空管自动化系统软件的可靠性探讨
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摘 要：本文阐述了自动化系统软件的可靠性模型概念，采用并行和串行系统结构模型对ATCAS软件进行质量可靠性评估。
民航使用的空管自动化系统（ATCAS）软件，其复杂程度更高，尤其对其可靠性要求高。如何科学有效地评估和预测ATCAS软件是一个难题，具有十分重要的现实意义。首先，ATCAS软件的可靠性有效评估与预测，可以更好地保障空中交通安全，便于提供连续高效的管制服务，减少故障时间，同时为新引进的空管自动化系统软件的运行提供有效的数据支持；其次，实现高效的空中管制，提高空中交通管制能力和服务质量，提高飞行安全性能、飞行流量和空中利用率；再次，根据ATCAS软件的可靠性评估结果，可以有效及时地采取措施，保障ATCAS的可靠性和可用性，此外可对ATCAS进行跟踪，为以后的空管自动化系统的可靠运行、后续系统升级及继续建设提供了可靠的科学数据支持。
1.ATCAS软件可靠性模型
ATCAS软件可靠性模型目前有数百种，其中较为经典是G-O非齐次泊松过程模型。G-O非齐次泊松过程模型也称NHPP模型，是由Amirt Goel和Kazu Okumoto在1979年首先提出的，是以单位时间内失效次数为独立的泊松随机变量建立的泊松类模型。模型分为：基本假设与模型形式。
（1）基本假设：
假设1：软件运行于规定的环境条件下；
假设2：在任意时间序列中，构成时间区间内，检测的软件错误数是相互独立；
假设3：每次检测的错误严重性和被检测的概率大致相同；
假设4：在t时刻内检测的错误累积次数服从期望次数函数的泊松分布，在时间区间内，检测的错误次数期望值正比t时间剩余错误期望值；
2.ATCAS可靠性评估
2.1 失效分级与失效数据采集
空管的管制中心发现故障时，首先需要由技术人员确定故障点，根据相关部门规定初步确定故障的级别。故障的严重程度见表一，其划分是根据故障对运行部门的日常管制工作的影响程度定义的。
失效的数据采集主要是SSF的PCR报告中得到。SSF的技术人员会根据收到的故障报告和相关故障信息进行调查和分析，用于判断故障是否与空管自动化系统有关，并根据现场的故障给故障定义级别，决定维修故障的优先顺序。
2.2 可靠性计算
本文根据上节提出的NHPP可靠性模型进行可靠性计算，测试过程是通过分阶段逐次测试完成。对于失效数据也有一定要求：
（1）分段的测试时间内有失效次数；
（2）测试时间为端点时间。