Injeção de falhas em testes de integração de subsistemas aplicada a nanossatélites

• Autor(a) principal: Carlos Leandro Gomes Batista
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2019/01.16.14.41

O tempo curto de desenvolvimento e o baixo custo das missões de nanossatélites com o uso do padrão CubeSat tem motivado o crescimento do número de lançamentos desses objetos ao espaço na última década ao redor do mundo. No entanto, rapidez e pequenos orçamentos não são garantia de sucesso de missão espacial. Deficiências na adoção das boas práticas de projeto, montagem e testes têm sido apontadas como uma das grandes causas para as ativas falhas nas missões com nanossatélites. Esforços no uso de técnicas eficientes de verificação e validação são necessárias. Dado a crescente aplicação de missões de nanossatélites para qualificação de novas tecnologias em órbita, comportamentos errôneos desses subsistemas são esperados. Porém, tal mal funcionamento não pode representar um risco para a missão como um todo. Robustez é uma propriedade importante de um sistema crítico reativo e não propriamente explorado no padrão CubeSats. Aspectos de comportamento entre os subsistemas comunicantes devem ser verificados. A sistematização de testes para nanossatélites baseados no padrão CubeSat deve ser apoiada por ferramentas compatíveis de modo a reduzir o tempo de desenvolvimento no que diz respeito ao tempo consumido nas atividades de verificação e validação. Neste trabalho é apresentado o framework de um Mecanismo Emulador de Defeitos, FEM, para testes de robustez de subsistemas intensivos em software interoperantes a bordo de um nanossatélite. O FEM atua no canal de comunicação sendo parte da bancada de testes de integração em duas fases do projeto do nanossatélite: (i) especificação dos requisitos de robustez utilizando model in the loop, MIL e (ii) validação da robustez utilizando hardware in the loop, HIL. Os aspectos arquiteturais do FEM apoiam sua instanciação para qualquer canal de comunicação presente no padrão CubeSat. Como exemplo, o FEM foi instanciado para o canal de comunicação I2C para apoiar os testes realizados no NanoSatC-BR2. O NanoSatC-BR2 é uma missão científica baseada em um CubeSat em desenvolvimento e integração no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, INPE, que utiliza o canal de comunicação I2C para a interação entre as cargas úteis e o subsistema do computador de bordo (OBC). Este protótipo do FEM foi utilizado para apoiar aos testes de integração do OBC com cada carga útil em um cenário MIL visando a antecipação de requisitos de robustez durante o ciclo de desenvolvimento do nanossatélite.