RTCA DO-254 / EUROCAE ED-80, Guía de garantía de diseño para hardware electrónico aerotransportado es un documento que proporciona orientación para el desarrollo de hardware electrónico aerotransportado, publicado por RTCA, Incorporated y EUROCAE . Inicialmente publicado en 2000, el estándar DO-254/ED-80 no se consideró necesariamente una política hasta que la FAA lo reconoció en 2005 a través de AC 20-152 como un medio de cumplimiento para la garantía de diseño de hardware electrónico en sistemas aerotransportados. [1] La guía de este documento es aplicable, pero no se limita, a elementos de hardware electrónico como
El documento clasifica los elementos de hardware electrónico en categorías simples o complejas. Un elemento es simple "si una combinación integral de pruebas y análisis deterministas adecuados al nivel de garantía de diseño puede garantizar un rendimiento funcional correcto en todas las condiciones operativas previsibles sin comportamiento anómalo". Por el contrario, un elemento complejo es aquel cuyo rendimiento funcional correcto no puede garantizarse únicamente mediante pruebas y análisis; por lo tanto, la garantía debe lograrse por medios adicionales. El cuerpo de la DO-254/ED-80 establece objetivos y actividades para la garantía sistemática del diseño de hardware electrónico complejo, generalmente considerado como componentes complejos microcodificados personalizados, como se indica anteriormente. Sin embargo, el hardware electrónico simple está dentro del alcance de la DO-254/ED-80 y los solicitantes proponen y utilizan la guía de esta norma para obtener la aprobación de la certificación de componentes simples microcodificados personalizados, especialmente dispositivos que admiten funciones de aeronaves de nivel superior (A/B). [3] [4]
La norma DO-254/ED-80 es la contraparte de la norma de software RTCA DO-178C / EUROCAE ED-12C, bien establecida. Con la DO-254/ED-80, las autoridades de certificación han indicado que el equipo de aviónica contiene tanto hardware como software, y cada uno es crítico para la operación segura de la aeronave . Hay cinco niveles de cumplimiento, A a E, que dependen del efecto que tendrá una falla del hardware en la operación de la aeronave. El nivel A es el más estricto, definido como un efecto "catastrófico" (por ejemplo, la pérdida de la aeronave), mientras que una falla del hardware de nivel E no afectará la seguridad de la aeronave. Cumplir con el nivel A para el hardware electrónico complejo requiere un nivel mucho más alto de verificación y validación que el cumplimiento de nivel E.
Las principales normas que se deben seguir son la captura y el seguimiento de los requisitos durante todo el proceso de diseño y verificación. Se requiere proporcionar los siguientes elementos de justificación a la FAA o al Representante de Ingeniería Designado (DER) que represente a la FAA:
El diseño y la verificación del hardware deben realizarse de forma independiente. El diseñador del hardware trabaja para garantizar que el diseño del hardware cumpla con los requisitos definidos. Mientras tanto, el ingeniero de verificación generará un plan de verificación que permitirá probar el hardware para verificar que cumple con todos los requisitos derivados.
El proceso de planificación es el primer paso en el que la autoridad de diseño (la empresa que desarrolla el hardware e implementa el COTS en su diseño) declara su enfoque hacia la certificación. En este punto, el PHAC (Plan para los aspectos de hardware de la certificación) se presenta a las autoridades (EASA, FAA...). En este plan, el desarrollador presenta su enfoque y cómo se implementa la DO-254/ED-80. El PHAC se presenta como parte de la primera etapa de participación de las autoridades (SOI#1). Es importante tener en cuenta que:
Para un proceso genérico basado en DO-254, se proporciona una ayuda de trabajo que incluye las Etapas de participación (SOI) definidas por la FAA en la "Ayuda de trabajo de revisión de hardware electrónico aerotransportado".
El proceso de validación de requisitos de hardware proporciona la garantía de que los requisitos derivados del elemento de hardware son correctos y completos con respecto a los requisitos del sistema asignados al elemento de hardware. La validación de los requisitos de hardware asignados a partir de los requisitos del sistema es un proceso del sistema , en lugar de un proceso de hardware. Como tal, los requisitos de hardware que se derivan de los procesos de hardware deben identificarse en los procesos del sistema para su validación con respecto a los requisitos del sistema. Para los fines de los procesos de este documento, un requisito está completo cuando todos los atributos que se han definido son necesarios y se han definido todos los atributos necesarios, y un requisito es correcto cuando el requisito se define sin ambigüedad y no hay errores en los atributos definidos.
El proceso de verificación garantiza que la implementación del elemento de hardware cumple con todos los requisitos de hardware, incluidos los requisitos derivados. Los métodos de verificación incluyen la revisión cualitativa, el análisis cuantitativo y las pruebas funcionales.
Una definición ampliamente utilizada en la industria para la diferencia es:
Si bien el hardware electrónico simple (SEH) está dentro del alcance de la DO-254/ED-80, [4] su orientación sobre el tema ha sido considerada inadecuada entre los solicitantes que buscan la certificación de hardware electrónico simple. [5] El Equipo de Software de Autoridades de Certificación publicó el Documento de Posición CAST-30, Hardware Electrónico Simple y Documento RTCA DO-254 y Documento EUROCAE ED-80 , para brindar aclaración a la orientación para hardware electrónico simple. Esta aclaración fue ampliada como orientación de la FAA en la Orden FAA 8110.105 . [6]
En esencia, para hardware electrónico simple, la verificación a través de una “combinación integral de pruebas y análisis deterministas” que justifica la clasificación simple debe definirse, realizarse y registrarse. Sin embargo, el “rigor y la minuciosidad” adecuados de esa verificación dependen del nivel de garantía del diseño del hardware. Para el Nivel A/B, el análisis de cobertura de pruebas debe confirmar que se han utilizado todos los nodos e interconexiones (comparable a los objetivos de cobertura estructural DO-178C), mientras que para el Nivel C solo es necesario demostrar el funcionamiento correcto bajo todas las combinaciones y permutaciones de condiciones aplicadas solo a las entradas del dispositivo (caja negra), y las pruebas de Nivel D pueden lograrse a través de pruebas indirectas aplicadas al sistema que tiene el elemento instalado. [5] [6]
Si se busca la certificación como dispositivo electrónico simple, se debe presentar una documentación mínima. Se debe presentar un Plan de Aspectos de Certificación de Hardware (PHAC, por sus siglas en inglés) para comunicar la justificación y los medios de certificación, y se debe presentar un Plan de Verificación de Hardware para comunicar el rigor y los métodos de las pruebas y análisis deterministas. Se debe presentar un Resumen de Cumplimiento de Hardware para demostrar el cumplimiento con el PHAC, y se debe presentar un Índice de Configuración de Hardware para definir la línea base de producción que es el tema de la Declaración de Cumplimiento e Identificación de Hardware en el Resumen de Cumplimiento de Hardware. [5] [6]
Cuando se publicó por primera vez la DO-254 en 2000, no se consideró automáticamente una política. Esto no sucedió hasta la emisión de la AC 20-152 el 30 de junio de 2005. Una AC, o Circular de asesoramiento, es un documento emitido por la FAA que proporciona orientación a la comunidad de la aviación. La AC 20-152 informó a la comunidad que RTCA/DO-254 era un medio aceptable de cumplimiento para el desarrollo de hardware electrónico aerotransportado (AEH) según el Título 14 del Código de Regulaciones Federales (CFR) para las partes 21, 23, 25, 27, 29 y 33. Y con eso, seguir la DO-254 se convirtió en el método más comúnmente utilizado para el cumplimiento de AEH.
Para un elemento de hardware simple, no es necesaria una documentación extensa del proceso de diseño.
Los procesos de soporte de verificación y gestión de configuración deben realizarse y documentarse para un elemento de hardware simple, pero no se necesita una documentación extensa. Por lo tanto, se reduce la sobrecarga en el diseño de un elemento de hardware simple para cumplir con este documento.
El principal impacto de este documento está destinado a ser en el diseño de elementos de hardware complejos.
"[AC 20-152] no reconoce RTCA/DO-254 como una forma de demostrar el cumplimiento de las regulaciones para componentes microcodificados simples.