Automatisierte Generierung von requirementbasierter Software-Design-Dokumentation für eine verteilte Avionikplattform

Die Entwicklung verteilter, fehlertoleranter und sicherheitskritischer integrierter Avioniksysteme von den ersten Entwürfen bis hin zur Zertifizierung ist komplex und daher aufwendig, teuer und Risiko behaftet. Ein erheblicher Teil des Aufwands fällt auf das Systemmanagement, welches neben dem Redundanzmanagement auch alle Betriebsmodi des Avioniksystems verwaltet. Das Institut für Luftfahrtsysteme der Universität Stuttgart hat sich zum Ziel gesetzt, den Entwicklungs- und Qualifikationsaufwand mithilfe eines plattformbasierten Ansatzes, verbunden mit automatisierter modellgetriebener Softwareentwicklung, deutlich zu reduzieren.

Die Flexible Avionikplattform zeichnet sich durch eine strikte Trennung der eigentlichen Systemfunktionen vom Systemmanagement, dem Plattforminstanz Management (Plama) aus. Das Plama abstrahiert dabei die Komplexität und Redundanz eines verteilten Systems soweit, dass die Entwicklung einer Applikation wie für ein Simplex-System möglich ist. Dies vereinfacht deren Entwicklung und Qualifikation. Das Plama besteht aus generischen Softwarekomponenten, den Basic Services, die durch einen automatisierten Konfigurationsprozess maßgeschneidert für das gewünschte Avioniksystem ausgewählt, spezialisiert und gekoppelt werden.

Im AAA-Prozess werden neben diesem noch zwei weitere automatisierte Prozesse realisiert. Die Parameterinstanziierung für die Konfiguration des Plama wird dem Begriff Axx-Prozess zugeordnet; die Generierung von Requirementsdokumenten dem xAx-Prozess, inklusive der Traceability zwischen den Requirements sowie deren Versionierung; die Generierung der Verifikationsartefakte dem xxA-Prozess, beispielsweise Test-Cases.

Der Beitrag dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Verfahrens für die automatisierte Generierung von Requirementsdokumenten auf Software-Low-Level (SDD) und Traceability, als Bestandteil des xAx-Prozesses, für die signalbasierte Plattformkommunikation, dem variantenreichsten Anteil des Plamas.