Artificial Engineering  –  AAA Process

Geschichte

Der Artificial Engineer ist ein bahnbrechender Ansatz für die Entwicklung und Zertifizierung von sicherheitskritischen elektronischen Flugsteuerungssystemen. Er wurde von Aviotech auf der Grundlage von Grundlagenforschung an der Universität Stuttgart entwickelt, Deutschland.

Technische Grundlage

Der Artificial Engineering (AE) Ansatz für hochgradig fehlertolerante elektronische Flugsteuerungssysteme basiert auf zwei Schlüsselinnovationen. Diese Innovationen ermöglichen ein neuartiges Konzept namens Virtuelle Zertifizierung von Anwendungen.

Schlüsselinnovation 1: Plattform-Management-Schicht (PLAMA)

Im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen ist die Plattformmanagementschicht (PLAMA) in Software implementiert. Sie übernimmt alle Kommunikations-, Ausfallmanagement- und Redundanzaufgaben, die für den Betrieb eines Avioniksystems mit verteilter Architektur, einschließlich redundanter Sensoren und Aktoren, erforderlich sind. Auf diese Weise abstrahiert PLAMA die Komplexität des Avioniksystems vollständig und bietet eine nahtlose Schnittstelle für die Anwendungsentwicklung.

Dieser innovative Ansatz basiert auf zwei Grundpfeilern:

  1. Automatisierte Generierung von Entwicklungsartefakten, die auf spezifische Anwendungen zugeschnitten sind.
  2. Eine generische Plattform, die die Avionik-Systemarchitektur standardisiert.

Schlüsselinnovation 2: Künstliche Technik – AAA-Prozess

Der Artificial Engineer ist als Tool-Suite implementiert, die Avionik-Engineering-Wissen mithilfe von Metamodellen erfasst. Auf der Grundlage der hohen Systemanforderungen entwirft und instanziiert er automatisch alle Softwarekomponenten der Systemplattform, einschließlich:

  • PLAMA-Software,
  • Basissoftware (Betriebssystem und Treiber) für alle Rechnermodule des Flugsteuerungssystems.

Darüber hinaus definiert und führt es Tests auf System- und Softwareebene durch und generiert automatisch alle zertifizierungsrelevanten Design- und Verifikationsdokumente in Übereinstimmung mit den Luftfahrtstandards.

Virtuelle Zertifizierung von Anwendungen (Kybernetik-Aufgaben)

Mit der PLAMA-Software werden alle Komplexitäten der Systemplattform für die Anwendungssoftware transparent. Dies bedeutet, dass die Anwendungen in einer praktisch einfachen Umgebung arbeiten, was einen äußerst effizienten Zertifizierungsprozess ermöglicht:

  1. Alle testbasierten Verifikationsaktivitäten für Anwendungen können in einer vereinfachten Simulationsumgebung durchgeführt werden.
  2. Der Artificial Engineering-Prozess transformiert diese Tests dann für die reale Systemplattform, wo sie automatisch ausgeführt werden.

Reifegrad

Der Artificial-Engineer-Ansatz wurde bereits in mehreren industriellen Technologieprogrammen in Zusammenarbeit mit namhaften Kunden erfolgreich eingesetzt.