民用飞机制造商外场可加载软件管理研究

关键词：民用飞机；外场可加载软件；机载软件；分发

外场可加载软件（FieldLoadableSoftware，FLS）是指不需要将设备（目标硬件）从飞机上的安装位置拆除即可对设备实施加载的软件或数据[1—2]。外场可加载软件又称飞机控制软件（AircraftControlSoftware，ACS）或可加载软件部件（LoadableSoftwarePart，LSP）[2]。

与外场可加载软件对应的机载软件是硬件控制软件（HardwareControlSoftware，HCS）[2]。硬件控制软件无法在飞机上实施加载，要对这类软件进行升级，需要把目标硬件从飞机上拆除，并退返设备厂商或授权的维修单位等进行。

外场可加载软件有自己的件号（或称构型标识），其构型管理活动独立于目标硬件的构型管理活动。对外场可加载软件的任何更改都不影响目标硬件的件号。例如，可以在机上对外场可加载软件进行升级，软件升级前后目标硬件的件号不变。

依据其功能、危险等级和管理要求，可将外场可加载软件分为三大类[2—3]：

这类FLS软件如要装机使用或进行升级，需要获得合格审定机构的批准。如要进行更改，需先向合格审定机构提出申请，并通过软件的合格审定过程，证明更改后的软件符合FAR/EASA/CCAR25相关条款25.1301、25.1309的要求，才可以安装到飞机上。通常，这类软件会依据DO-178（某一个版本）规定的软件开发过程和活动进行研制（或更改）。

这类FLS软件是指软件的使用和更改不需要FAR/EASA/CCAR25部合格审定的批准，但需要运营人监管机构的批准。运营人有责任确定哪些软件符合该类别，并征得其监管机构的同意。

例如，飞行管理系统导航数据库必须每28天修订一次[4]，一旦导航数据供应商获得FAA、CAAC等颁发的2类LOA[4]，则后续各导航数据库版本无需再申请合格审定批准，运营人可以直接联系软件供应商获取并安装升级版导航数据库。

飞机支持数据是指其使用和更改不需要获得FAR/EASA/CCAR25部合格审定的批准，也不需要运营人监管机构的批准的软件或者数据。

例如，客舱管理系统构型数据库软件和飞机娱乐系统音视频文件等软件数据的使用和更改不需要合格审定机构和运营人监管机构的批准。

外场可加载软件能够帮助航空公司降低飞机维修时间，提高维修效率。民用飞机制造商需要考虑外场可加载软件的管理，包括软件的获取、存储、构型管理和分发等，为客户实现机上软件加载提供安全、便捷的途径。民用飞机制造商外场可加载软件管理过程如图1所示。

外场可加载软件作为机载软件，可由供应商提供或者由飞机制造商自行开发。

对于由供应商提供的外场可加载软件，飞机制造商需要在飞机研制阶段与软件供应商联合定义软件的开发、适航和（向飞机制造商）交付要求，从而获得符合适航要求的软件。飞机制造商也可以自行开发外场可加载软件，例如，飞机选型配置软件。

飞机制造商需要定义软件的构型信息（如软件件号、版本）和软件更改规则，还需与合格审定机构一起确定软件的开发和适航要求。

获取FLS后，飞机制造商应考虑如何存储这些软件。

软件可以存储在物理介质如CD和闪存设备中。使用物理介质存储FLS时，出于追溯性的考虑，应定义并保留物理介质的构型信息，包括介质的件号或标识、介质的序列号、生产日期、所存储的FLS的件号、序列号等。

FLS也可以以电子形式存储在服务器上。以电子形式存储时，除了软件的件号、序列号外，还可以通过软件的多个属性标识进行分类，如软件名称、所属ATA章节、所安装的目标硬件的名称/件号、软件等级、供应商代码等，方便查找。

飞机制造商在获取FLS后，需要对软件进行构型管理，确保软件始终保持正确的构型。

构型管理活动的第一步是定义软件的初始构型状态，包括通过AIPC、软件清册等定义飞机交付时软件的名称、件号、版本、所安装的目标硬件、所属ATA章节等信息。

其次，飞机交付航司后，由于FLS处于不断的升级中，应建立一套严格的软件变更管理流程，确保航司能获取与服务通告相匹配的软件升级文件。

FLS分发可以通过物理介质或以电子形式进行。这里的分发是指FLS从飞机制造商交付给航空公司。

物理分发包括使用CD和闪存设备等物理介质进行的分发等，即把这些物理介质分发给运营人。

电子分发方式[2，5]是在源端和目的端，通过有线或者无线方式分发FLS。

电子分发方式方便、快捷，是当前FLS分发的主流方式。但是电子分发方式需要采取措施保证软件传输的安全性和完整性，防止在分发过程中软件文件被截取和篡改。

应通过服务通告或其他合适的方式通知客户FLS已更新。客户通过软件分发渠道获取FLS加载文件并完成机上加载。

通过物理介质或电子形式分发软件时，还应附带相关的文件，证明交付给运营人的软件符合适航要求，例如，附有FAA/EASA/CAAC关于软件的批准表和软件制造符合性声明等。

对于通过电子形式分发的软件，其相关文件也应通过电子形式分发。软件相关文件丢失或不完整且无法确定这些文件的源文件时，软件不允许在机上加载。

当前，主要的飞机制造商已经在通过电子形式向运营人分发FLS。例如，空客部分机型通过AirbusWorld网站以电子形式向航空公司分发FLS及一些支持FLS操作的特定的软件GSE工具。运营人通过AirbusWorld网站下载FLS安装包到本地，再把软件安装包导入或者分发到飞机上。波音则是通过点对点的方式把软件数据包发送到运营人，由运营人实施机上加载。

本文从外场可加载软件的获取、构型管理、软件存储和分发等方面介绍了民用飞机制造商外场可加载软件的管理要求，并给出了一些实践，有助于民用飞机制造商建立外场可加载软件的管理流程和体系，为航空公司获取外场可加载软件提供安全、便捷的途径。

限于篇幅，本文未对每一部分的管理要求做详细描述，如OEM在获取FLS的过程中如何验证软件、如何通过平台或工具进行FLS构型管理等，也未对一些特殊的FLS如用户可更改软件（UserModificationSoftware）的管理和交付问题进行讨论。这些内容在FLS管理标准或指南中有所涉及，将在FLS管理实践中做进一步研究。