Разработка и сертификация ПО для авиационных бортовых систем и оборудования, в.1.83

Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук	Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения Министерства образования и науки РФ

Научно-образовательный центр СПИИРАН-ГУАП

С.Н.Баранов

Разработка и сертификация

программного обеспечения для

авиационных бортовых систем и оборудования

Учебное пособие

Версия 1.83

Санкт-Петербург

2017

АННОТАЦИЯ

Учебное пособие построено на базе лекций автора по технологии разработки программного обеспечения, читавшихся автором в течение ряда лет и его практического опыта работы в промышленности по разработке программных продуктов.

Описывается базовая структура процесса разработки программного обеспечения для авиационных бортовых систем и оборудования в свете международных и отечественных требований и стандартов по его сертификации. Изложение строится на основе классической модели зрелости способностей CMM/CMMI, описывающей процесс разработки программных продуктов, с учетом стандартов DO-178C и КТ-178В, определяющих процесс сертификации такого программного обеспечения для авиационных бортовых систем и оборудования.

Учебное пособие предназначено для подготовки бакалавров и магистров по направлениям «Информатика и вычислительная техника», а также как справочник для специалистов, занимающихся разработкой и сертификаций авиационного программного обеспечения.

Copyright © 2017 Баранов С.Н.

Содержание

Введение 8

Принятые сокращения 10

1. Жизненный цикл разработки ПО 13

1.1. Программные проект и его атрибуты 13

1.1.1 Ролевые модели в программном проекте 13

1.1.2 Размер и сложность программного проекта 13

1.1.3 Характеристики программного проекта 16

1.1.4 Качество программного продукта 18

1.1.5 Экран проекта и сводка о подходе 22

1.2. Критерий SMART для формулирования целей 23

1.3. Критерии успешности программного проекта 23

1.4. Модели жизненного цикла 24

1.4.1 Водопадная модель 26

1.4.2 Модель быстрой разработки приложения 28

1.4.3 V-образная модель 29

1.4.4 Пошаговая модель 30

1.4.5 Спиральная модель Боэма 31

1.4.6 Прототипная модель 32

1.4.7 Выбор модели жизненного цикла 33

1.5. Задания для самопроверки 36

2. Типовой каркас для разработки ПО 37

1.6. Программная разработка 37

1.6.1 Планирование проекта 39

1.6.2 Модель COCOMO для оценки трудозатрат в проекте 40

1.6.3 Модель SLIM для оценки трудозатрат в проекте 43

1.6.4 Разработка спецификации требований 45

1.7. Отслеживание и контроль 52

1.8. Верификация и валидация 53

1.9. Обеспечение качества 53

1.10. Конфигурационное управление 55

1.11. Метрики 56

1.12. Повышение квалификации 58

1.13. Задания для самопроверки 59

3. Модели зрелости способностей CMM/CMMI 62

1.14. Ключевые области процесса в модели CMM 63

1.15. Характеристика уровней зрелости в модели CMM 68

1.16. Интегрированная модель зрелости способностей CMMI 70

1.16.1 История возникновения 70

1.16.2 Уровни зрелости и области процесса 72

1.16.3 Уровни способностей процесса в модели CMMI 75

1.16.4 Специальные и общие цели и практики процессных областей 76

1.16.5 Характеристики уровней зрелости в модели CMMI 87

1.17. Задания для самопроверки 88

4. Управление рисками в программном проекте 89

1.18. Модели ESI и PMI управления рисками 91

1.18.1 Выявление рисков 92

1.18.2 Анализ рисков 94

1.18.3 Расстановка приоритетов для рисков 97

1.18.4 Планирование рисков 99

1.18.5 Исполнение ответных стратегий 101

1.18.6 Оценивание результатов исполнение ответных стратегий 102

1.18.7 Документирование действий по рискам 104

1.18.8 Заключительное оценивание рисков 105

1.19. Задания для самопроверки 108

5. Стандарты качества ISO в применении к ПО 109

1.20. Структура и принципы семейства стандартов ISO 9000 109

1.21. Модели ISO 9000 на базе процессов 112

1.22. Самооценивание по ключевым элементам ISO 9000 114

1.23. Задания для самопроверки 116

6. Формальные методы в разработке ПО 117

1.24. Инструменты формализации и верификации 117

1.25. Взаимодействие функциональностей 120

1.26. Интегрированная технология анализа и верификации 123

1.27. Задания для самопроверки 125

7. Некоторые общие технологические приемы 126

1.28. Инспекции по Фейгану 126

1.29. Диаграммы Исикавы («рыбий скелет») 130

1.30. SWOT-анализ 131

1.31. Сбалансированный экран результативности 132

1.32. Технологическая дорожная карта 133

1.33. Метод Дельфи 136

1.34. Деревья решений 136

1.35. Сравнительное ранжирование 138

1.36. Методология подвижного программирования 139

1.36.1 Принципы подвижного программирования 139

1.36.2 Рабочий цикл и роли участников 140

1.36.3 Рабочие документы и обстановка 141