● 摘要
随着嵌入式计算机技术在现代武器装备中的广泛、深入应用,在武器装备研制过程中,由嵌入式软件实现的功能越来越多,因此软件的重要性、复杂度越来越高、规模越来越大,从而大大提升了发生软件失效的概率,而对于武器装备中的嵌入式软件而言,其失效轻则会导致任务失败、重则机毁人亡。
在软件开发过程中实施软件可靠性与安全性分析,能够尽早发现软件中潜在的可能失效,软件开发人员在采取有效的预防措施后,能够有效规避潜在危险的发生,从而提高武器装备软件质量。能够提高软件可靠性与安全性的分析方法很多,其中软件失效模式及影响分析(SFMEA)[1]方法是公认的效果最显著的方法之一。在开展软件FMEA分析的过程中应根据不同的分析阶段与分析对象采用不同的分析方法,分析方法一般包括系统级软件FMEA和详细级软件FMEA[2],系统级软件FMEA一般在软件需求分析和概要设计阶段开展,用于发现软件需求分析过程中引入的缺陷以及衡量软件体系架构设计的合理性、有效性,详细级软件FMEA通常是在软件详细设计和编码实现阶段进行,用于发现软件中的变量或算法失效后所带来的影响。本文重点研究详细级软件FMEA。
首先,论文提出了基于程序切片思想的详细级软件FMEA方法。针对要分析的关键变量,通过分析交叉索引表和软件单元的静态调用关系,结合系统依赖图,确定出该变量的使用路径,然后基于程序切片思想,给出变量的失效原因及其影响分析。
其次,论文针对具体型号项目中的关键单元代码,按照文中所提出的思想方法及实施步骤,开展了详细级软件FMEA工作,验证了本文所提方法的可行性和正确性。
最后,论文通过收集、整理并分析了已定型和在研空空导弹系统失效数据,在现有的通用失效模式库的基础上,结合空空导弹嵌入式软件实际,整理形成《空空导弹弹载嵌入式软件专用失效模式库》,并对弹载嵌入式软件失效模式提取原则和失效原因分析方法进行总结,为后续型号软件开展详细级FMEA积累了宝贵经验,同时在总结分析失效原因及改进措施后,初步形成了空空导弹弹载嵌入式软件可靠性设计准则。