IMA系統(tǒng)特定風(fēng)險分析方法的研究

韓沖

摘 要：特定風(fēng)險分析對飛機設(shè)計的安全性驗證、提升改進等有十分重要的作用。在當(dāng)今飛機系統(tǒng)功能設(shè)計過程中，引入了高度集成和復(fù)雜的IMA系統(tǒng)，IMA系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)飛機系統(tǒng)，是一個共享硬件和軟件資源的通用處理平臺，所以它與傳統(tǒng)飛機系統(tǒng)特定風(fēng)險的分析過程也具有一定的區(qū)別。本文件針對IMA系統(tǒng)特點，分析了IMA系統(tǒng)特定風(fēng)險分析與傳統(tǒng)飛機系統(tǒng)特定風(fēng)險分析的區(qū)別，提出了一種通用的IMA系統(tǒng)特定風(fēng)險分析方法。

關(guān)鍵詞：IMA系統(tǒng) 特定風(fēng)險分析 研究

中圖分類號：V24 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（c）-0008-02

Abstract：Particular risk analysis （PRA） is important for safety of aircraft design and improvement. Nowadays， in aircraft system function design process， IMA architecture is used. Different from other aircraft systems， IMA is a general platform for shared hardware and software. So IMAs aircraft system particular risk analysis is different from the traditional aircraft systems. This document analyses the difference between IMA system PRA and traditional aircraft systems PRA according to IMA characteristic， puts forward a general method for IMA system PRA.

Key Words：IMA system； PRA； Research

在民航發(fā)展歷史中，通過統(tǒng)計事故發(fā)生的概率發(fā)現(xiàn)，特定風(fēng)險事件對飛機運營安全的影響不可忽視，提高民機運營安全，在設(shè)計之初就需要對各特定風(fēng)險事件進行針對性設(shè)計或者防護，切實保障乘客生命安全。一個型號的民機在取得TC和關(guān)閉25.1309條款過程中，共因分析的工作支撐是必不可少的，包括了特定風(fēng)險分析、區(qū)域安全性分析和共模分析三塊內(nèi)容，這很大程度上決定了該型號飛機的安全性能和冗余性，而特定風(fēng)險分析則占據(jù)了共因分析中將近一半的工作量，對飛機設(shè)計中安全性考慮的驗證、以及提升改進的作用十分重要。

在當(dāng)今飛機系統(tǒng)功能設(shè)計過程中，引入了高度集成和復(fù)雜的IMA系統(tǒng)架構(gòu)后，與傳統(tǒng)系統(tǒng)特定風(fēng)險的分析過程相比具有一定的區(qū)別。本文件針對IMA系統(tǒng)特點，分析了IMA系統(tǒng)特定風(fēng)險分析與傳統(tǒng)飛機系統(tǒng)特定風(fēng)險分析的區(qū)別，提出了一種通用的IMA系統(tǒng)特定風(fēng)險分析方法。

1 傳統(tǒng)飛機系統(tǒng)PRA

對于傳統(tǒng)的飛機系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都是單獨完成某些特定功能，在進行它們的特定風(fēng)險分析時，系統(tǒng)本身就可以通過受影響設(shè)備或部件分析出對飛機功能的影響。一般按照以下程序進行。

（1）對系統(tǒng)和設(shè)備進行分析。

確定風(fēng)險作用區(qū)域內(nèi)受影響的系統(tǒng)或設(shè)備，可借助ZSA中的設(shè)計與安裝指南進行交叉檢查，根據(jù)特定風(fēng)險分析過程所得出的結(jié)論，應(yīng)對如何規(guī)避特定風(fēng)險、降低風(fēng)險影響后果、提高抵御風(fēng)險能力等多方面進行綜合考慮。

（2）確定系統(tǒng)或設(shè)備是否會受到風(fēng)險影響。

①如果不受影響，則將分析結(jié)果寫入PRA報告。

②如果受影響，則到第（3）步。

（3）確定該系統(tǒng)或設(shè)備失效可能導(dǎo)致的系統(tǒng)級失效狀態(tài)。

分析特定風(fēng)險對作用區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)或設(shè)備產(chǎn)生的影響，給出影響后果大小。

（4）確定這些系統(tǒng)級失效狀態(tài)對飛機的影響。

分析特定風(fēng)險導(dǎo)致的系統(tǒng)級失效狀態(tài)或失效模式的組合對飛機的影響。

（5）判斷這些影響是否可接受。

①如果不可接受，則要進行設(shè)計更改，重新進行PRA，直到結(jié)果可以接受為止。

②如果可以接受，則完成分析報告，并用于SSA，作為合格審定的判據(jù)。

2 IMA系統(tǒng)PRA分析差異

對于IMA系統(tǒng)，它是一個共享硬件和軟件資源的通用處理平臺，主要是為飛機功能提供數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換和計算等功能，其他飛機系統(tǒng)和應(yīng)用通過IMA平臺實現(xiàn)各自的飛機功能，所以對于IMA系統(tǒng)的特定風(fēng)險分析，只能分析到風(fēng)險對系統(tǒng)或設(shè)備的影響情況，而設(shè)備失效對飛機功能的影響則需要由使用IMA資源的其他飛機系統(tǒng)和應(yīng)用來完成。

在IMA系統(tǒng)特定風(fēng)險分析報告里，我們無法像其他飛機系統(tǒng)那樣可以直接得出特定風(fēng)險對飛機的影響，只能給出IMA系統(tǒng)或設(shè)備的受影響情況，以此作為使用IMA系統(tǒng)的其他飛機系統(tǒng)來考慮所使用的IMA設(shè)備和所駐留的機柜失效是否會引起它們自身的功能失效，從而導(dǎo)致I類或II類失效。

3 IMA系統(tǒng)PRA分析方法

根據(jù)上述分析，并結(jié)合ARP4761的指導(dǎo)思想，本文提出了一種通用的IMA系統(tǒng)PRA分析方法，如圖1所示。

步驟說明：

對IMA系統(tǒng)和設(shè)備進行分析。

（1）判斷系統(tǒng)或設(shè)備是否會受到風(fēng)險影響。

（2）判斷IMA系統(tǒng)或設(shè)備是否是在風(fēng)險影響區(qū)域，是否有受到失效模型或風(fēng)險情況的影響。

（3）列出系統(tǒng)或設(shè)備的受影響情況。

根據(jù)前面的分析結(jié)果，如果IMA系統(tǒng)或設(shè)備會受到風(fēng)險影響，則要把受影響情況詳細列出。

（4）形成初步IMA PRA報告。

將詳細的特定風(fēng)險分析過程和分析結(jié)果描述出來，形成初步文檔。

（5）根據(jù)其他公共系統(tǒng)專業(yè)提供的輸入對IMA系統(tǒng)進行分析。

以其他公共系統(tǒng)專業(yè)提供的PRA分析報告作為輸入，對IMA系統(tǒng)或設(shè)備進行分析。

（6）判斷IMA系統(tǒng)或設(shè)備是否會受到其他公共專業(yè)影響。

（7）列出系統(tǒng)或設(shè)備的受影響情況。

根據(jù)前面的分析結(jié)果，如果系統(tǒng)或設(shè)備會受到公共系統(tǒng)的影響，則要把受影響情況詳細列出。

（8）完善IMA PRA報告。

將受公共系統(tǒng)影響的詳細分析過程描述出來，補充在之前形成的初步IMA PRA里，并結(jié)合初步IMA PRA報告里的分析結(jié)果，得出最終分析結(jié)論。

4 結(jié)語

本論文比較了IMA系統(tǒng)與傳統(tǒng)飛機系統(tǒng)的特點，傳統(tǒng)飛機系統(tǒng)的每個系統(tǒng)都是單獨完成某些特定功能，而IMA系統(tǒng)是一個共享硬件和軟件資源的通用處理平臺。通過對比說明了IMA系統(tǒng)特定風(fēng)險分析工作與傳統(tǒng)飛機系統(tǒng)特定風(fēng)險分析工作有所不同，研究總結(jié)出了一套IMA系統(tǒng)特定風(fēng)險分析流程，該特定風(fēng)險分析流程也適用于其他機型IMA系統(tǒng)的特定風(fēng)險分析工作。

參考文獻

[1] ARP4761 Guidelines and Methods for Conducting the Safety Assessment Process on Civil Airborne Systems and Equipment[Z].1996.

[2] ARP4754 Guidlines for Development of Civil Aircraft and System[Z].2010.

[3] RTCA DO-297 Integrated Modular Avionics （IMA） Development Guidance and Certification Considerations[Z].2005.endprint