SAE ARP 4761译文

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SAEARP4761


民用机载系统和设备安全性评估过程的指南和方法

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SAEARP4761民用机载系统和设备安全性评估过程的指南和方法

1.适用范围7
1.1目的..7
1.2预期的文件使用者7
1.3如何应用本文档.7
2.相关文件8
2.1引用的文献...8
2.2定义..9
2.3缩略语..12
3.安全性评估过程...13
3.1安全性评估简述..13
3.2功能危险分析...17
3.3初步系统安全评估..20
3.4系统安全评估...21
3.5飞机安全评估方法选择22
4安全性评估分析方法..23
4.1故障树、关联图与马尔可夫分析23
4.1.1FTA/DD/MA的应用..24
4.1.2软件的FTA/DD/MA.24
4.1.3平均暴露时间概率25
4.2故障模式与影响分析25
4.3故障模式与影响概要26
4.4共因分析.26
4.4.1区域安全性（ZSA）方法27
4.4.2特殊风险分析（PRA）方法..27
4.4.3共模分析（CMA）方法..28
5.安全相关的维护任务与间隔..28
6.限时派遣..29
6.1FADEC应用30
附录A功能危险分析（FHA）..31
A1概述31
A2功能危险分析的目的..31
A3实施要求...31
A3.1分析时机.31
A3.2分析范围32
A3.3与其他方法之间关系33
A4实施过程...34
A4.1确定功能.34
A4.2功能故障状态的识别及描述.35
A4.3确定功能故障发生的工作状态.37
A4.4功能故障对其它系统的影响.37
A4.5功能故障对飞机或人员的影响.38
A4.6确定影响等级...38
A4.7提出进一步分析的方法38

A4.8提出合格审定要求..38
A5分析输出...39
附录B初步系统安全性评估(PSSA)40
B1概述40
B2实施要求...40
B3实施过程...40
B3.1整机级和系统级安全性要求列表42
B3.2根据产生的安全性要求评估设计决策或结构决策..42
B3.3获得低一级单元设计的安全性要求43
B4PSSA输出43
附录C系统安全性评估（SSA）.45
C1概述45
C2实施要求...45
C3实施过程...45
C3.1检验FHA设计要求46
C3.2故障状态评估...47
C4分析输出...48
附录D故障树分析（FTA）49
D1绪论49
D2范围49
D3FTA在安全性评估方面的任务..50
D4故障树符号和定义...51
D5总括故障树分析53
D6FTA分析定义.54
D7非期望顶事件确定..54
D8系统信息准备...54
D8.1回顾系统功能流模块图表.55
D8.2回顾设计描述、需求文件.55
D9故障树构造.56
D9.1故障树非期望顶事件规定..56
D9.2发展上面和中间层的故障树.57
D9.3向下扩充顶事件分支，直到主要事件为止...60
D9.4顺从安全目标的故障树评估：64
D10定性故障树评估65
D10.1故障树最小割集的求法.65
D10.2定性重要度的确定：.69
D10.3共因敏感性..70
D10.4软硬件研制保证等级的确定71
D11定量故障树评估.71
D11.1数学概率计算71
D11.2定量灵敏度评估：...85
D12应用故障树进行错误影响探查..86
D13FTA结果的分析和总结...90
附录E关联图分析（DDs）92

E1引言92
E2范围.92
E3基本逻辑安排92
E4事件的图形代表93
E4.1故障模型93
E4.2故障情形94
E4.3外部事件.94
附录F马尔可夫分析96
F1引言96
F1.1背景..96
F2原理98
F2.1串联系统99
F2.2并联系统.102
F2.3马尔可夫链中的故障和错误处理模型（FEHM）104
F3马尔可夫模型的状态空间简化技术.109
F3.1状态合并.109
F3.2模型分割.110
F3.3模型分层.111
F4马尔可夫分析工具112
F4.1SURE——半马尔可夫不可靠度范围估计程序...112
F4.2SHARPE——符号层次可靠性/性能自动估计程序...112
F4.3自动混联系统的可靠性预计113
F.5实例113
F5.1运用离散修复过程的潜在故障建模.114
F5.2计划维修实例...116
F5.3多阶段实例.118
附录G故障模式与影响分析（FMES）120
G1简介120
G2范围120
G3FMEA步骤121
G3.1准备121
G.3.2执行分析122
G4文档127
G4.1FMEA报告..127
G4.2FMEA检查清单127
G5测试过程和监控的探测范围分析...128
附录H故障模式与影响摘要（FMES）130
H1介绍..130
H2范围..130
H3FMES的步骤130
H3.1FMES的准备..130
H3.2执行FMES..131
H4文档..131
附录I区域安全分析（ZSA）.133

l1说明133
l2范围.133
l3ZSA分析过程...133
l3.1准备设计和安装指南134
l3.2区域安装检查.134
l3.3检查系统/部件的干涉.134
l4文档.135
附录J特殊风险分析（PRA）137
J1概述.137
J2实施要求138
J3实施过程138
J4分析输出139
附录K共模分析（CMA）140
K1概述140
K2实施要求...140
K2.1分析方法.140
K2.2CMA与FHA、PSSA、SSA的关系140
K2.3CMA与ZSA、PRA的关系141
K3实施过程...141
K3.1CMA清单考虑因素.142
K3.2CMA要求的确定.146
K3.3分析处理.147
K4分析输出.147
附录L工程实例（持续安全评估过程实例）..148
整机级功能危险分析...151
机轮刹车系统FHA..161
机轮刹车系统PSSA169
刹车系统控制组件（BSCU）PSSA.185
刹车系统控制组件电源FMEA204
刹车系统控制组件FMES.213
刹车系统控制组件CMA...217
刹车系统控制单元故障树分析报告.225
5.3马尔可夫过程分析（BSCU刹车系统控制组件）.234
机轮刹车系统的系统安全性评估..238
某型飞机安全性分析（ZSA）－主起落架舱..249
PRA－轮胎爆裂故障评估.263
机轮刹车系统CMA.277


1.适用范围
本文论述了民机适航合格审定安全性评估的指南和方法，主要涉及FAR/JAR25.1309的要求。本文件给出了一套表明符合性的系统化方法，但是不仅仅给出了方法。本文件或文件的部分内容也可用于25.1309之外的设备。本文件介绍了飞机级的安全性评估概念，给出了评估所需的工具，并且考虑了飞机的整体使用环境。
在飞机改型或者对系统变更进行认证时，此处描述的过程通常仅用于新的设计或者更改影响之处。对于改型没有影响的设计，可以采用其他方法表明符合性，如服役经验。
1.1目的
本文给出一套为工业界所认可的安全性评估指南，包括功能危险分析（FHA）、初步系统安全性评估（PSSA）以及系统安全性评估（SSA）。
本文同时包含安全性评估所需的一些安全性分析方法的内容。这些方法包括故障树分析（FTA）、关联图（DD）、马尔科夫分析（MA）、故障模式与影响分析（FMEA）、故障模式与影响概要（FMES）以及共因分析（CCA）。（CCA又包括区域安全性分析（ZSA）、特殊风险分析（PRA）和共模分析（CMA））。
1.2预期的文件使用者
本文件的预期使用者包括但不限于机身制造商、系统集成（整机总装）商、设备供应商和适航当局。这些部门在进行民机及相关系统与设备的安全性评估时可以使用本文件。
1.3如何应用本文档
本文所提供的指南与方法应与其它适用的指导性材料一起使用，如ARP4754、RTCA/DO-178、RTCASC-180文档DO-(TBD)、以及与FAR/JAR25.1309相关的咨询通报材料。（对于发动机和螺旋桨，请参阅适用的FAR/JAR咨询通报材料。）本文件的目的是：明确民用飞机、相关系统和设备安全性评估的典型活动、方法和文件。特定的具体活动需要安全性评估工作的执行方和认可方共同进行。
本文给出了设计安全性估计的一般指南，并介绍了基本的分析方法、工具及其相互关系。若需进一步了解某种方法或工具，可以参考附录A到K。这些附录给出了功能危险分析（FHA）、初步系统安全性评估（PSSA）、系统安全性评估（SSA）、故障树分析（FTA）、关联图（DD）、马尔科夫分析（MA）、故障模
式与影响分析（FMEA）、故障模式与影响该药（FMES）、区域安全性分析（ZSA）、特殊风险分析（PRA）和共模分析（CMA）等方法的信息。附录L给出了一个假想系统的安全性评估过程示例。该持续性的示例图示了设计过程中飞机、及系统和设备的安全性评估的方法和过程的关系。
注意：附录不是独立的文档，应当与正文信息结合起来付诸应用，读者切勿脱离正文而应用附录信息。此外，在领会附录L的实例时也不应该抛开相应的附录和正文部分。
本文中提供的示例，包括文件示例，只是起指南作用，不要提高和放大任何要求。
在本文及附录中多次提到故障树分析。读者应当明白，关联图和马尔科夫分析同样可用来达成同样的目标，这要看具体情况以及所需要的数据类型而定。
文件ARP1834和ARP926A也包含了关于故障/失效分析的内容。但是它们在民机安全性分析方面的作用它们被本文所取代，为此正在对它们进行修改。


2.相关文件
2.1引用的文献
在这里所指出的范围之内，下列出版物构成了本文档的一部分。使用有关SAE的最新版本。如果本文与所引用的文件之间发生矛盾，以本文件为准。但是，除非获得特殊批准，本文并不能取代可适用的法律和条例。
2.1.1SAE出版物
ARP4754高度集成或复杂飞机系统适航合格审定考虑
2.1.2美国政府出版物
MIL-HDBK-217电子设备可靠性预测，可靠性分析中心
MIL-HDBK-338可靠性工程手册
MIL-HDBK-978NASA零部件选用手册
2.1.3FAR出版物
FAR25.1309适航标准：运输机类飞机，联邦航空条例
AC25.19
2.1.4RTCA出版物
RTCA/DO-178机载系统与设备适航合格审定的软件考虑，RTCA
RTCA/DO-TBD机载电子硬件设计保证指南（RTCA特别委员会-180）
2.1.5其它资料
JAR25.1309大型飞机，联合适航条例
AC25.1309-1A系统设计和分析，咨询通报，FAA
AMJ25.1309-1A系统设计和分析，联合咨询资料，JAA
NUREG-0492故障树手册，美国原子能委员会
RACNPRD非电子零件可靠性数据
RACFMD-91故障模式/机理分布
GIDEP政府工业数据资料交换方案
罗马实验室可靠性工程师工具包

ciomp_achilles

赞，做这些公益的事都攒人品啊

maomao

楼主翻译得很好，赞一个，很适合我使用，谢谢！

blue_berry

admin发表于2013-12-2609:31
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SAEARP4761民用机载系统和设备安全性评估过程...

赞一个，我手头只有以前的同事打印出来的中文版，翻译的还不错，没办法共享了

joepun

赞一个，我手头只有以前的同事打印出来的中文版，翻译的还不错

琉璃化石

分享快乐，thanks！

safetystudy

多谢分享!很好！

jiangji

谢谢楼主的分享，很需要这部分内容，花点时间好好学习了。

不错