無人機(jī)基于模型的安全性分析方法研究

摘要： 對無人機(jī)開展安全性分析，提高無人機(jī)安全性水平，是保證安全飛行的重要因素。然而，傳統(tǒng)的安全性分析方法在應(yīng)用到無人機(jī)這類復(fù)雜系統(tǒng)上時(shí)在功能危險(xiǎn)識別、準(zhǔn)確性和效率等方面存在不足。基于模型的安全性分析（MBSA）方法被認(rèn)為是解決這些困難的有效途徑。本文提出了“廣義MBSA”概念，即基于模型完成功能危險(xiǎn)性分析、初步系統(tǒng)安全性分析和系統(tǒng)安全性分析全部三個(gè)階段的安全性分析。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，提出了基于模型的功能危險(xiǎn)性分析流程，并細(xì)化了基于模型完成初步系統(tǒng)安全性分析和系統(tǒng)安全性分析的開展過程。最后，將安全性分析過程與基于模型的系統(tǒng)工程相結(jié)合，提出了廣義MBSA框架，可用于指導(dǎo)無人機(jī)MBSA工作開展。

關(guān)鍵詞：MBSE；MBSA；一體化；無人機(jī)

引言

無人機(jī)的安全性是系統(tǒng)研制中必須考慮的首要問題，是保證安全飛行的重要因素。同時(shí)，無人機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)、外部信息交互復(fù)雜，自動(dòng)化功能多、軟硬件架構(gòu)復(fù)雜及應(yīng)用可編程邏輯設(shè)備等特點(diǎn)，給安全性分析提出了更高要求，傳統(tǒng)的安全性分析方法應(yīng)用到無人機(jī)這類復(fù)雜系統(tǒng)上時(shí)在功能識別、分析準(zhǔn)確性和分析效率上存在不足。基于模型的安全性分析方法（Model Based Safety Analysis，MBSA）被認(rèn)為是解決傳統(tǒng)安全性分析技術(shù)對于復(fù)雜系統(tǒng)分析困難問題的有效手段和途徑[1]。安全性分析主要包括功能危險(xiǎn)性分析（Functional Hazard Assessment，F(xiàn)HA）、初步系統(tǒng)安全性分析（Preliminary System Safety Assessment，PSSA）以及系統(tǒng)安全性分析（System Safety Assessment，SSA）三個(gè)階段。目前關(guān)于MBSA的應(yīng)用研究主要關(guān)注點(diǎn)為PSSA和SSA階段，F(xiàn)HA仍按照傳統(tǒng)方法在進(jìn)行，沒有采用基于模型的思想，導(dǎo)致功能危險(xiǎn)識別困難，不利于后續(xù)工作開展。……