在商用航空這個目前最具安全意識的行業(yè)之一，硬件和軟件開發(fā)人員必須根據(jù)嚴格的安全標準設計和測試他們的產(chǎn)品。最著名的是用于計算機硬件的DO-254，例如集成電路（IC）和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），以及用于軟件（例如操作系統(tǒng)和應用程序代碼）的DO-178。

在商用航空這個目前最具安全意識的行業(yè)之一，硬件和軟件開發(fā)人員必須根據(jù)嚴格的安全標準設計和測試他們的產(chǎn)品。最著名的是用于計算機硬件的DO-254，例如集成電路（IC）和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），以及用于軟件（例如操作系統(tǒng)和應用程序代碼）的DO-178。

這些標準的基本原理是盡可能確保數(shù)百萬行軟件代碼和與之交互的硬件設備將按照要求在飛機上執(zhí)行其無數(shù)功能，而不是做任何其他事情。換句話說，這些標準試圖消除航空電子設備功能中可能損害飛行安全的意外。

盡管DO-178和DO-254監(jiān)管流程的發(fā)明是為了確保民用航空安全，但軍事項目在這些安全標準下進行認證的壓力越來越大 - 而不僅僅是以更寬松的方式遵守它們。軍用飛機經(jīng)常在民用領空飛行，必須與聯(lián)邦航空局空中交通管制員通信，并采用民用空中交通管理技術。在日益擁擠的空中，無人機（UAV）的情況甚至更多。

軍方及其供應商對系統(tǒng)進行認證也有合理的商業(yè)理由。其中一些原因：更高的質(zhì)量，50%到75%的集成速度，以及更高的模塊可重用性。（參見AFuzion，Inc.首席執(zhí)行官Vance Hilderman，“軍用航空電子設備和DO-254的陰陽”。DO-254對設計過程施加了紀律，以確保成品的所有元素都直接且可驗證地追溯到要求。

與軟件開發(fā)人員相比，硬件開發(fā)人員具有額外的認證激勵措施，其形式是更快的投資回報。商用現(xiàn)貨 （COTS） 硬件產(chǎn)品定制較少，商品化程度更高。從最小的組件到堅固的DO-254基礎上設計的硬件更容易重新包裝和重復使用，尤其是在飛行關鍵航空電子設備中伴隨著安全使用的悠久歷史時。

然而，不幸的是，開發(fā)可認證的 COTS 硬件并不便宜。芯片和互連等 COTS 組件是為消費市場批量生產(chǎn)的。通常對處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)知之甚少，因為這些細節(jié)對競爭敏感。軍事客戶需要大量投資才能拿出證據(jù) - 所謂的“人工制品” - 這些證據(jù)將通過DO-254認證。如果認證電路板需要數(shù)百萬美元，系統(tǒng)成本可能很快就會變得難以承受。

可認證的COTS

這就是供應商提供的、可認證的 COTS 硬件的想法所在。電路板開發(fā)人員使用可認證組件設計產(chǎn)品，并收集工件（如有必要，對其進行逆向工程）以創(chuàng)建認證包。該文檔包可幫助客戶在 DO-254 認證中證明系統(tǒng)安全案例，并降低計劃成本和部署時間。然后，電路板供應商通過銷售可認證的標準產(chǎn)品組合來收回投資。

這種做法在董事會層面變得越來越普遍，盡管各種投資的范圍和各種認證包的范圍是保密的。

這種認證趨勢的一個例子是Abaco Systems FORCE2堅固耐用的小型航空電子設備盒 - 用于安全關鍵型顯示器，任務和飛行計算機插槽 - 采用高技術就緒級別的軟件和硬件組件實施，并由DO-254工件支持，用于需要安全保證的系統(tǒng)，一直到設計保證級別A。

遵守DO-254的另一個優(yōu)點是它在供應鏈上受到關注，促進了具有長期安全記錄的組件制造商以及那些傾向于共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)并建立適當保護措施的制造商。

零部件制造商加入的另一個原因是無人駕駛車輛和無人機的出現(xiàn)，它們將完成從監(jiān)視到包裹遞送的所有工作。半導體公司開始解決其架構(gòu)中的安全問題，這一趨勢可能會增加嵌入式市場的選擇。

DO-254 比 DO-178 更新得多，尚未解決所有問題;例如，DO-254對多核微處理器的要求尚未確定。但工程師們正在努力解決這些問題，并且可能會在短期內(nèi)找到解決方案，因為單核處理器會迅速從現(xiàn)場消失。

審核編輯：郭婷