增强视景系统形式化安全性分析方法研究

针对传统方法分析增强视景系统所产生的工作量大、依赖安全性分析人员经验、容易出现疏漏等问题,提出了增强视景系统形式化安全性分析方法,即在分析系统需求和安全性需求基础上,利用形式化分层建模方法建立增强视景系统名义模型和失效模型,并针对典型失效状态进行形式化安全性分析,得出定性和定量安全性分析结论。研究结果表明,所提出的方法能够提高安全性分析效率,可降低安全性分析工作量。

面向协同飞行的航空电子系统安全性分析技术研究

跑道入侵等事故征候大多是因为飞机与机场塔台控制之间没有协同好,少数是由于飞机本身系统设备故障导致的,飞机的飞行过程是一个复杂的“人-机-环”系统,而人和环境因素对大多数事故起主要责任。研究航空电子系统安全性分析技术,不仅需要研究飞机本身,还需要研究飞机之间协同等交通运营管理。本文分析面向协同飞行的飞行安全监视机制,并通过高度层更改程序进行分析,说明协同飞行情况下空中交通冲突探测及规避的有效性。

基于模型的故障树自动生成方法

基于模型的安全性分析方法能够提高复杂安全关键系统的建模与分析能力。目前故障树被广泛应用于系统安全及可靠性分析中。故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)是一种自上而下的演绎式失效方法,根据故障树分析系统中不希望出现的状态,系统工程中可以尽早确定当前系统模型可能出现的问题并及时避免。面向一类安全关键性系统领域中的系统安全性建模语言AltaRica,基于其语义模型卫士转换系统(Guarded Transition Systems,GTS),设计了从平展化的GTS模型自动构造系统故障树的方法,节省了人工构造故障树的时间,从而加快了系统分析的进度。根据AltaRica3.0语言的语义规则,提取平展化GTS模型的数据构建实例对象;设计了GTS模型划分算法,得到一组独立GTS模型与一个独立断言,通过邻接矩阵构建独立GTS的可达图并获取关键事件序列。最后将处理结束的独立GTS与独立断言相结合,通过断言传播算法得到整个系统的状态及关键事件序列,生成系统故障树。最后通过实例来检验算法的有效性,结果表明,该算法能有效完成从平展化GTS模型自动生成故障树。

一种AltaRica 3.0模型中类的平展化方法

AltaRica是一类面向复杂安全关键系统的建模语言,卫士转换系统(Guarded Transition System,GTS)是最新的AltaRica 3.0的执行语义模型。AltaRica 3.0层次结构语法模型中类的平展化是将AltaRica 3.0语法模型转换为等价的平展化GTS语义模型过程中的一个重要步骤。文中提出了一种AltaRica 3.0模型中类的平展化优化方法。首先,设计专用的数据结构来存储AltaRica 3.0模型中类的语义结构,并对原有的ANTLR(Another Tool for Language Recognition)元语言描述的AltaRica 3.0模型颗粒度进行重新精化和定义;其次基于ANTLR生成相应的词法和语法分析器,并自动构造输入模型的语法树,通过对语法树的遍历,取得细粒度的类的关键信息并进行存储;然后设计了专用的算法,高效地实现了类的平展化过程;最后通过实例系统的分析,验证了所提方法的正确性和有效性。