01
功能安全基础
ISO 26262与DO-178C概述 · ASIL等级与安全目标 · 飞控安全生命周期模型
标准ASIL生命周期
02
飞控系统架构安全
冗余设计(三余度/双余度) · 表决机制与故障隔离 · 架构层级安全分解
冗余表决隔离
03
传感器故障案例
IMU漂移导致姿态发散 · GPS欺骗攻击与拒止 · 空速管结冰数据异常
IMUGPS空速管
04
执行器故障案例
舵机卡死与PWM丢失 · 电机停转推力不对称 · 伺服阀堵塞液压失效
舵机电机液压
05
通信链路故障案例
遥控器信号丢失(RC Loss) · 数传链路中断心跳超时 · CAN总线竞争位错误
RC Loss心跳CAN
06
软件逻辑错误案例
状态机死锁与任务挂起 · 内存泄漏堆栈溢出 · 浮点精度损失积分饱和
状态机内存浮点
07
电源系统故障案例
电池电压骤降欠压保护 · 电源切换瞬态毛刺 · LDO过热短路保护
电池LDO保护
08
人为操作失误案例
模式切换误操作 · 校准流程错误参数异常 · 应急处理慌乱操作
人为因素模式应急
09
环境因素案例
强电磁干扰(EMI)传感器噪声 · 高低温冲击器件漂移 · 振动疲劳焊点开裂
EMI温度振动
10
安全机制设计
看门狗定时器(WDT)心跳监控 · 交叉通道数据比较一致性 · 安全状态定义与进入逻辑
WDT交叉比较安全状态
11
故障注入测试
软件故障注入(SFI) · 硬件故障注入(HFI) · 基于模型的故障注入工具链
SFIHFI工具链
12
失效模式与影响分析(FMEA)
飞控FMEA表格模板 · 严重度/发生度/探测度评级 · FMEA与安全目标关联
FMEA评级安全目标
13
故障树分析(FTA)
顶事件定义与树形分解 · 最小割集计算 · 定量FTA概率安全评估
FTA割集概率
14
危害分析与风险评估(HARA)
运行场景与危害识别 · ASIL等级确定 · 安全状态与容错时间间隔
HARAASIL容错
15
安全案例构建
安全案例结构(GSN符号) · 证据链与论证逻辑 · 安全案例评审与维护
GSN证据链评审
16
冗余管理策略
主动/被动冗余切换 · 热备份与冷备份 · 降级模式与功能裁剪
冗余热备降级
17
表决与监控算法
中值选择与平均表决 · 基于残差的故障检测 · 卡尔曼滤波故障检测应用
表决残差卡尔曼
18
安全通信协议
CRC校验与序列号 · 安全认证加密(AES/HMAC) · 心跳与超时重传
CRCAES心跳
19
安全操作系统与RTOS
分区隔离(ARINC 653) · 时间/空间保护 · 健康监控(HM)模块
ARINC653分区HM
20
硬件安全机制
内置自检(BIST) · 锁步核与错误校正码(ECC) · 电源监控与电压基准
BISTECC电源监控
21
软件安全机制
范围检查与合理性检查 · 看门狗与任务监控 · 数据流监控与程序流监控
范围检查看门狗流监控
22
安全相关的开发流程
V模型与安全生命周期 · 安全需求追溯矩阵 · 安全验证与确认活动
V模型追溯验证
23
安全测试策略
单元测试与MC/DC覆盖 · 集成测试与接口测试 · 系统级安全测试与回归测试
MC/DC集成回归
24
适航与认证
FAA/EASA适航要求 · 军用标准MIL-STD-882 · 无人机标准ASTM F3322
适航MIL-STDASTM
25
无人机特定安全
地理围栏与禁飞区 · 自动返航(RTL)紧急降落 · 伞降系统与碰撞避免
地理围栏RTL伞降
26
安全文化与管理
安全文化成熟度模型 · 事故报告无惩罚文化 · 安全评审与审计流程
文化无惩罚审计
27
案例研究
波音737 MAX MCAS · 大疆飞控失效事件 · NASA火星直升机安全设计
MCAS大疆火星直升机
28
安全关键软件设计
防御性编程与断言 · 基于模型的设计(MBD) · MISRA-C与静态分析
防御性MBDMISRA
29
功能安全与AI/ML
AI飞控应用风险 · 神经网络验证与鲁棒性 · 可解释AI与安全论证
AI鲁棒性可解释
30
未来趋势与挑战
城市空中交通(UAM)安全 · 自主飞行与伦理决策 · 量子计算对加密冲击
UAM伦理量子