统开发软件和电子硬件所需的流程由多个地区标准定义，如美国国家航空航天局软件工程需求 (NPR 7150.2)、欧洲空间标准化空间工程软件合作组织 (ECSS-E-ST-40) 和软件产品保证 (ECSS-Q-ST-80)，以及欧洲 FPGA 和 ASIC 空间工程空间标准化合作组织 (ECSS-E-ST-20-40C) 和质量合作组织 (ECSS-Q-ST-60-03C)。

使用基于模型的设计，您可以开发符合这些标准的可认证代码，以便：

• 维护、分配和追溯需求，并通过行为仿真对其进行验证
• 定义和维护架构，并将它们以本机方式链接到仿真
• 开发、测试和在软件代码中实现算法
• 使用形式化方法来确保设计的稳健性，并符合静态代码分析需求
• 自动化设计流程和报告