一种准确识别损失场景的STPA方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种准确识别损失场景的STPA方法和装置。该方法包括：确定分析目标，包括确定损失；利用有限状态机生成系统状态机；利用确定的损失和生成的系统状态机，识别不安全控制动作；利用模型检测技术和识别的不安全控制动作识别损失场景。根据本发明专利技术的方法利用状态机和模型检测技术，实现了对复杂系统的损失场景的准确且高效的识别。失场景的准确且高效的识别。失场景的准确且高效的识别。

【技术实现步骤摘要】
system-level hazards)、确定系统级安全约束(Identify system-level safety constraints)，以及精化危险(Refine hazards)。
[0008]第二步：构建层级化控制结构模型
[0009]构建的层级化控制结构模型，包括控制器、被控过程、控制动作、反馈以及其他部件之间的输入输出。其中控制器包括控制算法和过程模型。
[0010]第三步：利用控制结构模型识别不安全控制动作(To identify Unsafe Control Actions)
[0011]不安全控制动作(UCA：Unsafe Control Action)是在特定上下文和最坏环境下会导致某个危险的控制动作。不安全控制动作是来源(Source)、UCA类型(Type)、控制动作(CA：Control Action)、上下文(Context)、关联危险(Link to Hazards)的组合。来源是提供控制动作的控制器。Type是UCA的类型，包括提供、未提供、过早或过晚、停止太早或持续太久共四类。控制动作指控制器发出的控制动作。关联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种准确识别损失场景的STPA方法，包括：确定分析目标，包括确定损失；利用有限状态机生成系统状态机；利用确定的损失和生成的系统状态机，识别不安全控制动作；利用模型检测技术以及识别出的不安全控制动作识别损失场景。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统状态机包括控制器状态机、被控过程状态机，以及控制器状态机和被控过程状态机之间的交互关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系统状态机包括识别不安全控制动作所需要的控制器全部行为、被控过程全部行为，以及控制器和被控过程之间的全部交互行为。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不安全控制动作是控制动作、类型以及上下文之间的组合。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不安全控制动作包括时间无关不安全控制动作和时间相关不安全控制动作，时间无关不安全控制动作的类型包括：不提供控制动作和提供控制动作；时间相关不安全控制动作的类型包括：过早、过晚或以错误顺序提供控制动作、控制动作持续太长或结束太快。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制动作是被控过程接收到的控制动作，所述不安全控制动作是系统级危险。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用确定的损失和生成的系统状态机，识别不安全控制动作包括：利用所述系统状态机，确定控制动作和上下文；根据所述控制动作和上下文，确定控制动作、上下文和类型之间的组合的实例；根据所述实例识别所述不安全控制动作。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用模型检测技术以及识别出的不安全控制动作识别损失场景包括:更新所述系统状态机，经更新的系统状态机包括控制器状态机、被控过程状态机、传感器状态机、作动器状态机以及它们之间的交互关系；利用所述经更新的系统状态机，生成模型检测模型；利用所述不安全控制动作和模型检测模型识别损失场景。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述经更新的系统状态机包括识别损失场景所需要的控制器全部行为、被控过程全部行为、传感器全部行为、作动器全部行为，以及控制器、被控过程、传感器和作动器之间的全部交互行为。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述系统状态机是使用SysML、AADL或AltaRica构建的，所述模型检测模型是使用NuSMV或UPPALL构建的。11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述系统状态机包括时间信息。12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述时间信息是通过MARTE元素描述的。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述模型检测模型是使用NuSMV构建的，其中通过构造时钟变量描述时间信息。14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，利用所述不安全控制动作和模型检测模
型识别损失场景包括：根据所述不安全控制动作，确定系统的安全性约束；利用模型检测逻辑语言对所述系统安全性约束进行描述，形成待检验性质；利用模型检测模型对所述待检测性质进行模型检测，识别损失场景。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述不安全控制动作包括时间无关不安全控制动作和时间相关不安全控制动作，所述时间相关不安全控制动作包含过早、过晚、错误顺序、持续太长、或结束太快的时间信息，所述时间信息由所述模型检测模型中的时钟变量表达。16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述待检验性质使用逻辑语言TCLT、CTL、LTL或RTCTL描述。17.一种准确识别损失场景的STPA装置，包括：分析目标确定单元，用于确定目标，包括确定损失；状态机生成单元，用于利...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟德明，孙睿，郭锐，宫浩原，查云，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：