Safety Critical Software Development Methodologies in Avionics

• Autorzy: Zakrzewski Paweł , Narkiewicz Janusz , Brenchly Darren

Identyfikatory

DOI

10.2478/tar-2020-0011

Warianty tytułu

PL

Metody rozwoju oprogramowania krytycznego dla bezpieczeństwa

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł podsumowuje metody rozwoju oprogramowania krytycznego dla bezpieczeństwa, oraz wpływ standardu DO-178C na potencjalne zastosowanie metod zwinnych. Wyjaśniamy w nim także kategoryzację oprogramowania krytycznego w systemach lotniczych. Artykul opisuje różnice w podejściu do procesu tworzenia oprogramowania od metody kaskadowej, przez model V, aż do metody iteracyjnej i przyrostowej, wraz ze wskazaniem ich największych zalet. Opisane zostały najważniejsze zasady leżące u podstaw metod zwinnych, oraz Scrum jako popularny framework stosowany w tworzeniu oprogramowania nie-krytycznego. Analiza możliwości zastosowania metod zwinnych do tworzenia oprogramowania krytycznego dla bezpieczeństwa w awionice została oparta na praktycznym doświadczeniu autorów. Uwzględnia wymagania standardu DO-178C, wielkość projektu, skalowalność metody, oraz kulturę organizacji. Zdefniowanie zwinnej metody ramowej tworzenia oprogramownia krytycznego dla bezpieczeństwa, spójnej z procesem certyfikacji i istniejącymi standardami zostało uznane za potencjalny przełom dla rozwoju systemów awioniki.

EN

This article summarizes avionics safety-critical software development methodologies and implications of the DO-178C standard from an Agile application perspective. We explain the safety-critical software categorization. It also outlines the main differences and advantages of different approaches to the development process, from Waterfall through the V-model to Iterative and Incremental. Agile principles are explained as well as a Scrum – which is a popular framework in the non-safety-critical software industry. The application of Agile, for safety-critical software considerations, is based on the practical knowledge of the authors, and looks at the potential solution from a DO-178C standard, size of the project, scalability, and organizational culture points of view. Definition of the Agile type of framework, consistent with the certification process and existing standards, has been highlighted as a potential game-changer for the avionics industry.

Słowa kluczowe

PL

awionika; oprogramowanie krytyczne dla bezpieczeństwa; metody zwinne; Agile; inżynieria systemowa

EN

avionics; safety critical software; Agile; systems engineering

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Transactions on Aerospace Research
• Rocznik: 2020
• Tom: Nr 2 (259)
• Strony: 59--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Zakrzewski Paweł

• GE Company Polska Sp z o.o., Aleja Krakowska 110/114, 02-256 Warsaw, Poland
• Warsaw University of Technology, Plac Politechniki 1, 00-661 Warsaw, Poland

autor

Narkiewicz Janusz

• Warsaw University of Technology, Plac Politechniki 1, 00-661 Warsaw, Poland

autor

Brenchly Darren

• GE Aviation Systems Ltd, Cheltenham, Gloucestershire GL52 8SF, UK. Incorporated in England No. 745917

Bibliografia

• [1] Sommerville, I., 2017, Software Engineering, 10th Edition, Pearson India. ISBN-13: 978-9332582699.
• [2] Radio Technical Commission for Aeronautics RTCA Inc.
• [3] SAE, 2010, Guidelines for Development of Civil Aircraft and Systems ARP4754A. SAE International.
• [4] https://www.projectmanager.com/software/use-cases/waterfall-methodology
• [5] Royce, W., 1970, „Managing the Development of Large Software Systems”, Proceedings of IEEE WESCON, 26, pp. 328-388.
• [6] Sheppard, G., 2017, Systems Engineering Management, The University of Warwick.
• [7] Badiru, A. B., 2019, System Engineering Models: Theory, Methods, and Applications. Boca Raton, FL: CRC Press, Taylor & Francis Group.
• [8] Brenchley, D., 2018, Requirements Management and High-Level Design. Warwick/Cheltenham: Warwick University (WMG) / GE Aviation.
• [9] INCOSE, 2019, Z1 Issue 3.0. Retrieved June 3rd, 2020, from INCOSE Z Guides: https://incoseuk.org/Documents/zGuides/Z1_What_is_SE.pdf
• [10] PMI, 2013, A Guide to the Project Management Body of Knowledge (PMBOK® Guide) (5th ed.). Newtown Square, PA, USA: Project Management Institute (PMI).
• [11] Presland, I., 2019, System Engineering Management Module: System Engineering Lifecycles. The University of Warwick (WMG).
• [12] SAE, 2010, Guidelines for Development of Civil Aircraft and Systems. SAE International.
• [13] SEBoK(A), 2020, May 15th, SEBoK Glossary. Retrieved from SEBoK: Guide to the Systems Engineering Body of Knowledge: https://www.sebokwiki.org/wiki/Verification_(glossary)
• [14] SEBoK(B), 2020, May 15th, SEBoK Glossary. Retrieved from SEBoK: Guide to the Systems Engineering Body of Knowledge: https://www.sebokwiki.org/wiki/Validation_(glossary)
• [15] Walden, D., Roedler, G., Forsberg, K., Douglas, H., and Shortell, T., 2015, INCOSE Systems Engineering Handbook: A Guide For System Life Cycle Processes and Activities (Fourth ed.). San Diego, CA: WILEy.
• [16] Wasson, C. S. (2006). Systems Analysis, Design, and Development. New Jersey: WILEy.
• [17] Scrum.org
• [18] Beck, K., Grenning, J., Martin, R. C., Beedle, M., Highsmith, J., Mellor, S., van Bennekum, A., Hunt, A., Schwaber, K., Cockburn, A., Jeffries, R., Sutherland, J., Cunningham, W., Kern, J., Thomas, D., Fowler, M. and Marick, B., 2001, „Manifesto for Agile Software Development”. Agile Alliance. Retrieved 14 June 2010.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).