[发明专利]一种基于模型的增强视景系统安全性分析方法

说明书

本发明公开了一种基于模型的增强视景系统安全性分析方法。本方法包括：确定增强视景系统需求规范，包括系统架构需求、功能需求及安全性需求；根据EVS系统需求规范，建立EVS分层名义模型；识别设备失效模式并为名义模型注入失效信息，生成EVS失效拓展模型；分析系统串、并联架构，建立失效模式致因关系；针对典型失效状态，生成故障树模型；开展定性及定量形式化安全性分析，验证系统安全性需求，并得出安全性分析结论。本发明通过利用形式化安全性分析方法，解决了传统安全性评估方法工作量大、易于出错及缺乏对系统层次架构的考虑与证明等问题，提高了系统安全性分析效率，降低了安全性评估工作量。

技术领域

本发明涉及航电系统安全性分析领域，特别是涉及一种基于模型的增强视景系统安全性分析方法。

背景技术

随着飞行技术的发展及飞机性能的提高，特别是在飞机进近及着陆阶段，飞行员需要获取的实时信息越来越多，使其操作负荷不断增大。增强视景（EVS）系统能够通过机载红外传感器和毫米波雷达生成飞机外景实时图像，并叠加在平视显示器（HUD）上，有效增强飞行员态势感知能力，减少其工作负荷，从而提高飞机安全性，降低飞行事故。

作为航电系统设备在设计之初首先对其实施系统进行安全性评估，并随着系统设计的深入反复迭代，对于提高设备可靠性并通过适航审查具有重要意义。由于EVS系统通过综合模块化航电系统（IMA）获取必要数据，并通过HUD实现其图像显示，因此其在系统层级高度复杂，传统的安全性评估方法工作量大且易于出错；同时，由于传统安全性评估采用对系统整体分解并完成失效分析的方法，缺乏对系统层次架构的考虑与证明，对于涉及IMA系统及多个机载航电设备的EVS，分析过程复杂。因此，需要开发新型的形式化分析方法，对EVS开展定量分析，提高安全性评估效率。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于模型的增强视景系统安全性分析方法。本发明通过利用形式化安全性分析方法，解决了传统安全性评估方法工作量大、易于出错及缺乏对系统层次架构的考虑与证明等问题，提高了系统安全性分析效率，降低了安全性评估工作量。

本发明采取的技术方案是：一种基于模型的增强视景系统安全性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：确定EVS系统需求规范，包括系统架构需求、功能需求及安全性需求；

步骤二：根据EVS系统需求规范，建立EVS系统分层名义模型；

步骤三：识别设备失效模式并为名义模型注入失效信息，生成EVS系统失效拓展模型；

步骤四：分析系统串、并联架构，建立失效模式致因关系；

步骤五：针对典型失效状态，生成故障树模型；

步骤六：开展定性及定量形式化安全性分析，验证系统安全性需求，并得出安全性分析结论。

在步骤一中，所述的EVS系统架构需求，指捕获EVS系统物理架构，包括探测器、光学模块、信号处理模块、数据处理模块、图像处理模块、监控模块、视频格式转换模块；探测器及光学模块用于捕获外部环境物体发射的红外信息，转换成配置信号及模拟信号，经信号处理模块处理后传送给数据处理模块，进行图形校靶，并由图像处理模块完成非均匀校正，校正后的视频发送给视频格式转换模块，最终，图像被转换成ARINC818格式，并输出到飞机显示装置；所述监控模块包含视频监控和BIT监控两种监控形式。

在步骤一中，所述的EVS系统安全性需求，指通过开展系统功能危害性评估，识别典型失效状态为提供不可检测的错误的增强视景画面，确定其安全性目标小于或等于1E-5/FH。