Fallstudie IDEA – Integrierte Entwicklungsumgebung für die Luft- und Raumfahrt
Die Luft- und Raumfahrtindustrie benötigt effiziente, integrierte Umgebungen zur Entwicklung komplexer, sicherheitskritischer Systeme. fortiss definierte im IDEA-Projekt Methoden für modellbasierte Systems-Engineering (MBSE) sowie modulare Toolkits, die speziell auf die Anforderungen der Luft- und Raumfahrt zugeschnitten sind. Dadurch können Unternehmen ihre Entwicklungs- und Zertifizierungsprozesse optimieren und so höchste Sicherheitsstandards gewährleisten.
IDEA wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert und war ein gemeinschaftliches Forschungsprojekt, an dem OEMs der Luft- und Raumfahrt, Zulieferer, Technologieanbieter, Dienstleistungsunternehmen sowie Forschungseinrichtungen beteiligt waren. Ziel war es, eine integrierte Entwicklungsumgebung zu definieren, die den gesamten Lebenszyklus cyber-physischer Systeme in der Luft- und Raumfahrt unterstützt.
Herausforderung
Unternehmen der Luft- und Raumfahrt hatten Schwierigkeiten, fehlertolerante, sicherheitskritische eingebettete Systeme effizient zu entwickeln, da bestehende Tools und Prozesse fragmentiert waren. Bisherige Entwicklungsansätze boten keine durchgängige Integration von Design, Validierung und Zertifizierung.
Lösung
Gemeinsam mit seinen Partnern definierte fortiss eine integrierte, konsistente, modulare und zertifizierbare Entwicklungsumgebung für den gesamten Lebenszyklus von Luft- und Raumfahrtsystemen. Dazu gehörte die Entwicklung modularer Toolkits, die mit industriellen Workflows und Zertifizierungsstandards wie DO-178C kompatibel sind. fortiss führte zudem fortschrittliche Methoden wie co-simulationsbasierte Fault-Injection-Frameworks auf der Basis des Functional Mock-up Interface (FMI) ein, um Sicherheitsmechanismen bereits frühzeitig unter Echtzeitbedingungen zu validieren.
Darüber hinaus trug fortiss zum Ansatz der Reusable Modular Component (RMC) Factory bei, um die Wiederverwendung von Software zu erhöhen und gleichzeitig die Einhaltung strenger Avionikstandards sicherzustellen.
Ergebnis
- Definition einer integrierten MBSE-basierten Entwicklungsumgebung für cyber-physische Systeme in der Luft- und Raumfahrt
- Entwicklung modularer Toolkits zur Unterstützung fehlertoleranter, sicherheitskritischer Designs und Zertifizierungen
- Erstellung co-simulationsbasierter Fault-Injection-Frameworks zur frühzeitigen Safety-Validierung
- Einführung des RMC-Factory-Ansatzes zur Verbesserung der Software-Wiederverwendung in der Avionik
- Ermöglichung schnellerer, sichererer und zertifizierbarer Entwicklungsprozesse in der gesamten Branche
Fazit
IDEA zeigte, dass MBSE mit modularen, zertifizierbaren Toolkits die Systementwicklung in der Luft- und Raumfahrt erheblich beschleunigen kann. Die innovativen Ergebnisse unter Beteiligung von fortiss, darunter Fault-Injection-Validierung in frühen Entwicklungsphasen und die RMC Factory, verbesserten die Sicherheit, Wiederverwendung und Integration und bieten eine zukunftsfähige Umgebung für effiziente Entwicklungsumgebungen in der Luft- und Raumfahrt.
Projektpartner
