近日，SAE 2023低空飞行器与城市智慧立体交通国际学术会议（SAE 2023 Intelligent Urban Air Mobility Symposium）在中国杭州举办。由浙大城市学院滨创中心交通中心、SAE International等主办的本次大会汇聚来自国际国内众多专家学者及企业家，致力于推动低空飞行器与城市立体交通领域的学术进步和新技术应用，并向全球征集相关研究领域论文。
大会现场
边界智控（Boundary.AI）研发团队投稿的“Safety-Oriented Architecture Design of Flight Control System for eVTOL Based on ARP4761 and STPA”经过同行双盲评审，成功入选SAE技术论文（SAE Technical Paper），并将被国际著名检索机构EI工程索引（Engineering Index）收录。该论文创新地扩展了处理潜在不安全问题的视角，同时解决由系统性失效、随机性失效和不正确控制导致的危险。
SAE技术论文（SAE Technical Paper）
SAE（国际自动机工程师学会）成立于1905年，是国际上最大的汽车工程学术组织。SAE Technical Paper收录了自1906年以来SAE历年组织的会议、展览、论坛和研讨会发布的技术文章与最新研究成果报告，均由专家撰写并同行评审，涉及机械工程、汽车工业、船舶工程、航空航天等学科领域，总量超过14万份且每年新增1500篇左右，均由专家撰写并同行评审。
EI工程索引（Engineering Index）
EI工程索引系国际著名的三大科技文献检索系统之一，该系统于1884年创刊，由美国工程信息公司出版，报道工程技术各学科的期刊、会议论文、科技报告等关键数据和重要文献，尤其能反映工程技术各学科研究的学术水平，在学术界占有重要地位。
入选论文概要介绍
先进的飞控系统、航空电池和电机技术为eVTOL的快速发展提供了技术基础，这使得城市空中交通成为可能。在eVTOL的研发过程中，适航与安全性是需要考虑的关键要素之一。考虑到飞控系统设计以及与其它机载系统交联的复杂性，需要在研制过程中开展详细的安全性评估。为实现更全面的安全性和危险分析，本论文基于SAE ARP4754A标准开展了正向的系统架构设计，并介绍了一种综合的安全性评估方法。
通过对eVTOL飞控系统新特点的介绍，文章首先介绍了需求捕获和功能定义过程。结合基于模型的系统工程方法，以可追溯的方式建立了初步功能架构。对于初步功能架构方案，文章综合应用了SFHA和STPA两种方法，并行识别了由失效和不安全控制动作导致的潜在安全性风险。在识别安全性需求之后，以FTA方法开展PSSA评估，对安全性需求进行分配，同时对飞控系统的架构进行调整。通过面向安全的eVTOL飞控系统架构设计实践，文章介绍了安全性需求识别、技术方案权衡分析，以及系统架构设计优化的过程。相比于只依据ARP4761的安全性评估方法，将ARP4761和STPA综合的应用可以拓展处理潜在不安全问题的视角，同时分析并解决由系统性失效、随机性失效和不正确控制导致的危险。本篇论文可为eVTOL机载系统的安全性评估和架构设计提供一定的参考。
部分优化后的飞控系统顶层架构
论文亮点
1. 提出综合ARP4761和STPA两种安全性评估方法的过程
2. 提供正向开发过程进行eVTOL飞控系统架构权衡分析的示例
3. 提供eVTOL飞控系统初步安全性评估的示例
论文作者简介
论文作者马然在国际学术会议上分享论文
马然，边界智控安全分析负责人，毕业于北京航空航天大学，曾参与C919项目的安全性技术服务工作、中电科、中广核重点项目的可靠性安全分析工作，在民用航空和核电等多个领域从事安全分析工作超过13年。边界智控系统工程负责人宁承威、飞控硬件专家张浩也参与了这篇论文的编写。
发行安排
本篇论文预计将于2023年12月31日由SAE International正式出版发行，并于2024年2月28日前收录至EI检索，文章正式出版后可至SAE Mobilus数字图书馆查阅 https://saemobilus.sae.org
届时，我们将会与大家分享论文原文。
