一、軟件安全性可靠性已經(jīng)成為裝備制造的重要因素

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及，新一代航空裝備已成為典型的軟件密集型系統(tǒng)，軟件負(fù)責(zé)完成航空系統(tǒng)中的大部分功能任務(wù)。同時(shí)，新一代航空裝備設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢逐漸呈現(xiàn)出“基于功能設(shè)計(jì)，而非基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)”的特征，因此，軟件研制工作已成為裝備制造中的重要環(huán)節(jié)。但隨著軟件參與系統(tǒng)任務(wù)的比重日益增大，軟件的安全性、可靠性對(duì)于航空裝備的功能設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)安全性水平產(chǎn)生了顯著影響，由軟件失效所引發(fā)的航空裝備系統(tǒng)危險(xiǎn)比重逐漸增加，造成重大損失。例如，2004年12月，美國F-22戰(zhàn)機(jī)由于飛控軟件故障發(fā)生墜毀事故，導(dǎo)致整個(gè)F-22機(jī)隊(duì)停飛；國內(nèi)某型預(yù)警機(jī)在外場試飛過程中，軟件問題頻發(fā)，導(dǎo)致部分裝備系統(tǒng)不得不頻繁返修甚至重新進(jìn)行試驗(yàn)，給預(yù)警機(jī)作戰(zhàn)效能和維護(hù)費(fèi)用帶來影響。

　　航空裝備系統(tǒng)研制工作必然對(duì)軟件測試、軟件安全性/可靠性等質(zhì)量保證工作提出更高要求和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，并在諸多型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)和研制規(guī)范中提出明確要求。因此，目前許多主機(jī)單位、型號(hào)軟件研制單位都迫切需要成熟且規(guī)范的技術(shù)方法來支撐其在研制過程中開展有效的軟件測試、軟件安全性分析、軟件可靠性測試等質(zhì)量保證工作?？梢灶A(yù)見的是，隨著航空裝備系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善進(jìn)步，在未來十年里，如何保障航空裝備系統(tǒng)的質(zhì)量將會(huì)成為亟待解決的問題，成為各方重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

　　中國航空綜合技術(shù)研究所早在2009年就敏銳地捕捉到這一潛在需求。在十二五期間，重重點(diǎn)圍繞航空領(lǐng)域的軟件工程基礎(chǔ)技術(shù)專業(yè)展開研究與工程應(yīng)用，包含軟件測評(píng)、安全性分析、軟件可靠性測試等技術(shù)，取得了一系列豐碩的技術(shù)與項(xiàng)目成果。在完成型號(hào)任務(wù)的同時(shí)，中國航空綜合技術(shù)研究所負(fù)責(zé)完成多種渠道的技術(shù)課題研究，已經(jīng)形成堅(jiān)實(shí)的軟件測評(píng)技術(shù)能力、軟件安全性分析技術(shù)能力與軟件可靠性技術(shù)能力。此外，軟件工程基礎(chǔ)技術(shù)專業(yè)還積極擴(kuò)展其它類型的軟件質(zhì)量保證技術(shù)，例如軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)、軟件研制能力成熟度評(píng)價(jià)技術(shù)等，形成堅(jiān)實(shí)的機(jī)載軟件工程基礎(chǔ)技術(shù)能力，可覆蓋軟件需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測試及驗(yàn)證等多個(gè)研制階段的機(jī)載軟件質(zhì)量保證工作。為軍方機(jī)關(guān)、主機(jī)單位、研制單位提供專業(yè)、扎實(shí)、系統(tǒng)的技術(shù)支撐，強(qiáng)有力保證研制單位所提交的軟件產(chǎn)品是高安全、高可靠的。

　　二、積極拓展軟件質(zhì)量保證業(yè)務(wù)，為航空裝備運(yùn)行保駕護(hù)航

　　在未來五年里，隨著型號(hào)軟件質(zhì)量工作的不斷推進(jìn)與深入，軟件測評(píng)、軟件安全性、軟件可靠性、軟件研制能力成熟度評(píng)價(jià)等技術(shù)仍然大有用武之地，具有非常大的市場潛力。在十三五期間，將有大量型號(hào)機(jī)載軟件進(jìn)入三方/定型測評(píng)階段，總代碼行數(shù)約能達(dá)到200萬-300萬行，有著非常大的測評(píng)工作需求。軍方已經(jīng)明確提出關(guān)鍵級(jí)軟件在進(jìn)入定型之前必須提交軟件失效風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告，至少有30余個(gè)安全關(guān)鍵軟件要開展軟件安全性分析工作。此外，在十三五期間將會(huì)有數(shù)十家軟件研制單位開展GJB 5000A二級(jí)、三級(jí)甚至四級(jí)評(píng)價(jià)工作，也會(huì)對(duì)軟件研制能力成熟評(píng)價(jià)工作形成非常大的業(yè)務(wù)需求。因此，在十三五期間，機(jī)載軟件研制單位對(duì)于軟件測評(píng)、軟件安全性分析、軟件可靠性測試、軟件能力成熟度評(píng)價(jià)等質(zhì)量保證工作的需求仍然十分迫切。

　　因此，軟件工程基礎(chǔ)技術(shù)專業(yè)在十三五期間將面向軍方機(jī)關(guān)、航空主機(jī)單位以及航空軟件研制單位形成以項(xiàng)目實(shí)施、技術(shù)支撐、服務(wù)咨詢?yōu)橹鞯臉I(yè)務(wù)模式，涵蓋軟件三方/定型測評(píng)、軟件安全性可靠性分析與測試、軟硬件一體化試驗(yàn)、可編程邏輯器件軟件測試、基于GJB 5000A的軟件研制能力成熟度評(píng)價(jià)咨詢工作、軟件工程化技術(shù)支撐。為祖國航空機(jī)載設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行、高安全、高可靠增添助力，保駕護(hù)航。

　　三、探索新型軟件質(zhì)量保證技術(shù)，緊隨航空裝備發(fā)展趨勢

　　隨著基于IMA架構(gòu)的綜合航電軟件、可編程邏輯器件軟件（FPGA軟件）、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件等新型機(jī)載軟件在新一代航空裝備中的應(yīng)用，其運(yùn)行場景和失效機(jī)理較傳統(tǒng)嵌入式機(jī)載軟件要復(fù)雜很多。若在簡單套用傳統(tǒng)的軟件測試、軟件安全性分析等質(zhì)量保證技術(shù)，將會(huì)事倍功半，無法保證此類新型機(jī)載軟件的質(zhì)量與可靠性。而此類新型機(jī)載軟件所具有的優(yōu)勢特征又決定著，在未來若干年內(nèi)其必將成為航空裝備制造的主流技術(shù)趨勢。因此，適用于新型機(jī)載軟件的質(zhì)量保證技術(shù)，必將成為十三五期間的研究熱點(diǎn)。

　　軟件工程基礎(chǔ)技術(shù)專業(yè)在大力開拓市場業(yè)務(wù)的同時(shí)，也絕不會(huì)放松對(duì)基礎(chǔ)技術(shù)的研究。在十三五期間，軟件工程基礎(chǔ)技術(shù)專業(yè)將針對(duì)IMA軟件、FPGA軟件、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)軟件等新型機(jī)載軟件系統(tǒng)的體系架構(gòu)及失效機(jī)理展開深入的研究，在此基礎(chǔ)上，形成面向新型機(jī)載軟件系統(tǒng)的軟件測試技術(shù)、軟件可靠性測試技術(shù)、軟件安全性分析技術(shù)、軟硬件一體化試驗(yàn)技術(shù)、軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)能力，不斷適應(yīng)未來航空裝備制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，繼續(xù)有力支撐新型航空裝備的質(zhì)量保證工作，力爭達(dá)到國際先進(jìn)的技術(shù)水平，確保祖國航空裝備產(chǎn)品能夠無失效地穩(wěn)定運(yùn)行。

　　總之，航空裝備是保障飛機(jī)安全飛行的核心要素，軟件是保證航空裝備穩(wěn)定運(yùn)行的核心要素，而質(zhì)量又是保證軟件高可靠高安全的核心要素。未來十年內(nèi)，航空裝備質(zhì)量尤其是軟件質(zhì)量必將成為航空領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的發(fā)展對(duì)象。國外先進(jìn)的技術(shù)研究成果和工程實(shí)踐均表明，軟件是航空裝備中邏輯最為復(fù)雜的產(chǎn)品要素，只有保證軟件的安全性、可靠性，才能真正確保系統(tǒng)不發(fā)生嚴(yán)重失效。中國航空綜合技術(shù)研究所軟件工程基礎(chǔ)技術(shù)專業(yè)將時(shí)刻牢記自身的宗旨與使命，持續(xù)潛心于軟件質(zhì)量保證技術(shù)的研究與應(yīng)用，為鑄就航空裝備產(chǎn)品的高可靠、高安全的質(zhì)量之魂貢獻(xiàn)自己應(yīng)有的作用。

　　（中國航空綜合技術(shù)研究所 鄭軍）