Uma estratégia para tratamento de falhas sistêmicas (FDIR) em ACDHs de satélites de pequeno e médio porte

• Autor(a) principal: Fernando Antonio Pessotta
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/06.11.18.44

O objetivo deste trabalho é propor uma estratégia para o tratamento de falhas sistêmicas (FDIR Detecção, Isolação/Identificação e Recuperação de Falhas) baseada na análise da arquitetura funcional do satélite, o que permite adiantar o projeto do FDIR para o início da Fase B do Ciclo de Vida de satélites de pequeno e médio porte, quando ainda é possível que as considerações de FDIR tenham um impacto mais efetivo no projeto dos subsistemas e do satélite como um todo. Para tanto, a arquitetura funcional é decomposta e os modos de falência mais significativos das funções, assim como suas causas e efeitos são identificados por meio de uma FMEA (Análise dos Modos de Falência e seus Efeitos) funcional. O comportamento cinemático do sistema é descrito por meio de grafo temporizado e os efeitos monitoráveis são identificados. Uma lógica inversa para a isolação e/ou identificação dos modos de falência ativos é então definida com base: a) na compatibilidade dos mapas de Karnaugh de causa e efeito; b) na assinatura dos modos de falência no domínio espacial (generalizável para os domínios temporal e informacional). A estratégia é aplicada em um ACDH (Subsistema de Controle de Atitude e Tratamento de Dados) típico, que tem como referência o ACDH em desenvolvimento para a PMM (Plataforma Multimissão) e o satélite Amazônia. A arquitetura funcional do subsistema, definida com base nos documentos disponíveis, é decomposta em doze funções e cada uma dessas funções é decomposta em dois níveis funcionais. A estratégia é aplicada à função Fornecer tempo de bordo‟ do ACDH considerando os modos de falência Não fornece tempo de bordo‟ e Fornece tempo de bordo fora de especificação‟. Lógicas inversas para detecção e diagnose com base na assinatura espacial dos modos de falência são propostas e repetidamente simuladas em diferentes condições para avaliação de seu desempenho. Em conclusão, o trabalho propõe uma abordagem funcional que pode ser aplicada nas fases iniciais de desenvolvimento, antecipando o tratamento de falhas sistêmicas da missão e permitindo a adoção de soluções que podem melhorar o desempenho do FDIR, o que pode, de acordo com a literatura, aumentar a autonomia e facilitar o tratamento de falhas em sistemas complexos/altamente integrados. O trabalho reinsere o tratamento de falhas em satélites como área de pesquisa no âmbito do Grupo de Supervisão de Bordo (SUBORD) da Divisão de Eletrônica Aeroespacial (DEA) do INPE.