IMA系統特定風險分析方法的研究

韓沖

摘 要：特定風險分析對飛機設計的安全性驗證、提升改進等有十分重要的作用。在當今飛機系統功能設計過程中，引入了高度集成和復雜的IMA系統，IMA系統不同于傳統飛機系統，是一個共享硬件和軟件資源的通用處理平臺，所以它與傳統飛機系統特定風險的分析過程也具有一定的區別。本文件針對IMA系統特點，分析了IMA系統特定風險分析與傳統飛機系統特定風險分析的區別，提出了一種通用的IMA系統特定風險分析方法。

關鍵詞：IMA系統 特定風險分析 研究

中圖分類號：V24 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（c）-0008-02

Abstract：Particular risk analysis （PRA） is important for safety of aircraft design and improvement. Nowadays， in aircraft system function design process， IMA architecture is used. Different from other aircraft systems， IMA is a general platform for shared hardware and software. So IMAs aircraft system particular risk analysis is different from the traditional aircraft systems. This document analyses the difference between IMA system PRA and traditional aircraft systems PRA according to IMA characteristic， puts forward a general method for IMA system PRA.

Key Words：IMA system； PRA； Research

在民航發展歷史中，通過統計事故發生的概率發現，特定風險事件對飛機運營安全的影響不可忽視，提高民機運營安全，在設計之初就需要對各特定風險事件進行針對性設計或者防護，切實保障乘客生命安全。一個型號的民機在取得TC和關閉25.1309條款過程中，共因分析的工作支撐是必不可少的，包括了特定風險分析、區域安全性分析和共模分析三塊內容，這很大程度上決定了該型號飛機的安全性能和冗余性，而特定風險分析則占據了共因分析中將近一半的工作量，對飛機設計中安全性考慮的驗證、以及提升改進的作用十分重要。

在當今飛機系統功能設計過程中，引入了高度集成和復雜的IMA系統架構后，與傳統系統特定風險的分析過程相比具有一定的區別。本文件針對IMA系統特點，分析了IMA系統特定風險分析與傳統飛機系統特定風險分析的區別，提出了一種通用的IMA系統特定風險分析方法。

1 傳統飛機系統PRA

對于傳統的飛機系統，每個系統都是單獨完成某些特定功能，在進行它們的特定風險分析時，系統本身就可以通過受影響設備或部件分析出對飛機功能的影響。一般按照以下程序進行。

（1）對系統和設備進行分析。

確定風險作用區域內受影響的系統或設備，可借助ZSA中的設計與安裝指南進行交叉檢查，根據特定風險分析過程所得出的結論，應對如何規避特定風險、降低風險影響后果、提高抵御風險能力等多方面進行綜合考慮。

（2）確定系統或設備是否會受到風險影響。

①如果不受影響，則將分析結果寫入PRA報告。

②如果受影響，則到第（3）步。

（3）確定該系統或設備失效可能導致的系統級失效狀態。

分析特定風險對作用區域內系統或設備產生的影響，給出影響后果大小。

（4）確定這些系統級失效狀態對飛機的影響。

分析特定風險導致的系統級失效狀態或失效模式的組合對飛機的影響。

（5）判斷這些影響是否可接受。

①如果不可接受，則要進行設計更改，重新進行PRA，直到結果可以接受為止。

②如果可以接受，則完成分析報告，并用于SSA，作為合格審定的判據。

2 IMA系統PRA分析差異

對于IMA系統，它是一個共享硬件和軟件資源的通用處理平臺，主要是為飛機功能提供數據傳輸、轉換和計算等功能，其他飛機系統和應用通過IMA平臺實現各自的飛機功能，所以對于IMA系統的特定風險分析，只能分析到風險對系統或設備的影響情況，而設備失效對飛機功能的影響則需要由使用IMA資源的其他飛機系統和應用來完成。

在IMA系統特定風險分析報告里，我們無法像其他飛機系統那樣可以直接得出特定風險對飛機的影響，只能給出IMA系統或設備的受影響情況，以此作為使用IMA系統的其他飛機系統來考慮所使用的IMA設備和所駐留的機柜失效是否會引起它們自身的功能失效，從而導致I類或II類失效。

3 IMA系統PRA分析方法

根據上述分析，并結合ARP4761的指導思想，本文提出了一種通用的IMA系統PRA分析方法，如圖1所示。

步驟說明：

對IMA系統和設備進行分析。

（1）判斷系統或設備是否會受到風險影響。

（2）判斷IMA系統或設備是否是在風險影響區域，是否有受到失效模型或風險情況的影響。

（3）列出系統或設備的受影響情況。

根據前面的分析結果，如果IMA系統或設備會受到風險影響，則要把受影響情況詳細列出。

（4）形成初步IMA PRA報告。

將詳細的特定風險分析過程和分析結果描述出來，形成初步文檔。

（5）根據其他公共系統專業提供的輸入對IMA系統進行分析。

以其他公共系統專業提供的PRA分析報告作為輸入，對IMA系統或設備進行分析。

（6）判斷IMA系統或設備是否會受到其他公共專業影響。

（7）列出系統或設備的受影響情況。

根據前面的分析結果，如果系統或設備會受到公共系統的影響，則要把受影響情況詳細列出。

（8）完善IMA PRA報告。

將受公共系統影響的詳細分析過程描述出來，補充在之前形成的初步IMA PRA里，并結合初步IMA PRA報告里的分析結果，得出最終分析結論。

4 結語

本論文比較了IMA系統與傳統飛機系統的特點，傳統飛機系統的每個系統都是單獨完成某些特定功能，而IMA系統是一個共享硬件和軟件資源的通用處理平臺。通過對比說明了IMA系統特定風險分析工作與傳統飛機系統特定風險分析工作有所不同，研究總結出了一套IMA系統特定風險分析流程，該特定風險分析流程也適用于其他機型IMA系統的特定風險分析工作。

參考文獻

[1] ARP4761 Guidelines and Methods for Conducting the Safety Assessment Process on Civil Airborne Systems and Equipment[Z].1996.

[2] ARP4754 Guidlines for Development of Civil Aircraft and System[Z].2010.

[3] RTCA DO-297 Integrated Modular Avionics （IMA） Development Guidance and Certification Considerations[Z].2005.endprint