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一种安全攸关嵌入式系统需求追踪方法

王飞  黄志球  杨志斌  阚双龙  沈国华  陈光颖  
【摘要】:嵌入式系统在航空、航天、核能及交通等安全攸关领域中的广泛应用,使得保障其安全性至关重要.需求可追踪是安全攸关领域标准的基本要求,也是安全性分析与保障的重要前提.当前可追踪性的研究主要集中在需求与代码之间,缺乏需求与设计间可追踪性的研究,而且建立的追踪信息精确性和完整性不高,无法有效地应用于安全攸关领域.针对这一问题,该文提出了一种基于谓词逻辑的需求追踪方法,可以实现嵌入式系统需求内部横向追踪关系和需求与系统设计间纵向追踪关系的自动推导与检验,并通过两种广泛使用的标准语言SysML和AADL分别对系统需求与设计进行建模.首先,定义了一个基于谓词逻辑的形式系统描述制品间的追踪信息,分别给出了SysML需求的横向追踪关系和纵向追踪关系的语义,然后,基于语义模型给出了追踪关系的自动推导与检验规则,用以建立精确、完整的需求追踪关系,基于这些追踪关系可以有效地支持嵌入式系统的安全性分析以及系统的维护与演化.最后,通过一个案例分析说明了该文需求追踪方法的有效性和可行性.

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