DO-254: ¿Qué es DO-254 y por qué es importante?
Incluso un pequeño fallo en el software o el hardware de una aeronave puede provocar un fallo más grave. Por eso es importante seguir unas normas o directrices estándar durante el desarrollo de la aeronave.
La norma DO-254 establece las reglas para el desarrollo de hardware electrónico utilizado en aeronaves. Indica a los equipos cómo planificar, diseñar, probar y documentar cada paso, especialmente en el caso de componentes como los ordenadores de vuelo y los sistemas de navegación.
En este blog, analizaremos la norma DO-254 en términos sencillos para que puedas entender qué se espera y cómo evitar los errores más comunes.
¿Qué es la norma DO-254? Una breve descripción general
La norma DO-254, o «Guía de garantía del diseño para equipos electrónicos de a bordo», es un conjunto de normas para la fabricación de equipos electrónicos de a bordo (AEH). Ofrece un conjunto de buenas prácticas para que las organizaciones diseñen, desarrollen y prueben equipos de aviación, como ordenadores de vuelo y chips personalizados.
- Breve historia: La norma DO-254 fue desarrollada y publicada por la Comisión Técnica de Radiocomunicaciones para la Aeronáutica (RTCA) y EUROCAE en el año 2000. Posteriormente, se sometió a varias revisiones, y la última versión se publicó en septiembre de 2021.
El cumplimiento de las normas DO-254 puede ayudar a las organizaciones a obtener una certificación para los sistemas de ayuda al piloto (AEH) de organismos reguladores como la Administración Federal de Aviación (FAA) o la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA). Por lo tanto, las empresas que fabrican sistemas AEH deberían adoptarlas cuanto antes para evitar costosas modificaciones posteriores.
Los ingenieros suelen referirse a la norma DO-254 como la «hermana pequeña» de la DO-178C: la DO-178C regula las normas de seguridad del software de una aeronave, mientras que la DO-254 se ocupa de las normas de seguridad de las placas de circuitos y la lógica en las que se basa dicho software.
Objetivos fundamentales e importancia del cumplimiento de la norma DO-254
- Da prioridad a la seguridad del hardware: al cumplir con la norma DO-254, las organizaciones se aseguran de que el hardware de una aeronave funcione exactamente como debe, sin fallos. Ofrece a los ingenieros un método estructurado para diseñar y probar cada componente teniendo en cuenta la seguridad.
- Garantiza la fiabilidad: El cumplimiento de la norma DO-254 obliga a los equipos a revisar minuciosamente los diseños y a probar todas las funciones del hardware. Con el tiempo, esto da lugar a sistemas más estables y fiables.
- Importancia de obtener la certificación de aeronavegabilidad: Si desea obtener certificaciones de aeronavegabilidad, como las de la FAA o la EASA, para los sistemas de aviación, es imprescindible cumplir con la norma DO-254 durante la fase de desarrollo de los sistemas de aviación.
- Identificación temprana de riesgos: Al seguir la norma DO-254, los equipos pueden identificar los riesgos en las primeras fases del desarrollo del producto, antes de que su corrección resulte costosa.
- Fomenta la trazabilidad: La norma DO-254 promueve un enfoque con trazabilidad de principio a fin para el diseño, el desarrollo y la verificación del hardware. De este modo, las organizaciones pueden garantizar que el hardware funcione según lo previsto y localizar el problema en caso de que se produzca algún fallo.
Fases clave para el cumplimiento de la norma DO-254
El proceso DO-254 incluye varias fases estructuradas que guían a los equipos de hardware desde la planificación hasta la certificación. A continuación, describimos cada una de estas fases:
1. Fase de planificación y análisis de requisitos
La etapa inicial del cumplimiento de la norma DO-254 es la fase de planificación. En esta fase, los desarrolladores elaboran los siguientes documentos, que abarcan la estrategia, los procesos, los métodos, etc., utilizados durante las diferentes fases del desarrollo del hardware aeronáutico.
- PHAC (Plan para los aspectos de hardware de la certificación)
- HDP (Plan de desarrollo de hardware)
- HVVP (Plan de verificación y validación de hardware)
- PMC (Plan de gestión de la configuración)
En esta fase, los desarrolladores también recopilan los requisitos de la norma DO-254 a través de las aportaciones de las partes interesadas, las evaluaciones de seguridad y las expectativas a nivel del sistema. Deben asegurarse de que cada requisito sea trazable, lo que significa que debe estar vinculado a su diseño y a los resultados de las pruebas.
2. Fase de diseño e implementación o desarrollo
Una vez finalizada la planificación y definidos los requisitos, los desarrolladores comienzan a elaborar el diseño arquitectónico y detallado del hardware. Cuando el diseño está listo, dan inicio al desarrollo. Además, los desarrolladores deben garantizar la trazabilidad en todas las fases del diseño y el desarrollo.
3. Verificación y validación (V&V)
En esta fase, el equipo de desarrollo del producto comprueba que el hardware funcione según lo previsto en cualquier situación.
- En la fase de verificación, los equipos comprueban si el diseño cumple todos los requisitos.
- Durante la fase de validación, los equipos se aseguran de que el sistema final cumpla su función prevista en un entorno real.
4. Informes y documentación
A lo largo de todo el proceso DO-254, se elabora un documento exhaustivo en cada fase. En esta fase, los desarrolladores deben combinar estos documentos y preparar informes. El documento debe demostrar que se han cumplido los requisitos de la norma DO-254 durante el desarrollo del hardware.
5. Asistencia para la certificación
El último paso consiste en obtener la certificación de los organismos reguladores antes de utilizar el hardware en sistemas de aviación. En esta fase, se envían todos los documentos a las autoridades de certificación para su revisión y, una vez obtenida la aprobación, el producto puede utilizarse en aeronaves.
Niveles de garantía de diseño (DAL) de la norma DO-254
En los sistemas de aviación, no todos los componentes de hardware entrañan el mismo riesgo. Por ejemplo, si falla el sistema de control de vuelo o el sistema de navegación, podría provocar un accidente aéreo o una catástrofe, y las aerolíneas podrían verse obligadas a suspender sus operaciones. Sin embargo, si falla el sistema de entretenimiento a bordo, esto no afectará a la seguridad de la aeronave.
Los niveles de garantía de diseño (DAL) de la norma DO-254 ayudan a clasificar el hardware en función de su nivel de criticidad. Cada nivel indica la gravedad de las consecuencias que tendría un fallo del hardware y el grado de rigor que debe tener el proceso de desarrollo.
Nivel | Repercusiones del fracaso | Ejemplos |
|---|---|---|
DE A | Podría provocar un accidente o causar numerosas víctimas mortales | Sistema de control de vuelo, acelerador automático |
DAL B | Lesión grave o fallo grave del sistema | Lógica de navegación, unidades de aviso de terreno |
DAL C | Un gran inconveniente o una reducción del margen de seguridad | Unidades de visualización, lógica de procesamiento de sensores |
DAL D | Efecto menor sin repercusiones reales en la seguridad aérea | Sistemas de alarma de cabina, entradas no críticas |
DE A | No hay consecuencias para la seguridad si el hardware falla | Sistema de entretenimiento a bordo, luces de estado de alimentación |
Cuanto mayor es el riesgo, más estrictas son las normas. El hardware del nivel DAL A requiere pruebas y documentación mucho más exhaustivas que el de los niveles DAL D o E. Conocer el nivel DAL desde el principio ayuda a establecer el proceso adecuado desde el primer momento.
Principales retos del cumplimiento de la norma DO-254 (y cómo superarlos)
Cumplir con la norma DO-254 puede parecer sencillo, pero, en realidad, se trata de un proceso complejo si no se lleva a cabo una planificación adecuada y no se utilizan las herramientas adecuadas. A continuación, abordamos algunos de los retos a los que pueden enfrentarse los equipos de desarrollo de hardware aeroespacial y cómo resolverlos.
1. Gestión de grandes volúmenes de documentación
En cada fase del proceso DO-254, los equipos de desarrollo deben elaborar y gestionar documentos, como planes e informes de desarrollo, pruebas, validación, etc. La gestión manual de estos documentos puede dar lugar a problemas con las versiones y a que se pasen por alto actualizaciones.
Cómo solucionarlo:
El módulo «Smart Docs» de Modern Requirements4DevOps, la única herramienta de gestión de requisitos integrada en Azure DevOps, permite a los equipos crear documentos de requisitos en tiempo real. Además, ofrece un sistema de control de versiones que permite a los equipos realizar un seguimiento de las diferentes versiones del documento.
2. Fallos en la trazabilidad entre equipos
Es muy importante mantener la trazabilidad de principio a fin en todas las fases del proceso DO-254. Sin embargo, muchos equipos de desarrollo suelen recurrir a hojas de cálculo, que se desincronizan fácilmente cuando se producen cambios en el diseño.
Modern Requirements4DevOps ofrece trazabilidad en tiempo real entre requisitos, tareas, casos de prueba y historias de usuario. Incluso con las matrices de trazabilidad, los equipos pueden visualizar la relación entre los requisitos.
Echa un vistazo al tutorial para crear matrices de trazabilidad en Modern Requirements4DevOps:
3. Redactar requisitos claros y verificables
Redactar requisitos claros, comprobables y libres de errores también supone un reto. Redactar requisitos manualmente puede llevar mucho tiempo y es propenso a errores. Por ello, los equipos pueden utilizar Copilot4DevOps, un asistente de IA que forma parte de Modern Requirements4DevOps, para generar requisitos a partir de los datos de entrada sin procesar.
4. Fragmentación de la cadena de herramientas
La mayoría de los equipos de desarrollo utilizan diferentes herramientas para la gestión de requisitos y tareas. El uso de múltiples herramientas puede complicar el proceso de desarrollo en su conjunto.
Para ello, los equipos de desarrollo pueden utilizar Modern Requirements4DevOps, que se puede emplear directamente dentro de su entorno de trabajo de Azure ya existente. De este modo, los equipos no necesitan recurrir a herramientas externas. Esta configuración resulta especialmente adecuada para equipos del sector aeroespacial y de la fabricación de productos, donde es fundamental un control riguroso de los procesos.
Puede obtener más información sobre cómo Modern Requirements4DevOps facilita la gestión de requisitos en proyectos gubernamentales y de defensa.
