航天嵌入式软件可信性保障集成环境和示范验证与应用-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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航天嵌入式软件可信性保障集成环境和示范验证与应用

项目名称：航天嵌入式软件可信性保障集成环境和示范验证与应用
项目类别：重大研究计划
批准号：91118007
申请代码：F020208
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2015-12-31

项目负责人：杨孟飞
依托单位：北京控制工程研究所
批准年度：2011

中文摘要：

本项目依据国家自然科学基金"可信软件基础研究"重大研究计划2011年度拟资助的"可信嵌入式软件系统试验环境与示范应用"集成项目，立足国家重大科技工程任务对可信嵌入式软件的需求，综合集成重大研究计划的相关成果，重点开展以下几方面的研究（1）航天嵌入式软件可信性保障技术体系研究包括技术体系框架和动态时序正确性、程序正确性、控制行为正确性、可信性度量与评估等方面的保障技术体系；（2）航天嵌入式软件关键可信问题保障工具集研究；（3）航天嵌入式软件可信性保障集成环境研究；（4）示范验证与应用以我国载人航天、探月工程和卫星等重大科技专项中的航天器控制软件为载体，对集成成果进行验证和示范应用，并做出评价。本项目的实施对保障我国重大航天科技工程中的软件可信性、实现重大研究计划战略目标有重要意义。

中文主题词：可信软件；航天；嵌入式软件；集成；

英文摘要：

trustworthy software；aerospace；embedded software；integration project；

英文主题词： trustworthy software；aerospace；embedded software；integration project；

结论摘要：

随着我国航天事业的快速发展，软件在航天器中的作用和地位越来越突出，软件可信性已成为确保型号任务成功的重要因素。目前针对航天嵌入式软件可信问题已有一些局部的解决办法，但还没有形成系统的解决方案，同时软件质量受人的能力、经验影响较大，这导致一些深层次问题依然时有发生。航天任务的数量和复杂度急剧增加，国家空间技术的发展对软件研制提出了质量更高、速度更快的要求，现状已无法满足发展的需求。本项目基于重大研究计划的成果，研究支撑软件研制全过程的软件可信性保障技术体系和集成环境，并在国家重大科技专项中进行验证和应用，实现软件可信性保障从局部到系统、从依赖人到依靠工具的转变，提高航天嵌入式软件的可信性。围绕上述目标，本项目首先深入分析了航天型号研制过程中所出现的实际的可信性问题，总结出航天嵌入式软件的十大可信性要素，即动态时序正确性、内存使用正确性、数据使用正确性、计算精度可控性、协议正确性、状态转移正确性、故障处理正确性、编译过程等价性、编码正确性和各阶段间一致性。以可信要素为基础，研究了可信要素与研制阶段的关系，并识别出了各个环节进行可信性保障的方法、技术和工具，形成了基于可信要素的五维结构技术体系。在技术体系指导下，按照急用先行、先易后难的原则，以动态时序正确性保障、程序实现正确保障、控制行为正确性保障、可信性度量为主攻目标，集成重大研究计划相关成果，对相应的理论、方法、技术和工具进行深入研究，取得了若干创新理论、方法成果，并形成了16个可信保障工具。依据可信保障技术体系的需要，以各可信保障工具为基础，构建了一套覆盖各研制阶段和各可信要素的、能够将各可信保障方法和工具结合在一起的集成环境，为工程应用提供了基础。最后，项目在我国探月工程、载人航天工程等国家重大科技专项中验证和应用了各项研究成果，并取得了很好的应用效果，为国家航天工程的顺利实施做出了贡献。

成果综合统计