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跨產業安全關鍵解決方案

eVTOL 與航電系統測試解決方案 (DO-178C)

航電系統的功能正逐漸集中到軟體與網路整合上,LRU(線路可更換單元)之間的通訊與失效行為必須被完整且可重複地驗證。歐特莫夫身為 Vector 合作夥伴,協助客戶把 DO-178C / ED-12C 的軟體驗證要求,拆解成可執行的工具化流程:單元測試、結構覆蓋率(含 Level A 的 MC/DC)、回歸測試,以及在主機、模擬器與嵌入式目標板上的一致執行。系統層面則以 CANoe 搭配 VT System,對 ARINC 429、ARINC 825、AFDX (ARINC 664) 與 Ethernet 進行 SIL/HIL 測試與殘餘匯流排模擬。我們的目標,是讓認證所需的測試證據在開發過程中自然累積,而不是在專案末期才補件。

適用對象
eVTOL、無人機與航電軟體開發、驗證團隊
涵蓋標準
DO-178C/ED-12C、DO-330(工具鑑定)、MC/DC
核心工具
VectorCAST/C++・QA、CANoe、vTESTstudio、VT System、CANalyzer、Squore
導入成果
結構覆蓋率 → SIL/HIL 整合 → 認證證據鏈交付
01

從結構覆蓋率到系統整合的 DO-178C 驗證工具鏈

這條鏈要解決的核心問題,是「認證要的測試證據必須可重複、可追溯,還要能跨主機與目標板不斷鏈」。做法是從單元的結構覆蓋率(含 Level A 的 MC/DC)一路做到系統的 SIL/HIL 整合,再把需求、測試與覆蓋率彙整成一條可交付審查的證據鏈,讓證據在開發過程中自然累積,而不是專案末期才補件。

1

VectorCAST/C++

介紹 →

自動化 C/C++ 單元與整合測試,自動建立環境、打樁並生成用例,取得語句/分支/MC/DC 覆蓋率對應 Level C/B/A,可在主機、模擬器與目標板執行。

2

VectorCAST/QA

於系統整合階段取得白盒級程式碼覆蓋率,自動插樁、沿用既有測試框架,且不依賴目標板晶片架構。

3

vTESTstudio

介紹 →

設計可追溯的自動化 LRU 測試序列,提供程式化、表格化與圖形化測試設計,並含 Fuzz Testing。

4

CANoe

介紹 →

航電系統整合平台,內建殘餘匯流排模擬與 SIL/HIL,支援 ARINC 429、ARINC 825、AFDX (ARINC 664) 與 Ethernet 的功能、診斷與回歸測試。

5

VT System(含 VT5838)

模組化 HIL 測試硬體,涵蓋類比/數位 I/O 與故障注入;VT5838 內建 UserFPGA 可載入電力電子/馬達模型,適合 eVTOL 電力推進的即時模擬。

6

CANalyzer

介紹 →

匯流排通訊的分析與激勵工具,航電選項涵蓋 ARINC 825、ARINC 429、AFDX 與 Ethernet,適用於現場測試與網路分析。

7

Squore

軟體品質與認證證據儀表板,彙整各測試階段度量(含技術負債分析),支援 DO-178C/DO-330 認證證據的收攏與追溯。

導入後你會得到
  • Level A 要求的 MC/DC 覆蓋率由工具生成與追蹤,不靠手工維護樁函式與用例
  • ARINC 429/825、AFDX、Ethernet 在同一套 SIL/HIL 環境驗證,真實與模擬節點並存
  • 同一套測試在主機、模擬器與嵌入式目標板上一致執行,測試碼與開發碼不脫節
  • 需求↔測試↔覆蓋率全程雙向追溯,審查證據不會在跨環境時斷鏈
02

為什麼這樣架:技術判斷與往前一步

DO-178C 的軟體等級與結構覆蓋率

DO-178C 依軟體失效對飛航安全的影響,把軟體分為 Level A 到 E 五級,並據此規定所需的結構覆蓋率:Level A(災難性)要求語句、判定與 MC/DC;Level B(危險)要求語句與判定;Level C(重大)要求語句;Level D(次要)則不要求結構覆蓋率。等級一旦確定,測試工作量與證據形式也就跟著確定。

DO-178C 的軟體等級與結構覆蓋率

🔍 點圖可放大看清楚

MC/DC 要求每個布林條件都能獨立影響判定結果,測試用例數量會隨條件數快速成長,且樁函式與測試資料必須同步維護——這是 Level A 專案手動難以達成的主要原因。此外,當工具的輸出被用來取代或自動化 DO-178C 要求的驗證活動,且輸出不再經人工檢查時,該工具必須依 DO-330 進行鑑定。歐特莫夫會在專案初期就把這兩件事納入規劃,避免認證後期才發現證據不被採信。

從軟體單元到系統整合的 V 模型驗證流程
🔍 點圖可放大看清楚
重點

從軟體單元到系統整合的 V 模型驗證流程

軟體單元驗證 (Software Unit)

以 VectorCAST/C++ 進行白盒單元測試,取得語句/分支/MC/DC 覆蓋率,對應 Level C / B / A。

軟體整合測試 (SW Integration)

延用 VectorCAST/C++ 驗證模組/元件間介面與函式控制流,並保持覆蓋率累積。

軟體系統測試 (SW System Test)

以 VectorCAST/QA 搭配 CANoe 在主機上進行系統功能測試並取得覆蓋率。

硬體/軟體整合測試 (HW/SW Integration)

以 CANoe + VT System 建立 HIL 環境,對 ARINC/AFDX/Ethernet 匯流排與 I/O 進行整合驗證。

系統確認 (System Validation)

在目標裝置上以 CANoe + vTESTstudio + VT System 進行端對端系統確認與目標板覆蓋率量測。

證據與追溯 (Evidence & Traceability)

以 Squore 彙整全流程度量,並協助以 Vector 工具鑑定套件產出 DO-178C / DO-330 認證所需文件。

03

歐特莫夫的技術服務流程

前面談的是驗證要做到什麼程度,這裡談專案怎麼推進。四個階段各有明確產出,避免做到後期才發現證據不足。

階段一

軟體等級與驗證範圍確認

依系統安全評估的結果確認軟體等級,據此決定結構覆蓋率要做到哪一層,並界定哪些程式碼屬於驗證範圍。等級與範圍先定清楚,後面的工作量才估得準。

階段二

驗證環境與工具鑑定

建置測試環境並確認工具的鑑定需求。DO-330 對開發與驗證工具有鑑定要求,這一步要釐清所選工具需要哪一級的鑑定資料,並取得對應文件,不要等審查時才補。

階段三

分層驗證執行

依軟體單元、軟體整合、軟體系統與硬體/軟體整合各層執行驗證,逐層累積覆蓋率。未達標的部分回頭補測試案例,而不是放寬判定標準。

階段四

證據彙整與審查準備

把需求、測試案例、執行結果與覆蓋率串成可雙向追溯的證據鏈,並整理成審查時能直接提交的形式。這一步的品質決定審查會不會反覆退回。

04

常見問題

DO-178C 的軟體等級怎麼決定要做多少測試?

依軟體失效對飛安的影響分 Level A 到 E。Level A(災難性)要語句、判定與 MC/DC;Level B 要語句與判定;Level C 要語句;Level D 不要求結構覆蓋率。等級一確定,測試工作量與證據形式就跟著確定。

什麼情況下工具需要做鑑定 (Tool Qualification)?

當工具的輸出被用來取代或自動化 DO-178C 要求的驗證活動、且輸出不再經人工檢查時,該工具須依 DO-330 進行鑑定。歐特莫夫協助導入 Vector 的工具鑑定套件,在專案初期就把鑑定文件納入規劃。

為什麼 MC/DC 手動做很困難?

MC/DC 要求每個布林條件都能獨立影響判定結果,測試用例數量會隨條件數快速成長,且樁函式與測試資料必須同步維護。VectorCAST/C++ 自動生成測試框架、樁函式與用例,才讓 Level A 專案可行。

eVTOL 的電力推進與馬達控制器也能測嗎?

可以。VT System 的 VT5838 為 Multi-IO/E-Machine 模組,內建 UserFPGA 可載入電力電子/馬達模型,單槽即可組成閉迴路系統,適合 eVTOL 電力推進與馬達控制器的即時模擬與測試。

需要這套解決方案?

歐特莫夫(Vector Informatik 合作夥伴)協助你從工具選型、環境建置到導入落地,把對的工具用在對的地方。

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